JP2001269828A - 工作機械用の磁気軸受装置 - Google Patents
工作機械用の磁気軸受装置Info
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- JP2001269828A JP2001269828A JP2000083069A JP2000083069A JP2001269828A JP 2001269828 A JP2001269828 A JP 2001269828A JP 2000083069 A JP2000083069 A JP 2000083069A JP 2000083069 A JP2000083069 A JP 2000083069A JP 2001269828 A JP2001269828 A JP 2001269828A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 主軸の熱膨張によってもワークに精度良く加
工処理が施せる工作機械用の磁気軸受装置を提供する。 【解決手段】 主軸１のスラスト位置ターゲット面１ｃ
からスラスト方向に突出して加工ツール８が取り付けら
れる加工ツール取付部１ａと、主軸１のスラスト位置タ
ーゲット面１ｃの近傍位置の主軸１の径を検出する参照
センサ５ａを設け、加工ツール取付部位置補正手段１７
が参照センサ５ａの検出情報に基づいてスラスト制御補
正する。
工処理が施せる工作機械用の磁気軸受装置を提供する。 【解決手段】 主軸１のスラスト位置ターゲット面１ｃ
からスラスト方向に突出して加工ツール８が取り付けら
れる加工ツール取付部１ａと、主軸１のスラスト位置タ
ーゲット面１ｃの近傍位置の主軸１の径を検出する参照
センサ５ａを設け、加工ツール取付部位置補正手段１７
が参照センサ５ａの検出情報に基づいてスラスト制御補
正する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械用の磁気
軸受装置に関するものである。
軸受装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図６〜図８は、従来の工作機械用の磁気
軸受装置を示す。図６は主軸１のラジアル制御系の詳細
を示し、図７は加工ツールの取り付け状態を、図８はケ
ーシング１０に装着された磁気軸受装置の構成を示す。
軸受装置を示す。図６は主軸１のラジアル制御系の詳細
を示し、図７は加工ツールの取り付け状態を、図８はケ
ーシング１０に装着された磁気軸受装置の構成を示す。
【０００３】工作機械用の磁気軸受装置は、主軸１を磁
気ラジアル軸受手段Ａと磁気スラスト軸受手段Ｂとで固
定側から磁気浮上させるとともに、主軸１をモータ手段
７で回転駆動し、主軸１の端部に取り付けられた加工ツ
ール８を、矢印Ｙで示すようにラジアル方向にワーク９
の表面に押し付けて加工を行うよう構成されている。
気ラジアル軸受手段Ａと磁気スラスト軸受手段Ｂとで固
定側から磁気浮上させるとともに、主軸１をモータ手段
７で回転駆動し、主軸１の端部に取り付けられた加工ツ
ール８を、矢印Ｙで示すようにラジアル方向にワーク９
の表面に押し付けて加工を行うよう構成されている。
【０００４】磁気ラジアル軸受手段Ａは、主軸１の軸方
向に所定間隔で配置されたラジアルマグネットステータ
２ａ，２ｂと、主軸１のラジアル位置を検出するラジア
ルセンサ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄと、ラジアル制御手段
１４とからなる。磁気スラスト軸受手段Ｂは、主軸１の
基端部側に配置されたスラスト板３を中央にしてその両
側に配置されたスラストマグネットステータ４ａ，４ｂ
と、主軸１のスラスト位置を検出するスラストセンサ６
と、スラスト制御手段１１とからなる。
向に所定間隔で配置されたラジアルマグネットステータ
２ａ，２ｂと、主軸１のラジアル位置を検出するラジア
ルセンサ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄと、ラジアル制御手段
１４とからなる。磁気スラスト軸受手段Ｂは、主軸１の
基端部側に配置されたスラスト板３を中央にしてその両
側に配置されたスラストマグネットステータ４ａ，４ｂ
と、主軸１のスラスト位置を検出するスラストセンサ６
と、スラスト制御手段１１とからなる。
【０００５】磁気ラジアル軸受手段Ａと磁気スラスト軸
受手段Ｂによって主軸１が磁気浮上すると、ラジアルセ
ンサ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄによってラジアル方向の位
置が検出され、ラジアル制御手段１４の制御、例えばＰ
ＩＤ制御により主軸１が基準信号で決められた中心位置
にくるようラジアルマグネットステータ２ａ，２ｂの電
流が制御される。同様に、スラスト方向についてもスラ
ストセンサ６とスラスト制御手段１１によって主軸１の
位置制御が行われる。
受手段Ｂによって主軸１が磁気浮上すると、ラジアルセ
ンサ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄによってラジアル方向の位
置が検出され、ラジアル制御手段１４の制御、例えばＰ
ＩＤ制御により主軸１が基準信号で決められた中心位置
にくるようラジアルマグネットステータ２ａ，２ｂの電
流が制御される。同様に、スラスト方向についてもスラ
ストセンサ６とスラスト制御手段１１によって主軸１の
位置制御が行われる。
【０００６】１２は位相補償器、１９は電流増幅器であ
り、それぞれスラスト制御手段１１を構成している。主
軸１の端部には、図７（ａ）に示すように、スラスト位
置ターゲット面１ｃからスラスト方向に突出して加工ツ
ール８が取り付けられる加工ツール取付部１ａが形成さ
れている。この加工ツール取付部１ａにツールホルダー
１６を介して加工ツール８が装着され、図７（ｂ）に示
すように、磁気浮上した主軸１をモータ手段７によって
回転駆動して、加工ツール８をワーク９に当接させて矢
印Ｙ方向に押圧することでワーク９に所定の加工処理が
施される。このとき、磁気軸受装置はケーシング１０に
装着されており、ケーシング１０の取り付けフランジ１
０ａが取付面２０に固定されている。
り、それぞれスラスト制御手段１１を構成している。主
軸１の端部には、図７（ａ）に示すように、スラスト位
置ターゲット面１ｃからスラスト方向に突出して加工ツ
ール８が取り付けられる加工ツール取付部１ａが形成さ
れている。この加工ツール取付部１ａにツールホルダー
