JP2004036748A - Spindle device and preload control method - Google Patents

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JP2004036748A JP2002194297A JP2002194297A JP2004036748A JP 2004036748 A JP2004036748 A JP 2004036748A JP 2002194297 A JP2002194297 A JP 2002194297A JP 2002194297 A JP2002194297 A JP 2002194297A JP 2004036748 A JP2004036748 A JP 2004036748A
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▲濱▼中　憲二
Kenji Hamanaka
Hidefumi Shigekawa
重川　英文
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C25/00—Bearings for exclusively rotary movement adjustable for wear or play
    • F16C25/06—Ball or roller bearings
    • F16C25/08—Ball or roller bearings self-adjusting

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To hold the position of the outer ring of an angular ball bearing at a specified position with a simple structure. <P>SOLUTION: A fixed pressure preloading to provide a preload to the angular ball bearing 4 is performed by controlling the movement position of an outer ring 8 by holding the preload at a specified value to hold a movement housing 9. Based on the detection information of a rotation sensor 20, the detection information of a pressure sensor 23, and the pre-stored specifications of the angular ball bearing 4, the movement state of the outer ring 8 is obtained, and the outer ring 8 is brought into a specified movement state by adding thus obtained movement state. A holding pressure for the movement housing 9 is controlled so that the outer ring 8 can be held at a specified position, and the position of the outer ring 8 of the angular ball bearing 4 is held at the specified position with the simple structure. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械等の主軸が回転自在に支持される主軸装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工作機械の主軸装置には、ボールブッシュを介して固定ハウジングの内周に移動ハウジングを軸方向に移動可能とし、移動ハウジングと主軸との間にアンギュラ玉軸受を取り付け、アンギュラ玉軸受の外輪の主軸の軸方向移動を許容するものが種々提案されている。このような主軸装置では、アンギュラ玉軸受の予圧を所定状態に制御して外輪の位置を所定位置に保持したり、アンギュラ玉軸受の外輪の位置を調整して所定の予圧が得られるようにして、主軸の支持剛性を良好に保つようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した主軸装置では、主軸の回転速度の変化にともない遠心力が変化して遠心膨張及び熱膨張が変化するので、予圧が安定せずに支持剛性が不安定になる虞がある。このため、外輪の位置を所定位置に保持するためにアンギュラ玉軸受の予圧を調整したり、所定の予圧が得られるようにアンギュラ玉軸受の外輪の位置を調整する制御が実施されている。しかし、アンギュラ玉軸受の予圧を調整して外輪の位置を所定位置に保持したり、アンギュラ玉軸受の外輪の位置を調整して所定の予圧を維持する制御を正確に実施するためには、多数のセンサや複数の駆動手段を用いて制御する必要がある。
【０００４】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、簡単な構造でアンギュラ玉軸受の外輪の位置を所定位置に保持することができる軸受装置及び予圧制御方法を提供することを目的とする。
【０００５】
また、本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、簡単な構造で所定の予圧を維持することができる軸受装置及び予圧制御方法を提供することを目的とする。
【０００６】
また、本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、簡単な構造でアンギュラ玉軸受の外輪の位置を所定位置に保持することができると共に簡単な構造で所定の予圧を維持することができる軸受装置及び予圧制御方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【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主軸装置は、内輪が主軸外周に取り付けられるアンギュラ玉軸受と、アンギュラ玉軸受の外輪が取り付けられる移動ハウジングと、移動ハウジングを主軸の軸方向に移動可能に支持する固定ハウジングと、移動ハウジングと固定ハウジングの間に介在される軸方向移動支持部材と、移動ハウジングを押圧して外輪を移動させることによりアンギュラ玉軸受に予圧を付与するピストンと、ピストンの押圧力を制御する押圧力制御手段と、主軸の回転速度を検出する回転速度検出手段と、ピストンの押圧圧力を検出する圧力検出手段と、予圧を所定値に保持してピストンにより移動ハウジングを押圧することで外輪の移動位置を制御してアンギュラ玉軸受に予圧を付与する定圧予圧を実施すると共に、回転速度検出手段で検出された主軸の回転速度及び圧力検出手段で検出されたピストンの押圧圧力及び予め記憶されたアンギュラ玉軸受の諸元に基づいて移動ハウジングの移動状況を導出し、導出された移動状況を加味して移動ハウジングが所定の移動状態となるピストンの押圧圧力となるように押圧力制御手段に制御指令を出力する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、上記目的を達成するための本発明の主軸装置は、内輪が主軸外周に取り付けられるアンギュラ玉軸受と、アンギュラ玉軸受の外輪が取り付けられる移動ハウジングと、移動ハウジングを主軸の軸方向に移動可能に支持する固定ハウジングと、移動ハウジングと固定ハウジングの間に介在される軸方向移動支持部材と、移動ハウジングを押圧して外輪を移動させることによりアンギュラ玉軸受に予圧を付与するピストンと、ピストンの押圧力を制御する押圧力制御手段と、主軸の回転速度を検出する回転速度検出手段と、移動ハウジングの移動状況を検出する変位検出手段と、予圧を所定値に保持してピストンにより移動ハウジングを押圧することで外輪の移動位置を制御してアンギュラ玉軸受に予圧を付与する定圧予圧を実施すると共に、回転速度検出手段で検出された主軸の回転速度及び変位検出手段で検出された移動ハウジングの移動状況及び予め記憶されたアンギュラ玉軸受の諸元に基づいて予圧を導出し、導出された予圧に基づいて実予圧が所定予圧となるように押圧力制御手段に制御指令を出力する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、上記目的を達成するための本発明の主軸装置は、内輪が主軸外周に取り付けられるアンギュラ玉軸受と、アンギュラ玉軸受の外輪が取り付けられる移動ハウジングと、移動ハウジングを主軸の軸方向に移動可能に支持する固定ハウジングと、移動ハウジングと固定ハウジングの間に介在される軸方向移動支持部材と、移動ハウジングを押圧して外輪を移動させることによりアンギュラ玉軸受に予圧を付与するピストンと、ピストンの押圧力を制御する押圧力制御手段と、主軸の回転速度を検出する回転速度検出手段と、ピストンの押圧圧力を検出する圧力検出手段と、移動ハウジングの移動状況を検出する変位検出手段と、予圧を所定値に保持してピストンにより移動ハウジングを押圧することで外輪の移動位置を制御してアンギュラ玉軸受に予圧を付与する定圧予圧を実施すると共に、回転速度検出手段で検出された主軸の回転速度及び圧力検出手段で検出されたピストンの押圧圧力及び予め記憶されたアンギュラ玉軸受の諸元に基づいて移動ハウジングの移動状況を導出し、導出された移動状況を加味して移動ハウジングが所定の移動状態となるピストンの押圧圧力となるように押圧力制御手段に制御指令を出力する一方、回転速度検出手段で検出された主軸の回転速度及び変位検出手段で検出された移動ハウジングの移動状況及び予め記憶されたアンギュラ玉軸受の諸元に基づいて予圧を導出し、導出された予圧に基づいて実予圧が所定予圧となるように押圧力制御手段に制御指令を出力する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
そして、アンギュラ玉軸受の温度を検出する温度検出手段を備え、制御手段には、温度検出手段で検出された温度情報を加味して移動ハウジングの移動状況を導出する機能が備えられていることを特徴とする。また、アンギュラ玉軸受の温度を検出する温度検出手段を備え、制御手段には、温度検出手段で検出された温度情報を加味して予圧を導出する機能が備えられていることを特徴とする。また、アンギュラ玉軸受の温度を検出する温度検出手段を備え、制御手段には、温度検出手段で検出された温度情報を加味して移動ハウジングの移動状況を導出する機能と、温度検出手段で検出された温度情報を加味して予圧を導出する機能とが備えられていることを特徴とする。また、油圧力により移動ハウジングが押圧されて予圧が付与されることを特徴とする。
【００１１】
上記目的を達成するための本発明の予圧制御方法は、アンギュラ玉軸受の外輪の移動位置を制御することで予圧を制御する予圧制御方法において、予圧を所定値に保持して移動ハウジングを保持することで外輪の移動位置を制御してアンギュラ玉軸受に予圧を付与する定圧予圧を実施すると共に、主軸の回転速度及び外輪の移動押圧圧力及び予め記憶されたアンギュラ玉軸受の諸元に基づいて外輪の移動状況を導出し、導出された移動状況を加味して外輪が所定の移動状態となるようにすることを特徴とする。
【００１２】
また、上記目的を達成するための本発明の予圧制御方法は、アンギュラ玉軸受の外輪の移動位置を制御することで予圧を制御する予圧制御方法において、
予圧を所定値に保持して移動ハウジングを保持することで外輪の移動位置を制御してアンギュラ玉軸受に予圧を付与する定圧予圧を実施すると共に、主軸の回転速度及び外輪の移動状況及び予め記憶されたアンギュラ玉軸受の諸元に基づいて予圧を導出し、導出された予圧に基づいて実予圧が所定予圧となるようにすることを特徴とする。
【００１３】
また、上記目的を達成するための本発明の予圧制御方法は、アンギュラ玉軸受の外輪の移動位置を制御することで予圧を制御する予圧制御方法において、予圧を所定値に保持して移動ハウジングを保持することで外輪の移動位置を制御してアンギュラ玉軸受に予圧を付与する定圧予圧を実施すると共に、主軸の回転速度及び外輪の移動押圧圧力及び予め記憶されたアンギュラ玉軸受の諸元に基づいて外輪の移動状況を導出し、導出された移動状況を加味して外輪が所定の移動状態となるようにする一方、主軸の回転速度及び外輪の移動状況及び予め記憶されたアンギュラ玉軸受の諸元に基づいて予圧を導出し、導出された予圧に基づいて実予圧が所定予圧となるようにすることを特徴とする。
【００１４】
【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装置の断面、図２には制御手段のブロック構成、図３には主軸回転速度、予圧及び軸受温度の経時変化を示してある。
【００１５】
図１に示すように、主軸ヘッドに固定された固定ハウジング１には主軸２が一対のアンギュラ玉軸受３，４を介して回転自在に支持されている。即ち、主軸２の外周にはアンギュラ玉軸受３，４の内輪５，６が取り付けられている。前側（工具装着側）のアンギュラ玉軸受３の外輪７は固定ハウジング１に取り付けられ、後側のアンギュラ玉軸受４の外輪８は移動ハウジング９の内面に固定されている。
【００１６】
移動ハウジング９は固定ハウジング１の内周面に主軸２の軸方向に移動自在に支持され、移動ハウジング９と固定ハウジング１の間には軸方向移動支持部材としてのボールブッシュ１０が介在している。ボールブッシュ１０は円筒状の保持器１１に多数のボール１２が転動自在に支持されて構成され、ボールブッシュ１０は多数のボール１２が移動ハウジング９の外周と固定ハウジング１の内周とにわたり転動自在に配されている。
【００１７】
移動ハウジング９を図中右側に移動させることにより、外輪７，８に図中左右側の力が作用してアンギュラ玉軸受３，４に予圧が付与される。移動ハウジング９は固定ハウジング１と一体に設けられたストッパ１３に当接する位置が移動端となっており、移動ハウジング９がストッパ１３に当接した位置で外輪７，８が所定位置に位置決めされアンギュラ玉軸受３，４に予圧が付与されて主軸２が所定の支持剛性で支持される。
【００１８】
尚、軸方向移動支持部材としては、移動ハウジング９の固定ハウジング１に対する軸方向の移動を支持できるものであれば、ボールブッシュ１０に限定されるものではない。例えば、ころ、磁気軸受、循環型軸受、直線運動用軸受、リニアボールベアリング等を用いて移動ハウジング９の軸方向移動を支持することも可能である。
【００１９】
移動ハウジング９の図中左側、即ち、一対のアンギュラ玉軸受３，４の間における固定ハウジング１の内部にはピストン１４が主軸２の軸方向に移動自在に支持され、ピストン１４の背面側（図中左側）の油室１５には油圧供給手段１６から所定の油圧力の圧油が供給され、ピストン１４が図中右側に駆動して移動ハウジング９がストッパ１３に当接する状態に移動してアンギュラ玉軸受３，４に予圧が付与される（定位置予圧）。
【００２０】
ピストン１４の先端部（図中右端部）は移動ハウジング９に当接し、ピストン１４の背面側の油室１５から圧油を排出して所定の油圧力より低い油圧力でピストン１４を所定位置に保持することで、移動ハウジング９がストッパ１３との当接を解除し、移動ハウジング９は所定の力で位置が保持されてアンギュラ玉軸受３，４に予圧が付与される（定圧予圧）。
【００２１】