１６を介して加工ツール８が装着され、図７（ｂ）に示
すように、磁気浮上した主軸１をモータ手段７によって
回転駆動して、加工ツール８をワーク９に当接させて矢
印Ｙ方向に押圧することでワーク９に所定の加工処理が
施される。このとき、磁気軸受装置はケーシング１０に
装着されており、ケーシング１０の取り付けフランジ１
０ａが取付面２０に固定されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ワーク９の加工処理時
には、上述のように、主軸１は磁気浮上するとともにモ
ータ手段７によって回転駆動されるため、温度上昇によ
り主軸１が熱膨張してスラスト方向への延びが発生す
る。
には、上述のように、主軸１は磁気浮上するとともにモ
ータ手段７によって回転駆動されるため、温度上昇によ
り主軸１が熱膨張してスラスト方向への延びが発生す
る。
【０００８】スラスト制御手段１１は、スラストセンサ
６で主軸１のスラスト位置ターゲット面１ｃとのギャッ
プｇを検出して、このギャップｇが規定値に近づくよう
にスラストマグネットステータ４ａ，４ｂの励磁を制御
しているが、主軸１の温度が上昇するとそれにともなっ
てスラスト位置ターゲット面１ｃから主軸端面１ｂまで
の加工ツール取付部１ａにスラスト方向の伸びが発生し
て加工ツール取付部１ａの長さｍが長くなり、ツールホ
ルダー１６を介して装着された加工ツール８の軸先端の
位置がずれて、上記のようなスラスト制御手段１１によ
る自動制御だけでは、依然として十分な加工精度が得ら
れない。
６で主軸１のスラスト位置ターゲット面１ｃとのギャッ
プｇを検出して、このギャップｇが規定値に近づくよう
にスラストマグネットステータ４ａ，４ｂの励磁を制御
しているが、主軸１の温度が上昇するとそれにともなっ
てスラスト位置ターゲット面１ｃから主軸端面１ｂまで
の加工ツール取付部１ａにスラスト方向の伸びが発生し
て加工ツール取付部１ａの長さｍが長くなり、ツールホ
ルダー１６を介して装着された加工ツール８の軸先端の
位置がずれて、上記のようなスラスト制御手段１１によ
る自動制御だけでは、依然として十分な加工精度が得ら
れない。
【０００９】本発明は前記問題点を解決し、主軸の熱膨
張によっても、ワークに精度良く加工処理が施せる工作
機械用の磁気軸受装置を提供することを目的とする。
張によっても、ワークに精度良く加工処理が施せる工作
機械用の磁気軸受装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の工作機械用の磁
気軸受装置は、主軸の温度関数を測定するセンサと、こ
の検出情報より主軸の温度関数を算出してスラスト制御
を補正する加工ツール取付部位置補正手段を設けたこと
を特徴とする。
気軸受装置は、主軸の温度関数を測定するセンサと、こ
の検出情報より主軸の温度関数を算出してスラスト制御
を補正する加工ツール取付部位置補正手段を設けたこと
を特徴とする。
【００１１】この本発明によると、主軸の熱膨張による
加工ツールの先端位置のズレを自動的に精度良く補正で
き、ワークに高精度の加工処理を行える。
加工ツールの先端位置のズレを自動的に精度良く補正で
き、ワークに高精度の加工処理を行える。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の工作機械
用の磁気軸受装置は、主軸を磁気ラジアル軸受手段と磁
気スラスト軸受手段とで固定側から磁気浮上させるとと
もに、前記主軸をモータ手段で回転駆動し、前記主軸に
取り付けられた加工ツールによるワークの加工に使用さ
れる工作機械用の磁気軸受装置であって、前記磁気スラ
スト軸受手段には、前記主軸をスラスト方向に駆動する
スラスト磁気駆動部と、主軸のスラスト位置ターゲット
面を検出するスラストセンサと、スラストセンサの検出
ギャップが規定値に近づくように前記スラスト磁気駆動
部を励磁するスラスト制御手段を設け、主軸の前記スラ
スト位置ターゲット面からスラスト方向に突出して前記
加工ツールが取り付けられる加工ツール取付部を設け、
主軸の前記スラスト位置ターゲット面の近傍位置の主軸
の径を検出する参照センサを設け、前記参照センサの検
出情報に基づいて前記主軸の温度情報を計算してこれを
前記加工ツール取付部のスラスト方向の温度膨張長さに
変換し、この加工ツール取付部の温度膨張長さ分を、前
記スラストセンサの検出に基づくスラスト制御手段によ
るスラスト方向制御距離に加算してスラスト制御補正す
る加工ツール取付部位置補正手段を設けたことを特徴と
する。
用の磁気軸受装置は、主軸を磁気ラジアル軸受手段と磁
気スラスト軸受手段とで固定側から磁気浮上させるとと
もに、前記主軸をモータ手段で回転駆動し、前記主軸に
取り付けられた加工ツールによるワークの加工に使用さ
れる工作機械用の磁気軸受装置であって、前記磁気スラ
スト軸受手段には、前記主軸をスラスト方向に駆動する
スラスト磁気駆動部と、主軸のスラスト位置ターゲット
面を検出するスラストセンサと、スラストセンサの検出
ギャップが規定値に近づくように前記スラスト磁気駆動
部を励磁するスラスト制御手段を設け、主軸の前記スラ
スト位置ターゲット面からスラスト方向に突出して前記
加工ツールが取り付けられる加工ツール取付部を設け、
主軸の前記スラスト位置ターゲット面の近傍位置の主軸
の径を検出する参照センサを設け、前記参照センサの検
出情報に基づいて前記主軸の温度情報を計算してこれを
前記加工ツール取付部のスラスト方向の温度膨張長さに
変換し、この加工ツール取付部の温度膨張長さ分を、前
記スラストセンサの検出に基づくスラスト制御手段によ
るスラスト方向制御距離に加算してスラスト制御補正す
る加工ツール取付部位置補正手段を設けたことを特徴と
する。
【００１３】本発明の請求項２記載の工作機械用の磁気
軸受装置は、請求項１において、前記参照センサとし
て、前記磁気ラジアル軸受手段において主軸のラジアル
方向の位置を検出しているラジアルセンサを使用したこ
とを特徴とする。
軸受装置は、請求項１において、前記参照センサとし
て、前記磁気ラジアル軸受手段において主軸のラジアル
方向の位置を検出しているラジアルセンサを使用したこ
とを特徴とする。
【００１４】本発明の請求項３記載の工作機械用の磁気
軸受装置は、主軸を磁気ラジアル軸受手段と磁気スラス
ト軸受手段とで固定側から磁気浮上させるとともに、前
記主軸をモータ手段で回転駆動し、前記主軸に取り付け
られた加工ツールによるワークの加工に使用される工作
機械用の磁気軸受装置であって、前記磁気スラスト軸受
手段には、前記主軸をスラスト方向に駆動するスラスト
磁気駆動部と、主軸のスラスト位置ターゲット面を検出
するスラストセンサと、スラストセンサの検出ギャップ
が規定値に近づくように前記スラスト磁気駆動部を励磁
するスラスト制御手段を設け、主軸の前記スラスト位置
ターゲット面からスラスト方向に突出して前記加工ツー
ルが取り付けられる加工ツール取付部を設け、主軸の加
工ツール取付部または前記スラスト位置ターゲット面の
近傍位置の主軸をターゲットとして表面温度を検出する
非接触センサを設け、前記非接触センサの検出情報に基
づいて前記加工ツール取付部のスラスト方向の温度膨張
長さに変換し、この加工ツール取付部の温度膨張長さ分
を、前記スラストセンサの検出に基づくスラスト制御手
段によるスラスト方向制御距離に加算してスラスト制御
補正する加工ツール取付部位置補正手段を設けたことを
特徴とする。
軸受装置は、主軸を磁気ラジアル軸受手段と磁気スラス
ト軸受手段とで固定側から磁気浮上させるとともに、前
記主軸をモータ手段で回転駆動し、前記主軸に取り付け
られた加工ツールによるワークの加工に使用される工作
機械用の磁気軸受装置であって、前記磁気スラスト軸受
手段には、前記主軸をスラスト方向に駆動するスラスト
磁気駆動部と、主軸のスラスト位置ターゲット面を検出
するスラストセンサと、スラストセンサの検出ギャップ
が規定値に近づくように前記スラスト磁気駆動部を励磁
するスラスト制御手段を設け、主軸の前記スラスト位置
ターゲット面からスラスト方向に突出して前記加工ツー
ルが取り付けられる加工ツール取付部を設け、主軸の加
工ツール取付部または前記スラスト位置ターゲット面の
近傍位置の主軸をターゲットとして表面温度を検出する
非接触センサを設け、前記非接触センサの検出情報に基
づいて前記加工ツール取付部のスラスト方向の温度膨張
長さに変換し、この加工ツール取付部の温度膨張長さ分
を、前記スラストセンサの検出に基づくスラスト制御手
段によるスラスト方向制御距離に加算してスラスト制御
補正する加工ツール取付部位置補正手段を設けたことを
特徴とする。
【００１５】本発明の請求項４記載の工作機械用の磁気
軸受装置は、請求項１または請求項３において、加工ツ
ール取付部位置補正手段に設けられた演算部は、主軸の
温度膨張による変形量と主軸の遠心力による変形量とか
らスラスト制御補正することを特徴とする。
軸受装置は、請求項１または請求項３において、加工ツ
ール取付部位置補正手段に設けられた演算部は、主軸の
温度膨張による変形量と主軸の遠心力による変形量とか
らスラスト制御補正することを特徴とする。
【００１６】本発明の請求項５記載の工作機械用の磁気
軸受装置は、主軸を磁気ラジアル軸受手段と磁気スラス
ト軸受手段とで固定側から磁気浮上させるとともに、前
記主軸をモータ手段で回転駆動し、前記主軸に取り付け
られた加工ツールによるワークの加工に使用される工作
機械用の磁気軸受装置であって、前記主軸を取り囲むケ
ーシングに前記ケーシングの温度を検出する温度センサ
ーを設け、前記磁気スラスト軸受手段には、前記主軸を
スラスト方向に駆動するスラスト磁気駆動部と、主軸の
スラスト位置ターゲット面を検出するスラストセンサ
と、スラストセンサの検出ギャップが規定値に近づくよ
うに前記スラスト磁気駆動部を励磁するスラスト制御手
段を設け、主軸の前記スラスト位置ターゲット面からス
ラスト方向に突出して前記加工ツールが取り付けられる
加工ツール取付部を設け、主軸の前記スラスト位置ター
ゲット面の近傍位置の主軸の径を検出する参照センサを
設け、前記参照センサの検出情報と前記温度センサーの
検出情報に基づいて前記主軸の温度情報を計算してこれ
を前記加工ツール取付部のスラスト方向の温度膨張長さ
に変換し、この加工ツール取付部の温度膨張長さ分を、
前記スラストセンサの検出に基づくスラスト制御手段に
よるスラスト方向制御距離に加算してスラスト制御補正
する加工ツール取付部位置補正手段を設けたことを特徴
とする。
軸受装置は、主軸を磁気ラジアル軸受手段と磁気スラス
ト軸受手段とで固定側から磁気浮上させるとともに、前
記主軸をモータ手段で回転駆動し、前記主軸に取り付け
られた加工ツールによるワークの加工に使用される工作
機械用の磁気軸受装置であって、前記主軸を取り囲むケ
ーシングに前記ケーシングの温度を検出する温度センサ
ーを設け、前記磁気スラスト軸受手段には、前記主軸を
スラスト方向に駆動するスラスト磁気駆動部と、主軸の
スラスト位置ターゲット面を検出するスラストセンサ
と、スラストセンサの検出ギャップが規定値に近づくよ
うに前記スラスト磁気駆動部を励磁するスラスト制御手
段を設け、主軸の前記スラスト位置ターゲット面からス
ラスト方向に突出して前記加工ツールが取り付けられる
加工ツール取付部を設け、主軸の前記スラスト位置ター
ゲット面の近傍位置の主軸の径を検出する参照センサを
設け、前記参照センサの検出情報と前記温度センサーの
検出情報に基づいて前記主軸の温度情報を計算してこれ
を前記加工ツール取付部のスラスト方向の温度膨張長さ
に変換し、この加工ツール取付部の温度膨張長さ分を、
前記スラストセンサの検出に基づくスラスト制御手段に
よるスラスト方向制御距離に加算してスラスト制御補正
する加工ツール取付部位置補正手段を設けたことを特徴
とする。
【００１７】請求項６記載の工作機械用の磁気軸受装置
は、主軸を磁気ラジアル軸受手段と磁気スラスト軸受手
段とで固定側から磁気浮上させるとともに、前記主軸を
モータ手段で回転駆動し、前記主軸に取り付けられた加
工ツールによるワークの加工に使用される工作機械用の
磁気軸受装置であって、前記主軸を取り囲むケーシング
に前記ケーシングの温度を検出する温度センサーを設
け、前記磁気スラスト軸受手段には、前記主軸をスラス
ト方向に駆動するスラスト磁気駆動部と、主軸のスラス
ト位置ターゲット面を検出するスラストセンサと、スラ
ストセンサの検出ギャップが規定値に近づくように前記
スラスト磁気駆動部を励磁するスラスト制御手段を設
け、主軸の前記スラスト位置ターゲット面からスラスト
方向に突出して前記加工ツールが取り付けられる加工ツ
ール取付部を設け、主軸の加工ツール取付部または前記
スラスト位置ターゲット面の近傍位置の主軸をターゲッ
トとして表面温度を検出する非接触センサを設け、前記
非接触センサの検出情報と前記温度センサーの検出情報
に基づいて前記加工ツール取付部のスラスト方向の温度
膨張長さに変換し、この加工ツール取付部の温度膨張長
さ分を、前記スラストセンサの検出に基づくスラスト制