油室１５に圧油を供給する油圧供給手段１６は制御手段１７に指令により制御され、油室１５への所定の油圧力の圧油の供給及び油室１５からの圧油の排出が実施されて定位置予圧と定圧予圧が切り替えられる。つまり、油圧ポンプ２１からの圧油が制御手段１７の指令により作動する押圧力制御手段としての比例電磁弁２２を介して油室１５に供給され、定位置予圧と定圧予圧が切り替えられる。尚、本発明は定圧予圧だけが実施される構成とすることも可能である。
【００２２】
上記構成の主軸装置では、ピストン１４の背面側の油室１５に圧油を所定の油圧力で供給し、ピストン１１を図中右側に駆動させて移動ハウジング９をストッパ１３に当接する状態に移動させる（図１の状態）。この状態で外輪７，８が所定位置に位置決めされてアンギュラ玉軸受３，４に予圧が付与され、ピストン１４の押圧力による移動ハウジング９の位置固定により予圧力がアンギュラ玉軸受３，４に付与されて主軸２の支持剛性が確保される。
【００２３】
また、主軸２の回転速度が上昇すると、遠心力が増加して遠心膨張及び熱膨張により、移動ハウジング９の位置が固定されているため、外輪７，８の移動が規制されて予圧が高くなる。予圧が所定値となるまでは移動ハウジング９をストッパ１３に当接させた状態、即ち、外輪７，８を所定位置に移動させた状態でアンギュラ玉軸受３，４に予圧力が付与され焼きつきが生じない予圧力で軸受剛性が確保される（定位置予圧）。
【００２４】
主軸２の回転速度が速くなると、油室１５に減圧した圧油を供給し、ストッパ１３と移動ハウジング９との間にを形成して予圧を所定予圧に保持する。この状態で、予圧が所定予圧に保持されるように外輪７，８が移動してアンギュラ玉軸受３，４に予圧が付与され、回転速度が上昇しても予圧が所定値に維持されて軸受剛性が確保される（定圧予圧）。
【００２５】
一方、主軸２の回転速度を検出する回転速度検出手段としての回転センサ２０が設けられ、回転センサ２０で検出された主軸２の回転速度情報は制御手段１７に入力される。また、ピストン１４の押圧圧力として比例制御弁２２の後流側の油圧力を検出する圧力センサ２３が設けられ、圧力センサ２３で検出された油圧力、即ち、ピストン１４の押圧圧力情報は制御手段１７に入力される。
【００２６】
また、図中右側のアンギュラ玉軸受４の温度を検出する温度検出手段としての温度センサ２４が設けられ、温度センサ２４で検出された温度情報は制御手段１７に入力される。温度センサ２４では、外輪８の温度、ハウジング温度、内輪温度、玉温度（放射温度計等による）、主軸温度が検出される。尚、制御手段１７で、温度計測が比較的容易な外輪８の温度及びハウジング温度、軸受予圧（センサ値）に基づいて温度計測が比較的困難な内輪温度、玉温度、主軸温度を算出することも可能である。
【００２７】
また、制御手段１７には予めアンギュラ玉軸受４の諸元（含主軸、ハウジング諸元）が記憶されている。即ち、図２に示すように、制御手段１７は諸元記憶部２５を有し、諸元記憶部２５には、内外輪形状（内外径、溝Ｒ）、内外輪材質、玉径、玉ＰＣＤ、玉数、玉材質、初期接触角、内輪締め代、外輪隙間、初期予圧、主軸形状、ハウジング形状及びハウジング材質が記憶されている。
【００２８】
制御手段１７では、回転センサ２０で検出された主軸２の回転速度、圧力センサ２３で検出された油圧力及び予め諸元記憶部２５に記憶されたアンギュラ玉軸受４の諸元に基づいて、移動ハウジング９の移動状況である外輪８の変位（移動状況）が算出（導出）され、算出された変位を加味して外輪８の変位（移動状況）が所定状態となるピストン１４の押圧圧力となるように比例制御弁２２に制御指令を出力する。比例制御弁２２に制御指令を出力する制御は、圧力センサ２３の検出値に基づいてフィードバック制御される。
【００２９】
図２に示すように、制御手段１７は、回転センサ２０、圧力センサ２３、温度センサ２４の検出情報が入力されると共に、諸元記憶部２５に記憶された情報が入力される変位算出部２６を有し、変位算出部２６では、力（予圧、遠心力）と変位（遠心膨張、熱膨張、弾性変形）の釣合い計算から、外輪８の軸方向の変位を算出する。また、制御手段１７には、予め設定された外輪８の所定の変位（設定外輪軸方向変位）と変位算出部２６で算出された変位とを加味するデータ補正部２７が備えられ、データ補正部２７で補正された外輪８の変位情報が比例制御弁指令値演算部２８に送られる。比例制御弁指令値演算部２８で演算された指令値により比例制御弁２２が制御され、所望の、即ち、外輪８を所定位置に保持されるような油圧力が油室１５に供給される。
【００３０】
図３に示すように、時間の経過に伴って主軸２の回転速度が上昇し、それに応じてアンギュラ玉軸受４の内外輪の温度差が上昇し、予圧も上昇していく。そして、予圧が外輪８の変位に応じて適宜補正され、外輪８の位置が略一定状態に維持される。
【００３１】
このため、外輪８の変位を直接検出することなく外輪８が所定位置に保持されるようにピストン１４の押圧圧力が制御され、アンギュラ玉軸受４を所定位置に保持することができる。従って、簡単な構造でアンギュラ玉軸受４の外輪８の位置を所定位置に保持することができる軸受装置とすることができ、アンギュラ玉軸受４の位置の変化による加工精度の低下を抑制することが可能になる。
【００３２】
図４乃至図６に基づいて本発明の第２実施形態例を説明する。図４には本発明の第２実施形態例に係る主軸装置の断面、図５には制御手段のブロック構成、図６には主軸回転速度、外輪軸方向変位及び軸受温度の経時変化を示してある。尚、図１乃至図３に示した部材と同一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してある。
【００３３】
第２実施形態例の主軸装置は、第１実施形態例の圧力センサ２３に代えて、移動ハウジング９の移動状況を検出する変位検出手段としての変位センサ３１を設けた構成となっている。そして、変位センサ３１で検出された移動ハウジング９の移動状況、即ち、外輪８の変位状況は制御手段１７に入力される。
【００３４】
制御手段１７では、回転センサ２０で検出された主軸２の回転速度、変位センサ３１で検出された移動ハウジング９の移動状況及び予め諸元記憶部２５（図５参照）に記憶されたアンギュラ玉軸受４の諸元に基づいて、アンギュラ玉軸受４の予圧が算出（導出）され、算出された予圧に基づいて実予圧が所定予圧となるように（予圧が一定に保持されるように）比例制御弁２２に制御指令を出力する。比例制御弁２２に制御指令を出力する制御は、変位センサ３１の検出値に基づいてフィードバック制御される。
【００３５】
図５に示すように、制御手段１７は、回転センサ２０、変位センサ３１、温度センサ２４の検出情報が入力されると共に、諸元記憶部２５に記憶された情報が入力される予圧算出部３２を有し、予圧算出部３２では、力（予圧、遠心力）と変位（遠心膨張、熱膨張、弾性変形）の釣合い計算から、予圧を算出する。また、制御手段１７には、予め設定された設定予圧と予圧算出部３２で算出された予圧とを加味するデータ補正部３３が備えられ、データ補正部３３で補正された予圧情報が比例制御弁指令値演算部２８に送られる。比例制御弁指令値演算部２８で演算された指令値により比例制御弁２２が制御され、所望の、即ち、一定状態のに予圧が保持されるような油圧力が油室１５に供給される。
【００３６】
図６に示すように、時間の経過に伴って主軸２の回転速度が上昇し、それに応じてアンギュラ玉軸受４の外輪８の軸方向変位が大きくなり、内外輪の温度差が上昇する。そして、外輪８の軸方向変位の状態が算出された予圧に応じて適宜補正され、予圧が一定に保持される。
【００３７】
このため、油室１５に供給される油圧力を直接検出することなく、外輪８の軸方向位置が調整されて予圧が一定に保持され、所定の予圧を維持することができる。従って、簡単な構造でアンギュラ玉軸受４の予圧を所定状態に維持することができる軸受装置とすることができ、アンギュラ玉軸受４の軸受支持剛性を安定させることが可能になる。