御手段によるスラスト方向制御距離に加算してスラスト
制御補正する加工ツール取付部位置補正手段を設けたこ
とを特徴とする。
は、主軸を磁気ラジアル軸受手段と磁気スラスト軸受手
段とで固定側から磁気浮上させるとともに、前記主軸を
モータ手段で回転駆動し、前記主軸に取り付けられた加
工ツールによるワークの加工に使用される工作機械用の
磁気軸受装置であって、前記主軸を取り囲むケーシング
に前記ケーシングの温度を検出する温度センサーを設
け、前記磁気スラスト軸受手段には、前記主軸をスラス
ト方向に駆動するスラスト磁気駆動部と、主軸のスラス
ト位置ターゲット面を検出するスラストセンサと、スラ
ストセンサの検出ギャップが規定値に近づくように前記
スラスト磁気駆動部を励磁するスラスト制御手段を設
け、主軸の前記スラスト位置ターゲット面からスラスト
方向に突出して前記加工ツールが取り付けられる加工ツ
ール取付部を設け、主軸の加工ツール取付部または前記
スラスト位置ターゲット面の近傍位置の主軸をターゲッ
トとして表面温度を検出する非接触センサを設け、前記
非接触センサの検出情報と前記温度センサーの検出情報
に基づいて前記加工ツール取付部のスラスト方向の温度
膨張長さに変換し、この加工ツール取付部の温度膨張長
さ分を、前記スラストセンサの検出に基づくスラスト制
御手段によるスラスト方向制御距離に加算してスラスト
制御補正する加工ツール取付部位置補正手段を設けたこ
とを特徴とする。
【００１８】以下、本発明の各実施の形態を図１〜図５
を用いて説明する。なお、従来例を示す図６〜図８と同
様をなすものには同一の符号を付けて説明する。
を用いて説明する。なお、従来例を示す図６〜図８と同
様をなすものには同一の符号を付けて説明する。
【００１９】（実施の形態１）図１と図２は、本発明の
（実施の形態１）を示す。この（実施の形態１）では、
主軸１を測定する参照センサと、参照センサの検出情報
より主軸１の温度関数に基づいてスラスト制御を補正す
る加工ツール取付部位置補正手段を設けて、熱膨張によ
る加工ツールの先端位置のズレを精度良く補正できるよ
うにした点で従来例とは異なる。
（実施の形態１）を示す。この（実施の形態１）では、
主軸１を測定する参照センサと、参照センサの検出情報
より主軸１の温度関数に基づいてスラスト制御を補正す
る加工ツール取付部位置補正手段を設けて、熱膨張によ
る加工ツールの先端位置のズレを精度良く補正できるよ
うにした点で従来例とは異なる。
【００２０】図１に示すように、上記従来例を示す図６
〜図８と同様に構成された工作機械用の磁気軸受装置に
おいて、参照センサは、回転駆動する主軸１のスラスト
位置ターゲット面１ｃの近傍位置の主軸１の径を検出す
るものであり、主軸１の周囲に複数配置されたラジアル
センサ５ａ〜５ｄのうちからここではスラスト位置ター
ゲット面１ｃの近傍に配置されたラジアルセンサ５ａを
用いた。
〜図８と同様に構成された工作機械用の磁気軸受装置に
おいて、参照センサは、回転駆動する主軸１のスラスト
位置ターゲット面１ｃの近傍位置の主軸１の径を検出す
るものであり、主軸１の周囲に複数配置されたラジアル
センサ５ａ〜５ｄのうちからここではスラスト位置ター
ゲット面１ｃの近傍に配置されたラジアルセンサ５ａを
用いた。
【００２１】主軸１が熱膨張するとその径が大きくなる
ため、このラジアルセンサ５ａにより主軸１の径から主
軸１の温度を検知して、主軸１の伸びに伴なって膨張し
て加工ツール８の先端位置のズレとなる加工ツール取付
部１ａのスラスト方向の伸び分をスラスト制御で補正す
るように、加工ツール取付部位置補正手段１７が構成さ
れている。
ため、このラジアルセンサ５ａにより主軸１の径から主
軸１の温度を検知して、主軸１の伸びに伴なって膨張し
て加工ツール８の先端位置のズレとなる加工ツール取付
部１ａのスラスト方向の伸び分をスラスト制御で補正す
るように、加工ツール取付部位置補正手段１７が構成さ
れている。
【００２２】加工ツール取付部位置補正手段１７を詳し
く説明する。上記のように構成された工作機械用の磁気
軸受装置では、上記従来例と同様に、加工処理時におけ
る主軸１の熱膨張をスラスト制御手段１１によってスラ
ストセンサ６とスラスト位置ターゲット面１ｃとのギャ
ップｇを規定値ｇ0に近づけるように制御している。
く説明する。上記のように構成された工作機械用の磁気
軸受装置では、上記従来例と同様に、加工処理時におけ
る主軸１の熱膨張をスラスト制御手段１１によってスラ
ストセンサ６とスラスト位置ターゲット面１ｃとのギャ
ップｇを規定値ｇ0に近づけるように制御している。
【００２３】しかし、このスラスト制御手段１１による
制御だけでは加工ツール取付部１ａの熱膨張によるスラ
スト方向の伸びΔｍが補正されない。そこで、スラスト
制御手段１１のスラストセンサ６の出力信号と位置指令
との加算点に加工ツール取付部１ａの熱膨張による伸び
Δｍに基づく補正量を加算して主軸１の位置補正を行え
るよう、加工ツール取付部位置補正手段１７には演算部
としての補正演算器１５が設けられている。
制御だけでは加工ツール取付部１ａの熱膨張によるスラ
スト方向の伸びΔｍが補正されない。そこで、スラスト
制御手段１１のスラストセンサ６の出力信号と位置指令
との加算点に加工ツール取付部１ａの熱膨張による伸び
Δｍに基づく補正量を加算して主軸１の位置補正を行え
るよう、加工ツール取付部位置補正手段１７には演算部
としての補正演算器１５が設けられている。
【００２４】補正演算器１５の中身は、ラジアルセンサ
５ａから送られた主軸径ｄによる関数ｆ（Ｎ，ｄ）から
加工ツール取付部１ａの長さｍの伸びΔｍを算出するよ
う構成されている。ここでＮは主軸１の回転膨張も考慮
したためで、簡易的には関数ｆ（ｄ）で説明できる。
５ａから送られた主軸径ｄによる関数ｆ（Ｎ，ｄ）から
加工ツール取付部１ａの長さｍの伸びΔｍを算出するよ
う構成されている。ここでＮは主軸１の回転膨張も考慮
したためで、簡易的には関数ｆ（ｄ）で説明できる。
【００２５】具体的には、ラジアルセンサ５ａの出力信
号から主軸１の温度変化ΔＴは、下記式にて求められ
る。
号から主軸１の温度変化ΔＴは、下記式にて求められ
る。
【００２６】
【数１】 ここで、αは主軸熱膨張係数、ｄは主軸径、ｄ0は停止
状態の主軸径、ｄNは遠心膨張時の主軸径であり、遠心
膨張時の主軸径ｄNはあらかじめ構造解析により主軸１
の回転数Ｎと主軸径ｄとから求められる。
状態の主軸径、ｄNは遠心膨張時の主軸径であり、遠心
膨張時の主軸径ｄNはあらかじめ構造解析により主軸１
の回転数Ｎと主軸径ｄとから求められる。
【００２７】スラスト位置ターゲット面１ｃから主軸端
面１ｂまでの長さｍのスラスト方向への伸びΔｍは、下
記式にて表される。 Δｍ＝α×ｍ×ΔＴ このように構成された磁気軸受装置では、正常な状態で
作動している場合には、位置指令により入力されたギャ
ップｇの規定値ｇ0に近づくようにスラスト制御手段１
１により前記のスラスト制御が行われる。
面１ｂまでの長さｍのスラスト方向への伸びΔｍは、下
記式にて表される。 Δｍ＝α×ｍ×ΔＴ このように構成された磁気軸受装置では、正常な状態で
作動している場合には、位置指令により入力されたギャ
ップｇの規定値ｇ0に近づくようにスラスト制御手段１
１により前記のスラスト制御が行われる。
【００２８】主軸１の伸びが発生すると、ラジアルセン
サ５ａからの出力信号が補正演算器１５に入力され、主
軸径ｄの膨張から主軸１の温度情報が検出される。ま
た、さらに精度良く補正を行うために、主軸１の回転数
Ｎが補正演算器１５に入力され、上記，式より補正
量が算出される。
サ５ａからの出力信号が補正演算器１５に入力され、主
軸径ｄの膨張から主軸１の温度情報が検出される。ま
た、さらに精度良く補正を行うために、主軸１の回転数
Ｎが補正演算器１５に入力され、上記，式より補正
量が算出される。
【００２９】スラスト制御の補正量は下記式にて表さ
れる。 補正量＝−Δｍ この補正量が位置指令に加算され、加工ツール取付部１
ａの熱膨張による伸びΔｍが考慮されてスラスト制御が
補正され、加工ツールの先端位置のズレを自動的に精度
良く補正でき、ワークに高精度の加工処理を行える。
れる。 補正量＝−Δｍ この補正量が位置指令に加算され、加工ツール取付部１
ａの熱膨張による伸びΔｍが考慮されてスラスト制御が
補正され、加工ツールの先端位置のズレを自動的に精度
良く補正でき、ワークに高精度の加工処理を行える。
【００３０】なお、上記説明では遠心膨張はラジアル方
向単独だけで考えているが、さらに実際には回転によっ
てスラスト方向にも膨張しており、補正演算器１５の中
ではその分を考えて出力信号は上記式に加えて下記
式が出力されるように構成されている。
向単独だけで考えているが、さらに実際には回転によっ
てスラスト方向にも膨張しており、補正演算器１５の中
ではその分を考えて出力信号は上記式に加えて下記
式が出力されるように構成されている。
【００３１】Δｍt＝Δｍ＋ΔｍN この場合の補正量は−Δｍtで表され、スラスト方向の
遠心膨張分ΔｍNは、あらかじめ構造解析により回転数
Ｎと主軸径ｄとから求められる。
遠心膨張分ΔｍNは、あらかじめ構造解析により回転数
Ｎと主軸径ｄとから求められる。
【００３２】また、上記説明では主軸１のスラスト位置
ターゲット面１ｃの近傍に配置されたラジアルセンサ５
ａを参照センサとしたが、参照センサをスラスト位置タ
ーゲット面１ｃの近傍で加工ツール取付部１ａの外周部
の径を測るように構成することにより、より精度よくス
ラスト制御を行える。また、参照センサとしてラジアル
センサ５ａとは別のセンサを配置してもよい。
ターゲット面１ｃの近傍に配置されたラジアルセンサ５
ａを参照センサとしたが、参照センサをスラスト位置タ
ーゲット面１ｃの近傍で加工ツール取付部１ａの外周部
の径を測るように構成することにより、より精度よくス
ラスト制御を行える。また、参照センサとしてラジアル
センサ５ａとは別のセンサを配置してもよい。
【００３３】（実施の形態２）図３は、本発明の（実施
の形態２）を示す。この（実施の形態２）では、参照セ
ンサの代りに非接触センサ１８を用いて直接に主軸１の
温度情報を検出できるようにした点で異なるが、それ以
外の構成は上記（実施の形態１）と同様である。
の形態２）を示す。この（実施の形態２）では、参照セ
ンサの代りに非接触センサ１８を用いて直接に主軸１の
温度情報を検出できるようにした点で異なるが、それ以
外の構成は上記（実施の形態１）と同様である。
【００３４】上記（実施の形態１）と同様に構成された
工作機械用の磁気軸受装置において、非接触センサ１８
は加工ツール取付部１ａの近傍位置に配置されており、
この非接触センサ１８が主軸１の表面温度を検出する
と、上記と同様に加工ツール取付部１ａのスラスト方向
の伸び分をスラスト制御で補正するように加工ツール取
付部位置補正手段１７が構成されている。
工作機械用の磁気軸受装置において、非接触センサ１８
は加工ツール取付部１ａの近傍位置に配置されており、
この非接触センサ１８が主軸１の表面温度を検出する
と、上記と同様に加工ツール取付部１ａのスラスト方向
の伸び分をスラスト制御で補正するように加工ツール取
付部位置補正手段１７が構成されている。
【００３５】この（実施の形態２）では非接触センサ１
８により直接に主軸１の表面温度が検出されるため、演
算部としての補正演算器１５の構成はより簡易となる。
具体的には、補正演算器１５の中身は、非接触センサ１
８から送られた主軸１の温度による関数ｆ（ΔＴ）から
加工ツール取付部１ａの長さｍの伸びΔｍを算出するよ
う構成されている。スラスト位置ターゲット面１ｃから
主軸端面１ｂまでの長さｍのスラスト方向への伸びΔｍ
は、上記式にて表される。
８により直接に主軸１の表面温度が検出されるため、演
算部としての補正演算器１５の構成はより簡易となる。
具体的には、補正演算器１５の中身は、非接触センサ１
８から送られた主軸１の温度による関数ｆ（ΔＴ）から
加工ツール取付部１ａの長さｍの伸びΔｍを算出するよ
う構成されている。スラスト位置ターゲット面１ｃから
主軸端面１ｂまでの長さｍのスラスト方向への伸びΔｍ
は、上記式にて表される。
【００３６】このように構成された磁気軸受装置では、
正常な状態で作動している場合には、位置指令により入
力されたギャップｇの規定値ｇ0に近づくようにスラス
ト制御手段１１により前記のスラスト制御が行われる。
正常な状態で作動している場合には、位置指令により入
力されたギャップｇの規定値ｇ0に近づくようにスラス
ト制御手段１１により前記のスラスト制御が行われる。
【００３７】主軸１の伸びが発生すると、非接触センサ
１８からの出力信号が補正演算器１５に入力され、主軸
１の温度情報から上記式より補正量−Δｍが算出され
る。この補正量が位置指令に加算され、加工ツール取付
部１ａの熱膨張による伸びΔｍも考慮されてスラスト制
御が補正され、加工ツール８の先端位置のズレを自動的
に精度良く補正でき、ワーク９に高精度の加工処理を行
える。
１８からの出力信号が補正演算器１５に入力され、主軸
１の温度情報から上記式より補正量−Δｍが算出され