【００３８】
その他の構成及び作用は、図１乃至図４に示した軸受装置と同一である。
【００３９】
尚、回転センサ２０、圧力センサ２３、変位センサ３１及び温度センサ２４を設け、制御手段１７で、回転センサ２０で検出された主軸２の回転速度、圧力センサ２３で検出された油圧力及び予め諸元記憶部２５に記憶されたアンギュラ玉軸受４の諸元に基づいて、移動ハウジング９の移動状況である外輪８の変位（移動状況）を算出（導出）し、算出された変位を加味して外輪８の変位（移動状況）が所定状態となるピストン１４の押圧圧力となるように比例制御弁２２に制御指令を出力し、比例制御弁２２に制御指令を出力する制御を、圧力センサ２３の検出値に基づいてフィードバック制御すると共に、制御手段１７で、回転センサ２０で検出された主軸２の回転速度、変位センサ３１で検出された移動ハウジング９の移動状況及び予め諸元記憶部２５に記憶されたアンギュラ玉軸受４の諸元に基づいて、アンギュラ玉軸受４の予圧を算出（導出）し、算出された予圧に基づいて実予圧が所定予圧となるように（予圧が一定に保持されるように）比例制御弁２２に制御指令を出力し、比例制御弁２２に制御指令を出力する制御を、変位センサ３１の検出値に基づいてフィードバック制御するよう主軸装置とすることも可能である。
【００４０】
【発明の効果】
本発明の主軸装置は、内輪が主軸外周に取り付けられるアンギュラ玉軸受と、アンギュラ玉軸受の外輪が取り付けられる移動ハウジングと、移動ハウジングを主軸の軸方向に移動可能に支持する固定ハウジングと、移動ハウジングと固定ハウジングの間に介在される軸方向移動支持部材と、移動ハウジングを押圧して外輪を移動させることによりアンギュラ玉軸受に予圧を付与するピストンと、ピストンの押圧力を制御する押圧力制御手段と、主軸の回転速度を検出する回転速度検出手段と、ピストンの押圧圧力を検出する圧力検出手段と、予圧を所定値に保持してピストンにより移動ハウジングを押圧することで外輪の移動位置を制御してアンギュラ玉軸受に予圧を付与する定圧予圧を実施すると共に、回転速度検出手段で検出された主軸の回転速度及び圧力検出手段で検出されたピストンの押圧圧力及び予め記憶されたアンギュラ玉軸受の諸元に基づいて移動ハウジングの移動状況を導出し、導出された移動状況を加味して移動ハウジングが所定の移動状態となるピストンの押圧圧力となるように押圧力制御手段に制御指令を出力する制御手段とを備えたので、移動ハウジングの変位、即ち、外輪の変位を直接検出することなく外輪が所定位置に保持されるようにピストンの押圧圧力が制御され、アンギュラ玉軸受を所定位置に保持することができる。この結果、簡単な構造でアンギュラ玉軸受の外輪の位置を所定位置に保持することができる軸受装置とすることができ、アンギュラ玉軸受の位置の変化による加工精度の低下を抑制することが可能になる。
【００４１】
また、本発明の主軸装置は、内輪が主軸外周に取り付けられるアンギュラ玉軸受と、アンギュラ玉軸受の外輪が取り付けられる移動ハウジングと、移動ハウジングを主軸の軸方向に移動可能に支持する固定ハウジングと、移動ハウジングと固定ハウジングの間に介在される軸方向移動支持部材と、移動ハウジングを押圧して外輪を移動させることによりアンギュラ玉軸受に予圧を付与するピストンと、ピストンの押圧力を制御する押圧力制御手段と、主軸の回転速度を検出する回転速度検出手段と、移動ハウジングの移動状況を検出する変位検出手段と、予圧を所定値に保持してピストンにより移動ハウジングを押圧することで外輪の移動位置を制御してアンギュラ玉軸受に予圧を付与する定圧予圧を実施すると共に、回転速度検出手段で検出された主軸の回転速度及び変位検出手段で検出された移動ハウジングの移動状況及び予め記憶されたアンギュラ玉軸受の諸元に基づいて予圧を導出し、導出された予圧に基づいて実予圧が所定予圧となるように押圧力制御手段に制御指令を出力する制御手段とを備えたので、ピストンの押圧圧力を直接検出することなく、移動ハウジングの移動状況、即ち、外輪の軸方向位置が調整されて予圧が一定に保持され、所定の予圧を維持することができる。この結果、簡単な構造でアンギュラ玉軸受の予圧を所定状態に維持することができる軸受装置とすることができ、アンギュラ玉軸受の軸受支持剛性を安定させることが可能になる。
【００４２】
また、本発明の主軸装置は、内輪が主軸外周に取り付けられるアンギュラ玉軸受と、アンギュラ玉軸受の外輪が取り付けられる移動ハウジングと、移動ハウジングを主軸の軸方向に移動可能に支持する固定ハウジングと、移動ハウジングと固定ハウジングの間に介在される軸方向移動支持部材と、移動ハウジングを押圧して外輪を移動させることによりアンギュラ玉軸受に予圧を付与するピストンと、ピストンの押圧力を制御する押圧力制御手段と、主軸の回転速度を検出する回転速度検出手段と、ピストンの押圧圧力を検出する圧力検出手段と、移動ハウジングの移動状況を検出する変位検出手段と、予圧を所定値に保持してピストンにより移動ハウジングを押圧することで外輪の移動位置を制御してアンギュラ玉軸受に予圧を付与する定圧予圧を実施すると共に、回転速度検出手段で検出された主軸の回転速度及び圧力検出手段で検出されたピストンの押圧圧力及び予め記憶されたアンギュラ玉軸受の諸元に基づいて移動ハウジングの移動状況を導出し、導出された移動状況を加味して移動ハウジングが所定の移動状態となるピストンの押圧圧力となるように押圧力制御手段に制御指令を出力する一方、回転速度検出手段で検出された主軸の回転速度及び変位検出手段で検出された移動ハウジングの移動状況及び予め記憶されたアンギュラ玉軸受の諸元に基づいて予圧を導出し、導出された予圧に基づいて実予圧が所定予圧となるように押圧力制御手段に制御指令を出力する制御手段とを備えたので、移動ハウジングの変位、即ち、外輪の変位を直接検出することなく外輪が所定位置に保持されるようにピストンの押圧圧力が制御され、アンギュラ玉軸受を所定位置に保持することができると共に、ピストンの押圧圧力を直接検出することなく、移動ハウジングの移動状況、即ち、外輪の軸方向位置が調整されて予圧が一定に保持され、所定の予圧を維持することができる。この結果、簡単な構造でアンギュラ玉軸受の外輪の位置を所定位置に保持することができる軸受装置とすることができ、アンギュラ玉軸受の位置の変化による加工精度の低下を抑制することが可能になると共に、簡単な構造でアンギュラ玉軸受の予圧を所定状態に維持することができる軸受装置とすることができ、アンギュラ玉軸受の軸受支持剛性を安定させることが可能になる。
【００４３】
本発明の予圧制御方法は、アンギュラ玉軸受の外輪の移動位置を制御することで予圧を制御する予圧制御方法において、予圧を所定値に保持して移動ハウジングを保持することで外輪の移動位置を制御してアンギュラ玉軸受に予圧を付与する定圧予圧を実施すると共に、主軸の回転速度及び外輪の移動押圧圧力及び予め記憶されたアンギュラ玉軸受の諸元に基づいて外輪の移動状況を導出し、導出された移動状況を加味して外輪が所定の移動状態となるようにしたので、移動ハウジングの変位、即ち、外輪の変位を直接検出することなく外輪が所定位置に保持されるように移動ハウジングの保持圧力が制御され、アンギュラ玉軸受を所定位置に保持することができる。この結果、簡単な構造でアンギュラ玉軸受の外輪の位置を所定位置に保持することができる予圧制御方法とすることができ、アンギュラ玉軸受の位置の変化による加工精度の低下を抑制することが可能になる。
【００４４】
また、本発明の予圧制御方法は、アンギュラ玉軸受の外輪の移動位置を制御することで予圧を制御する予圧制御方法において、予圧を所定値に保持して移動ハウジングを保持することで外輪の移動位置を制御してアンギュラ玉軸受に予圧を付与する定圧予圧を実施すると共に、主軸の回転速度及び外輪の移動状況及び予め記憶されたアンギュラ玉軸受の諸元に基づいて予圧を導出し、導出された予圧に基づいて実予圧が所定予圧となるようにしたので、移動ハウジングの保持圧力を直接検出することなく、移動ハウジングの移動状況、即ち、外輪の軸方向位置が調整されて予圧が一定に保持され、所定の予圧を維持することができる。この結果、簡単な構造でアンギュラ玉軸受の予圧を所定状態に維持することができる予圧制御装置とすることができ、アンギュラ玉軸受の軸受支持剛性を安定させることが可能になる。