る。この補正量が位置指令に加算され、加工ツール取付
部１ａの熱膨張による伸びΔｍも考慮されてスラスト制
御が補正され、加工ツール８の先端位置のズレを自動的
に精度良く補正でき、ワーク９に高精度の加工処理を行
える。
【００３８】また、上記（実施の形態１）と同様に主軸
１のスラスト方向への遠心膨張Δｍ Nや主軸回転数Ｎを
考慮すれば、さらに精度良くスラスト制御の補正を実行
できる。
１のスラスト方向への遠心膨張Δｍ Nや主軸回転数Ｎを
考慮すれば、さらに精度良くスラスト制御の補正を実行
できる。
【００３９】なお、上記説明では、非接触センサ１８を
加工ツール取付部１ａの近傍位置に設けたが、スラスト
位置ターゲット面の近傍の加工ツール取付部１ａの表面
温度を検出するように構成してもよい。
加工ツール取付部１ａの近傍位置に設けたが、スラスト
位置ターゲット面の近傍の加工ツール取付部１ａの表面
温度を検出するように構成してもよい。
【００４０】（実施の形態３）図４は、本発明の（実施
の形態３）を示す。この（実施の形態３）では、ケーシ
ング１０に温度センサー２１を設けてケーシング１０の
熱膨張も考慮して補正を行うようにした点で異なるが、
それ以外の構成は上記（実施の形態１）と同様である。
の形態３）を示す。この（実施の形態３）では、ケーシ
ング１０に温度センサー２１を設けてケーシング１０の
熱膨張も考慮して補正を行うようにした点で異なるが、
それ以外の構成は上記（実施の形態１）と同様である。
【００４１】具体的には、主軸１を取り囲むケーシング
１０にはケーシング１０の温度を検出する温度センサー
２１が配置されている。主軸１の温度上昇に伴ってケー
シング１０の温度が上昇して熱膨張すると、ケーシング
１０に設けられたラジアルセンサ５ａ〜５ｄとスラスト
センサ６の位置にズレが生じるため、この温度センサー
２１によりケーシング１０の温度を検知してケーシング
１０の位置補正をしてラジアルセンサ５ａ〜５ｄとスラ
ストセンサ６の位置補正を行うとともに、上記（実施の
形態１）と同様に加工ツール取付部１ａのスラスト方向
の伸び分をスラスト制御で補正するように、加工ツール
取付部位置補正手段１７が構成されている。
１０にはケーシング１０の温度を検出する温度センサー
２１が配置されている。主軸１の温度上昇に伴ってケー
シング１０の温度が上昇して熱膨張すると、ケーシング
１０に設けられたラジアルセンサ５ａ〜５ｄとスラスト
センサ６の位置にズレが生じるため、この温度センサー
２１によりケーシング１０の温度を検知してケーシング
１０の位置補正をしてラジアルセンサ５ａ〜５ｄとスラ
ストセンサ６の位置補正を行うとともに、上記（実施の
形態１）と同様に加工ツール取付部１ａのスラスト方向
の伸び分をスラスト制御で補正するように、加工ツール
取付部位置補正手段１７が構成されている。
【００４２】補正演算器１５の中身は、ラジアルセンサ
５ａから送られた主軸径ｄの情報と温度センサー２１か
ら送られたケーシング１０の温度情報ΔＴｃよる関数ｆ
（ｄ，ΔＴｃ，Ｎ）から、加工ツール取付部１ａの長さ
ｍの伸びΔｍとケーシング１０の長さＬの伸びΔＬを算
出するよう構成されている。ここでＮは上記と同様に主
軸１の回転膨張も考慮したためで、簡易的には関数ｆ
（ｄ，ΔＴｃ）で説明できる。
５ａから送られた主軸径ｄの情報と温度センサー２１か
ら送られたケーシング１０の温度情報ΔＴｃよる関数ｆ
（ｄ，ΔＴｃ，Ｎ）から、加工ツール取付部１ａの長さ
ｍの伸びΔｍとケーシング１０の長さＬの伸びΔＬを算
出するよう構成されている。ここでＮは上記と同様に主
軸１の回転膨張も考慮したためで、簡易的には関数ｆ
（ｄ，ΔＴｃ）で説明できる。
【００４３】温度センサー２１から送られたケーシング
１０の温度情報ΔＴｃより、ケーシング１０の長さＬの
伸びΔＬは、下記式にて求められる。 ΔＬ＝αC×Ｌ×ΔＴｃ ここで、αCはケーシング熱膨張係数、ΔＴｃはケーシ
ングの温度変化である。
１０の温度情報ΔＴｃより、ケーシング１０の長さＬの
伸びΔＬは、下記式にて求められる。 ΔＬ＝αC×Ｌ×ΔＴｃ ここで、αCはケーシング熱膨張係数、ΔＴｃはケーシ
ングの温度変化である。
【００４４】このように構成された磁気軸受装置では、
正常な状態で作動している場合には、上記と同様のスラ
スト制御が行われる。主軸１の伸びが発生すると、補正
演算器１５の中では、ラジアルセンサ５ａからの出力信
号よる主軸径ｄの膨張と主軸１の回転数Ｎに加えて、温
度センサー２１からの出力信号によりケーシング１０の
伸びΔＬが考慮され、出力信号は上記式に加えて下記
式が出力されるよう構成されている。
正常な状態で作動している場合には、上記と同様のスラ
スト制御が行われる。主軸１の伸びが発生すると、補正
演算器１５の中では、ラジアルセンサ５ａからの出力信
号よる主軸径ｄの膨張と主軸１の回転数Ｎに加えて、温
度センサー２１からの出力信号によりケーシング１０の
伸びΔＬが考慮され、出力信号は上記式に加えて下記
式が出力されるよう構成されている。
【００４５】Δｍt＝Δｍ＋ΔＬ この場合のスラスト制御の補正量は−Δｍtで表され、
この補正量が位置指令に加算されて、加工ツール取付部
１ａの熱膨張による伸びΔｍとケーシング１０の伸びΔ
Ｌとが考慮されてスラスト制御が補正され、加工ツール
８の先端位置のズレを自動的に精度良く補正でき、ワー
ク９に高精度の加工処理を行える。
この補正量が位置指令に加算されて、加工ツール取付部
１ａの熱膨張による伸びΔｍとケーシング１０の伸びΔ
Ｌとが考慮されてスラスト制御が補正され、加工ツール
８の先端位置のズレを自動的に精度良く補正でき、ワー
ク９に高精度の加工処理を行える。
【００４６】なお、上記説明では遠心膨張はラジアル方
向単独だけで考えているが、さらに実際には回転によっ
てスラスト方向にも膨張しており、補正演算器１５の中
ではその分を考えて出力信号は上記式に変えて下記
式が出力されるように構成されている。
向単独だけで考えているが、さらに実際には回転によっ
てスラスト方向にも膨張しており、補正演算器１５の中
ではその分を考えて出力信号は上記式に変えて下記
式が出力されるように構成されている。
【００４７】Δｍt＝Δｍ＋ΔｍN＋ΔＬ この場合の一般式は関数ｆ（ｄ，ΔＴｃ，Ｎ）で表され
る。 （実施の形態４）図５は、本発明の（実施の形態４）を
示す。
る。 （実施の形態４）図５は、本発明の（実施の形態４）を
示す。
【００４８】この（実施の形態４）では、ケーシング１
０に温度センサー２１を設けてケーシング１０の熱膨張
も考慮して補正を行うようにした点で異なるが、それ以
外の構成は上記（実施の形態２）と同様である。
０に温度センサー２１を設けてケーシング１０の熱膨張
も考慮して補正を行うようにした点で異なるが、それ以
外の構成は上記（実施の形態２）と同様である。
【００４９】具体的には、主軸１を取り囲むケーシング
１０にはケーシング１０の温度を検出する温度センサー
２１が配置されている。主軸１の温度上昇に伴ってケー
シング１０の温度が上昇して熱膨張すると、ケーシング
１０に設けられたラジアルセンサ５ａ〜５ｄとスラスト
センサ６の位置にズレが生じるため、この温度センサー
２１によりケーシング１０の温度を検知してケーシング
１０の位置補正をしてラジアルセンサ５ａ〜５ｄとスラ
ストセンサ６の位置補正を行うとともに、上記（実施の
形態２）と同様に加工ツール取付部１ａのスラスト方向
の伸び分をスラスト制御で補正するように、加工ツール
取付部位置補正手段１７が構成されている。
１０にはケーシング１０の温度を検出する温度センサー
２１が配置されている。主軸１の温度上昇に伴ってケー
シング１０の温度が上昇して熱膨張すると、ケーシング
１０に設けられたラジアルセンサ５ａ〜５ｄとスラスト
センサ６の位置にズレが生じるため、この温度センサー
２１によりケーシング１０の温度を検知してケーシング
１０の位置補正をしてラジアルセンサ５ａ〜５ｄとスラ
ストセンサ６の位置補正を行うとともに、上記（実施の
形態２）と同様に加工ツール取付部１ａのスラスト方向
の伸び分をスラスト制御で補正するように、加工ツール
取付部位置補正手段１７が構成されている。
【００５０】補正演算器１５の中身は、非接触センサ１
８からの主軸１の温度情報と温度センサー２１からのケ
ーシング１０の温度情報ΔＴｃによる関数ｆ（ΔＴ，Δ
Ｔｃ）から、加工ツール取付部１ａの長さｍの伸びΔｍ
とケーシング１０の長さＬの伸びΔＬを算出するよう構
成されている。なお、ここで主軸１の回転膨張を考慮し
て主軸１の回転数Ｎを入力するようにしてもよい。
８からの主軸１の温度情報と温度センサー２１からのケ
ーシング１０の温度情報ΔＴｃによる関数ｆ（ΔＴ，Δ
Ｔｃ）から、加工ツール取付部１ａの長さｍの伸びΔｍ
とケーシング１０の長さＬの伸びΔＬを算出するよう構
成されている。なお、ここで主軸１の回転膨張を考慮し
て主軸１の回転数Ｎを入力するようにしてもよい。
【００５１】温度センサー２１から送られたケーシング
１０の温度情報ΔＴｃより、ケーシング１０の長さＬの
伸びΔＬは、上記式にて求められる。このように構成
された磁気軸受装置では、正常な状態で作動している場
合には、上記と同様のスラスト制御が行われる。
１０の温度情報ΔＴｃより、ケーシング１０の長さＬの
伸びΔＬは、上記式にて求められる。このように構成
された磁気軸受装置では、正常な状態で作動している場
合には、上記と同様のスラスト制御が行われる。
【００５２】主軸１の伸びが発生すると、補正演算器１
５の中では、非接触センサ１８からの出力信号による主
軸１の温度情報に加えて、温度センサー２１からの出力
信号によりケーシング１０の伸びΔＬが考慮され、上記
式で表される出力信号が出力される。
５の中では、非接触センサ１８からの出力信号による主
軸１の温度情報に加えて、温度センサー２１からの出力
信号によりケーシング１０の伸びΔＬが考慮され、上記
式で表される出力信号が出力される。
【００５３】この補正量−Δｍtが位置指令に加算され
て、加工ツール取付部１ａの熱膨張による伸びΔｍとケ
ーシング１０の伸びΔＬとが考慮されてスラスト制御が
補正され、加工ツール８の先端位置のズレを自動的に精
度良く補正でき、ワーク９に高精度の加工処理を行え
る。
て、加工ツール取付部１ａの熱膨張による伸びΔｍとケ
ーシング１０の伸びΔＬとが考慮されてスラスト制御が
補正され、加工ツール８の先端位置のズレを自動的に精
度良く補正でき、ワーク９に高精度の加工処理を行え
る。
【００５４】また、この（実施の形態４）においても上
記と同様に主軸１のスラスト方向への遠心膨張ΔｍNを
考慮すれば、さらに精度良く補正を行える。また、上記
説明では、非接触センサ１８を加工ツール取付部１ａの
近傍位置に設けたが、スラスト位置ターゲット面の近傍
の加工ツール取付部１ａの表面温度を検出するように構
成してもよい。
記と同様に主軸１のスラスト方向への遠心膨張ΔｍNを
考慮すれば、さらに精度良く補正を行える。また、上記
説明では、非接触センサ１８を加工ツール取付部１ａの
近傍位置に設けたが、スラスト位置ターゲット面の近傍
の加工ツール取付部１ａの表面温度を検出するように構
成してもよい。
【００５５】
【発明の効果】以上のように本発明の工作機械用の磁気
軸受装置によると、主軸のスラスト位置ターゲット面の
近傍位置の主軸径を検出する参照センサと、前記参照セ
ンサの検出情報に基づく主軸の温度情報から加工ツール
取付部の温度膨張長さ分をスラスト方向制御距離に加算
してスラスト制御補正する加工ツール取付部位置補正手
段とを設けることで、熱膨張による加工ツールの先端位
置のズレを精度良く補正して、精度良くワークに加工処
理が施せる工作機械用の磁気軸受装置が実現できる。
軸受装置によると、主軸のスラスト位置ターゲット面の
近傍位置の主軸径を検出する参照センサと、前記参照セ
ンサの検出情報に基づく主軸の温度情報から加工ツール
取付部の温度膨張長さ分をスラスト方向制御距離に加算
してスラスト制御補正する加工ツール取付部位置補正手
段とを設けることで、熱膨張による加工ツールの先端位
置のズレを精度良く補正して、精度良くワークに加工処
理が施せる工作機械用の磁気軸受装置が実現できる。
【００５６】また、参照センサの代りに表面温度を検出
する非接触センサを用いても同様の効果が得られる。
する非接触センサを用いても同様の効果が得られる。
【図１】本発明の（実施の形態１）における工作機械用
の磁気軸受装置の構成図
の磁気軸受装置の構成図
【図２】同実施の形態の要部拡大図
【図３】本発明の（実施の形態２）における工作機械用
の磁気軸受装置の要部を示す構成図
の磁気軸受装置の要部を示す構成図
【図４】本発明の（実施の形態３）における工作機械用
の磁気軸受装置の要部を示す構成図
の磁気軸受装置の要部を示す構成図
【図５】本発明の（実施の形態４）における工作機械用
の磁気軸受装置の要部を示す構成図
の磁気軸受装置の要部を示す構成図
【図６】従来の磁気軸受の構成図
【図７】同従来例の磁気軸受装置の先端部を説明する構
成図
成図
【図８】従来の磁気軸受装置の構成図