【００４５】
また、本発明の予圧制御方法は、アンギュラ玉軸受の外輪の移動位置を制御することで予圧を制御する予圧制御方法において、予圧を所定値に保持して移動ハウジングを保持することで外輪の移動位置を制御してアンギュラ玉軸受に予圧を付与する定圧予圧を実施すると共に、主軸の回転速度及び外輪の移動押圧圧力及び予め記憶されたアンギュラ玉軸受の諸元に基づいて外輪の移動状況を導出し、導出された移動状況を加味して外輪が所定の移動状態となるようにする一方、主軸の回転速度及び外輪の移動状況及び予め記憶されたアンギュラ玉軸受の諸元に基づいて予圧を導出し、導出された予圧に基づいて実予圧が所定予圧となるようにしたので、移動ハウジングの変位、即ち、外輪の変位を直接検出することなく外輪が所定位置に保持されるように移動ハウジングの保持圧力が制御され、アンギュラ玉軸受を所定位置に保持することができると共に、移動ハウジングの保持圧力を直接検出することなく、移動ハウジングの移動状況、即ち、外輪の軸方向位置が調整されて予圧が一定に保持され、所定の予圧を維持することができる。この結果、簡単な構造でアンギュラ玉軸受の外輪の位置を所定位置に保持することができる予圧制御方法とすることができ、アンギュラ玉軸受の位置の変化による加工精度の低下を抑制することが可能になると共に、簡単な構造でアンギュラ玉軸受の予圧を所定状態に維持することができる予圧制御方法とすることができ、アンギュラ玉軸受の軸受支持剛性を安定させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態例に係る主軸装置の断面図。
【図２】制御手段のブロック構成図。
【図３】主軸回転速度、予圧及び軸受温度の経時変化を表すグラフ。
【図４】本発明の第２実施形態例に係る主軸装置の断面図。
【図５】制御手段のブロック構成図。
【図６】主軸回転速度、外輪軸方向変位及び軸受温度の経時変化を表すグラフ。
【符号の説明】
１　固定ハウジング
２　主軸
３，４　アンギュラ玉軸受
５，６内輪
７，８　外輪
９　移動ハウジング
１０　ボールブッシュ
１１　保持器
１２　ボール
１３　ストッパ
１４　ピストン
１５　油室
１６　油圧供給手段
１７　制御手段
２０　回転センサ
２１　油圧ポンプ
２２　比例制御弁
２３　圧力センサ
２４　温度センサ
２５　諸元記憶部
２６　変位算出部
２７　データ補正部
３１　変位センサ
３２　予圧算出部
３３　データ補正部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a spindle device in which a spindle of a machine tool or the like is rotatably supported.
[0002]
[Prior art]
In the main spindle device of a machine tool, the movable housing can be moved axially on the inner periphery of the fixed housing via a ball bush, an angular ball bearing is mounted between the movable housing and the main shaft, and the main shaft of the outer ring of the angular ball bearing is mounted. There are various proposals which allow the movement in the axial direction. In such a spindle device, the preload of the angular ball bearing is controlled to a predetermined state to maintain the position of the outer ring at a predetermined position, or the position of the outer ring of the angular ball bearing is adjusted to obtain a predetermined preload. Therefore, the support rigidity of the main shaft is kept good.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described main spindle device, the centrifugal force changes with the change in the rotation speed of the main shaft, and the centrifugal expansion and thermal expansion change. Therefore, the preload may not be stable and the support rigidity may be unstable. Therefore, control is performed to adjust the preload of the angular ball bearing to maintain the position of the outer ring at a predetermined position, or to adjust the position of the outer ring of the angular ball bearing so as to obtain a predetermined preload. However, in order to accurately control the preload of the angular contact ball bearing to maintain the position of the outer ring at a predetermined position, or to adjust the position of the outer ring of the angular contact ball bearing to accurately perform the control of maintaining the predetermined preload, a number of methods are required. It is necessary to control using a sensor and a plurality of driving means.
[0004]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a bearing device and a preload control method that can maintain the position of an outer ring of an angular ball bearing at a predetermined position with a simple structure.
[0005]
Another object of the present invention is to provide a bearing device and a preload control method that can maintain a predetermined preload with a simple structure.
[0006]
In addition, the present invention has been made in view of the above circumstances, and a bearing that can maintain the position of the outer ring of an angular ball bearing at a predetermined position with a simple structure and can maintain a predetermined preload with a simple structure. It is an object to provide an apparatus and a preload control method.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
A spindle device of the present invention for achieving the above object has an angular ball bearing in which an inner ring is attached to the outer periphery of a spindle, a movable housing in which an outer ring of the angular ball bearing is attached, and a movable housing that supports the movable housing in the axial direction of the spindle. A fixed housing, an axial moving support member interposed between the moving housing and the fixed housing, a piston for applying a preload to the angular ball bearing by pressing the moving housing to move the outer ring, and a pressing force of the piston Pressure control means for controlling the rotational speed of the main shaft, pressure detecting means for detecting the pressing pressure of the piston, and pressing the movable housing by the piston while maintaining the preload at a predetermined value. Controls the moving position of the outer ring to apply a preload to the angular contact ball bearing, The moving state of the moving housing is derived based on the rotational speed of the main shaft detected by the protruding means, the pressing pressure of the piston detected by the pressure detecting means, and the specifications of the angular ball bearing previously stored, and the derived moving state. And control means for outputting a control command to the pressing force control means so that the pressing pressure of the piston at which the movable housing is brought into a predetermined moving state is taken into account.
[0008]
According to another aspect of the present invention, there is provided a spindle device in which an inner ring is attached to an outer periphery of a spindle, a movable housing to which an outer ring of the angular ball bearing is attached, and the movable housing is movable in an axial direction of the spindle. A piston that applies a preload to the angular contact ball bearing by pressing the moving housing to move the outer ring, and a piston that moves between the fixed housing and the fixed housing. Pressing force control means for controlling the pressing force, rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the spindle, displacement detecting means for detecting the moving state of the moving housing, and moving the housing by a piston while maintaining a preload at a predetermined value. By controlling the moving position of the outer ring by pressing, a constant pressure preload is applied to apply a preload to the angular contact ball bearing. The preload is derived based on the rotational speed of the main shaft detected by the rotational speed detecting means, the moving state of the moving housing detected by the displacement detecting means, and the specifications of the angular ball bearings stored in advance. And control means for outputting a control command to the pressing force control means so that the actual preload becomes a predetermined preload based on the preload.