１ 主軸 １ａ 加工ツール取付部 １ｃ スラスト位置ターゲット面 ５ａ ラジアルセンサ ８ 加工ツール ９ ワーク １０ ケーシング １０ａ 取付フランジ １５ 補正演算器 １７ 加工ツール取付部位置補正手段 １８ 非接触センサ ２１ 温度センサー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２３Ｑ 1/26 Ｚ (72)発明者 中田 広之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 3C001 KA01 KA05 KB10 TA01 TB01 TB08 3C029 AA06 EE01 3C048 CC00 DD12 DD13 3J102 AA01 BA03 BA17 BA18 CA11 CA27 DB04 DB05 DB14 DB24 DB25 DB32 GA07
Claims (6)
- 【請求項１】主軸を磁気ラジアル軸受手段と磁気スラス
ト軸受手段とで固定側から磁気浮上させるとともに、前
記主軸をモータ手段で回転駆動し、前記主軸に取り付け
られた加工ツールによるワークの加工に使用される工作
機械用の磁気軸受装置であって、 前記磁気スラスト軸受手段には、前記主軸をスラスト方
向に駆動するスラスト磁気駆動部と、主軸のスラスト位
置ターゲット面を検出するスラストセンサと、スラスト
センサの検出ギャップが規定値に近づくように前記スラ
スト磁気駆動部を励磁するスラスト制御手段を設け、 主軸の前記スラスト位置ターゲット面からスラスト方向
に突出して前記加工ツールが取り付けられる加工ツール
取付部を設け、 主軸の前記スラスト位置ターゲット面の近傍位置の主軸
の径を検出する参照センサを設け、 前記参照センサの検出情報に基づいて前記主軸の温度情
報を計算してこれを前記加工ツール取付部のスラスト方
向の温度膨張長さに変換し、この加工ツール取付部の温
度膨張長さ分を、前記スラストセンサの検出に基づくス
ラスト制御手段によるスラスト方向制御距離に加算して
スラスト制御補正する加工ツール取付部位置補正手段を
設けた工作機械用の磁気軸受装置。 - 【請求項２】前記参照センサとして、前記磁気ラジアル
軸受手段において主軸のラジアル方向の位置を検出して
いるラジアルセンサを使用した請求項１記載の工作機械
用の磁気軸受装置。 - 【請求項３】主軸を磁気ラジアル軸受手段と磁気スラス
ト軸受手段とで固定側から磁気浮上させるとともに、前
記主軸をモータ手段で回転駆動し、前記主軸に取り付け
られた加工ツールによるワークの加工に使用される工作
機械用の磁気軸受装置であって、 前記磁気スラスト軸受手段には、前記主軸をスラスト方
向に駆動するスラスト磁気駆動部と、主軸のスラスト位
置ターゲット面を検出するスラストセンサと、スラスト
センサの検出ギャップが規定値に近づくように前記スラ
スト磁気駆動部を励磁するスラスト制御手段を設け、 主軸の前記スラスト位置ターゲット面からスラスト方向
に突出して前記加工ツールが取り付けられる加工ツール
取付部を設け、 主軸の加工ツール取付部または前記スラスト位置ターゲ
ット面の近傍位置の主軸をターゲットとして表面温度を
検出する非接触センサを設け、 前記非接触センサの検出情報に基づいて前記加工ツール
取付部のスラスト方向の温度膨張長さに変換し、この加
工ツール取付部の温度膨張長さ分を、前記スラストセン
サの検出に基づくスラスト制御手段によるスラスト方向
制御距離に加算してスラスト制御補正する加工ツール取
付部位置補正手段を設けた工作機械用の磁気軸受装置。 - 【請求項４】加工ツール取付部位置補正手段に設けられ
た演算部は、主軸の温度膨張による変形量と主軸の遠心
力による変形量とからスラスト制御補正する請求項１ま
たは請求項３記載の工作機械用の磁気軸受装置。 - 【請求項５】主軸を磁気ラジアル軸受手段と磁気スラス
ト軸受手段とで固定側から磁気浮上させるとともに、前
記主軸をモータ手段で回転駆動し、前記主軸に取り付け
られた加工ツールによるワークの加工に使用される工作
機械用の磁気軸受装置であって、 前記主軸を取り囲むケーシングに前記ケーシングの温度
を検出する温度センサーを設け、 前記磁気スラスト軸受手段には、前記主軸をスラスト方
向に駆動するスラスト磁気駆動部と、主軸のスラスト位
置ターゲット面を検出するスラストセンサと、スラスト
センサの検出ギャップが規定値に近づくように前記スラ
スト磁気駆動部を励磁するスラスト制御手段を設け、 主軸の前記スラスト位置ターゲット面からスラスト方向
に突出して前記加工ツールが取り付けられる加工ツール
取付部を設け、 主軸の前記スラスト位置ターゲット面の近傍位置の主軸
の径を検出する参照センサを設け、 前記参照センサの検出情報と前記温度センサーの検出情
報に基づいて前記主軸の温度情報を計算してこれを前記
加工ツール取付部のスラスト方向の温度膨張長さに変換
し、この加工ツール取付部の温度膨張長さ分を、前記ス
ラストセンサの検出に基づくスラスト制御手段によるス
ラスト方向制御距離に加算してスラスト制御補正する加
工ツール取付部位置補正手段を設けた工作機械用の磁気
軸受装置。 - 【請求項６】主軸を磁気ラジアル軸受手段と磁気スラス
ト軸受手段とで固定側から磁気浮上させるとともに、前
記主軸をモータ手段で回転駆動し、前記主軸に取り付け
られた加工ツールによるワークの加工に使用される工作
機械用の磁気軸受装置であって、 前記主軸を取り囲むケーシングに前記ケーシングの温度
を検出する温度センサーを設け、 前記磁気スラスト軸受手段には、前記主軸をスラスト方
向に駆動するスラスト磁気駆動部と、主軸のスラスト位
置ターゲット面を検出するスラストセンサと、スラスト
センサの検出ギャップが規定値に近づくように前記スラ
スト磁気駆動部を励磁するスラスト制御手段を設け、 主軸の前記スラスト位置ターゲット面からスラスト方向
に突出して前記加工ツールが取り付けられる加工ツール
取付部を設け、 主軸の加工ツール取付部または前記スラスト位置ターゲ
ット面の近傍位置の主軸をターゲットとして表面温度を
検出する非接触センサを設け、 前記非接触センサの検出情報と前記温度センサーの検出
情報に基づいて前記加工ツール取付部のスラスト方向の
温度膨張長さに変換し、この加工ツール取付部の温度膨
張長さ分を、前記スラストセンサの検出に基づくスラス
ト制御手段によるスラスト方向制御距離に加算してスラ
スト制御補正する加工ツール取付部位置補正手段を設け
た工作機械用の磁気軸受装置。
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