[0009]
According to another aspect of the present invention, there is provided a spindle device in which an inner ring is attached to an outer periphery of a spindle, a movable housing to which an outer ring of the angular ball bearing is attached, and the movable housing is movable in an axial direction of the spindle. A piston that applies a preload to the angular contact ball bearing by pressing the moving housing to move the outer ring, and a piston that moves between the fixed housing and the fixed housing. Pressing force control means for controlling the pressing force; rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the main shaft; pressure detecting means for detecting the pressing pressure of the piston; displacement detecting means for detecting the moving state of the movable housing; The moving position of the outer ring is controlled by pressing the moving housing with the piston while maintaining the A constant pressure preload for applying a preload to the bearing is implemented, and based on the rotational speed of the main shaft detected by the rotational speed detecting means, the pressing pressure of the piston detected by the pressure detecting means, and the specifications of the angular ball bearing previously stored. The moving state of the moving housing is derived by the control unit, and a control command is output to the pressing force control means so as to obtain the pressing pressure of the piston which brings the moving housing into a predetermined moving state in consideration of the derived moving state. The preload is derived based on the rotational speed of the main shaft detected by the detecting means, the moving state of the movable housing detected by the displacement detecting means, and the specifications of the angular ball bearings stored in advance, and the actual preload is calculated based on the derived preload. Control means for outputting a control command to the pressing force control means so that the preload becomes a predetermined preload.
[0010]
Further, it is provided with temperature detecting means for detecting the temperature of the angular ball bearing, and that the control means has a function of deriving a moving state of the movable housing in consideration of the temperature information detected by the temperature detecting means. Features. In addition, a temperature detecting means for detecting the temperature of the angular contact ball bearing is provided, and the control means has a function of deriving a preload in consideration of the temperature information detected by the temperature detecting means. In addition, a temperature detecting means for detecting the temperature of the angular ball bearing is provided, and the control means has a function of deriving a moving state of the movable housing in consideration of the temperature information detected by the temperature detecting means, and a function of detecting the temperature by the temperature detecting means. And a function of deriving a preload in consideration of the obtained temperature information. In addition, the moving housing is pressed by hydraulic pressure to apply a preload.
[0011]
A preload control method according to the present invention for achieving the above object is a preload control method for controlling a preload by controlling a moving position of an outer ring of an angular ball bearing, wherein the preload is held at a predetermined value and the moving housing is held. By controlling the moving position of the outer ring to apply a preload to the angular contact ball bearing by applying a constant pressure preload, based on the rotational speed of the main shaft, the moving pressing pressure of the outer ring, and the specifications of the angular contact ball bearing stored in advance, the outer ring is used. Is derived, and the outer wheel is brought into a predetermined moving state in consideration of the derived moving state.
[0012]
Further, a preload control method of the present invention for achieving the above object is a preload control method of controlling a preload by controlling a moving position of an outer ring of an angular ball bearing,
By holding the moving housing while holding the preload at a predetermined value, the moving position of the outer ring is controlled to perform a constant pressure preload for applying a preload to the angular contact ball bearing, and the rotational speed of the main shaft, the moving state of the outer ring, and pre-stored. It is characterized in that a preload is derived based on the specifications of the obtained angular ball bearing, and the actual preload is set to a predetermined preload based on the derived preload.
[0013]
Further, a preload control method of the present invention for achieving the above object is a preload control method for controlling a preload by controlling a moving position of an outer ring of an angular ball bearing. By controlling the moving position of the outer ring by holding it, a constant pressure preload is applied to apply a preload to the angular ball bearing, and based on the rotational speed of the main shaft, the moving pressing pressure of the outer ring, and the specifications of the angular ball bearing stored in advance. The moving state of the outer ring is derived by using the calculated moving state so that the outer ring is brought into a predetermined moving state, while the rotational speed of the main shaft, the moving state of the outer ring, and various kinds of angular ball bearings stored in advance. A preload is derived on the basis of the preload, and the actual preload is set to a predetermined preload based on the derived preload.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 shows a cross section of a spindle device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 shows a block configuration of a control means, and FIG. 3 shows changes over time of a spindle rotation speed, a preload, and a bearing temperature.
[0015]
As shown in FIG. 1, a main shaft 2 is rotatably supported by a fixed housing 1 fixed to the main shaft head via a pair of angular ball bearings 3 and 4. That is, the inner rings 5 and 6 of the angular ball bearings 3 and 4 are attached to the outer periphery of the main shaft 2. The outer ring 7 of the front (tool mounting side) angular ball bearing 3 is attached to the fixed housing 1, and the outer ring 8 of the rear angular ball bearing 4 is fixed to the inner surface of the movable housing 9.
[0016]
The movable housing 9 is supported on the inner peripheral surface of the fixed housing 1 so as to be movable in the axial direction of the main shaft 2, and a ball bush 10 as an axially movable support member is interposed between the movable housing 9 and the fixed housing 1. . The ball bush 10 is configured such that a large number of balls 12 are rotatably supported by a cylindrical retainer 11. The ball bush 10 is configured such that the large number of balls 12 roll over the outer periphery of the movable housing 9 and the inner periphery of the fixed housing 1. It is arranged movably.
[0017]
By moving the movable housing 9 to the right in the drawing, forces on the left and right sides in the drawing act on the outer races 7 and 8 to apply preload to the angular ball bearings 3 and 4. The movable housing 9 has a movable end at a position where the movable housing 9 contacts the stopper 13 provided integrally with the fixed housing 1. When the movable housing 9 contacts the stopper 13, the outer races 7 and 8 are positioned at predetermined positions and are angular. The preload is applied to the ball bearings 3 and 4, and the main shaft 2 is supported with a predetermined support rigidity.
[0018]
The axial movement support member is not limited to the ball bush 10 as long as it can support the movement of the movable housing 9 with respect to the fixed housing 1 in the axial direction. For example, it is also possible to support the axial movement of the movable housing 9 using a roller, a magnetic bearing, a circulation type bearing, a linear motion bearing, a linear ball bearing, or the like.
[0019]
A piston 14 is supported on the left side of the movable housing 9 in the drawing, that is, inside the fixed housing 1 between the pair of angular ball bearings 3 and 4 so as to be movable in the axial direction of the main shaft 2. Pressure oil of a predetermined oil pressure is supplied to the oil chamber 15 (middle left side) from a hydraulic pressure supply means 16, and the piston 14 is driven to the right side in the drawing to move the movable housing 9 to a state in which the movable housing 9 comes into contact with the stopper 13. Preload is applied to the ball bearings 3 and 4 (fixed position preload).
[0020]
The tip (the right end in the figure) of the piston 14 abuts on the movable housing 9, discharges pressurized oil from the oil chamber 15 on the back side of the piston 14, and moves the piston 14 to a predetermined position with an oil pressure lower than a predetermined oil pressure. By holding, the moving housing 9 releases the contact with the stopper 13, and the position of the moving housing 9 is held by a predetermined force, and preload is applied to the angular ball bearings 3 and 4 (constant pressure preload).
[0021]
The hydraulic pressure supply means 16 for supplying the pressure oil to the oil chamber 15 is controlled by a command to the control means 17, and the supply of the pressure oil at a predetermined oil pressure to the oil chamber 15 and the discharge of the pressure oil from the oil chamber 15 are performed. Thus, the fixed position preload and the constant pressure preload are switched. In other words, the pressure oil from the hydraulic pump 21 is supplied to the oil chamber 15 via the proportional solenoid valve 22 as a pressing force control unit that operates according to a command from the control unit 17, and the fixed position preload and the constant pressure preload are switched. It should be noted that the present invention can be configured so that only the constant pressure preload is performed.
[0022]
In the spindle device having the above-described configuration, pressurized oil is supplied to the oil chamber 15 on the rear side of the piston 14 at a predetermined oil pressure, and the piston 11 is driven rightward in the drawing to move the movable housing 9 to a state in which the movable housing 9 contacts the stopper 13. (FIG. 1). In this state, the outer races 7 and 8 are positioned at predetermined positions and preload is applied to the angular ball bearings 3 and 4. Preload is applied to the angular ball bearings 3 and 4 by fixing the position of the moving housing 9 by the pressing force of the piston 14. Thus, the support rigidity of the main shaft 2 is ensured.
[0023]
When the rotation speed of the main shaft 2 increases, the centrifugal force increases, and the position of the movable housing 9 is fixed by centrifugal expansion and thermal expansion. Therefore, the movement of the outer rings 7, 8 is restricted, and the preload increases. . Until the preload reaches a predetermined value, the preload is applied to the angular ball bearings 3 and 4 in a state where the movable housing 9 is in contact with the stopper 13, that is, with the outer rings 7 and 8 moved to the predetermined position. The bearing rigidity is ensured by the preload that does not cause the indentation (fixed position preload).
[0024]
When the rotation speed of the main shaft 2 increases, the reduced pressure oil is supplied to the oil chamber 15 to form a space between the stopper 13 and the movable housing 9 to maintain the preload at a predetermined preload. In this state, the outer races 7 and 8 are moved so that the preload is maintained at the predetermined preload, and the preload is applied to the angular ball bearings 3 and 4, so that the preload is maintained at the predetermined value even if the rotational speed increases. Rigidity is secured (constant pressure preload).
[0025]
On the other hand, a rotation sensor 20 is provided as rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the spindle 2, and rotation speed information of the spindle 2 detected by the rotation sensor 20 is input to the control means 17. Further, a pressure sensor 23 for detecting the hydraulic pressure on the downstream side of the proportional control valve 22 as the pressing pressure of the piston 14 is provided, and the hydraulic pressure detected by the pressure sensor 23, that is, the pressing pressure information of the piston 14 is controlled by the control means. 17 is input.
[0026]
Further, a temperature sensor 24 is provided as temperature detecting means for detecting the temperature of the angular ball bearing 4 on the right side in the figure, and temperature information detected by the temperature sensor 24 is input to the control means 17. The temperature sensor 24 detects the temperature of the outer race 8, the housing temperature, the inner race temperature, the ball temperature (by a radiation thermometer or the like), and the spindle temperature. The controller 17 calculates the inner ring temperature, the ball temperature, and the spindle temperature, for which the temperature measurement is relatively difficult, based on the temperature of the outer ring 8, the housing temperature, and the bearing preload (sensor value), which are relatively easy to measure. Is also possible.
[0027]
In addition, the specifications (including the main shaft and the housing specifications) of the angular contact ball bearing 4 are stored in the control means 17 in advance. That is, as shown in FIG. 2, the control means 17 has a specification storage unit 25. The specification storage unit 25 includes an inner and outer ring shape (inner and outer diameters, grooves R), inner and outer ring materials, ball diameters, and ball PCD. , Ball number, ball material, initial contact angle, inner ring tightening allowance, outer ring clearance, initial preload, main shaft shape, housing shape, and housing material are stored.
[0028]
The control means 17 moves based on the rotation speed of the main shaft 2 detected by the rotation sensor 20, the hydraulic pressure detected by the pressure sensor 23, and the specifications of the angular ball bearing 4 previously stored in the specification storage unit 25. The displacement (moving condition) of the outer ring 8 that is the moving condition of the housing 9 is calculated (derived), and the displacement (moving condition) of the outer ring 8 becomes the pressing pressure of the piston 14 in a predetermined state in consideration of the calculated displacement. Thus, the control command is output to the proportional control valve 22. Control for outputting a control command to the proportional control valve 22 is feedback-controlled based on the detection value of the pressure sensor 23.
[0029]
As shown in FIG. 2, the control unit 17 includes a displacement calculating unit 26 to which detection information of the rotation sensor 20, the pressure sensor 23, and the temperature sensor 24 is input and information stored in the specification storage unit 25 is input. The displacement calculation unit 26 calculates the axial displacement of the outer ring 8 from the balance calculation of the force (preload, centrifugal force) and the displacement (centrifugal expansion, thermal expansion, elastic deformation). Further, the control unit 17 includes a data correction unit 27 that takes into account a predetermined displacement of the outer ring 8 (displacement in the set outer ring axial direction) and the displacement calculated by the displacement calculation unit 26. The displacement information of the outer ring 8 corrected at 27 is sent to the proportional control valve command value calculation unit 28. The proportional control valve 22 is controlled by the command value calculated by the proportional control valve command value calculation unit 28, and a desired oil pressure, that is, an oil pressure that keeps the outer ring 8 at a predetermined position is supplied to the oil chamber 15.
[0030]
As shown in FIG. 3, as the time elapses, the rotational speed of the main shaft 2 increases, and accordingly, the temperature difference between the inner and outer rings of the angular ball bearing 4 increases, and the preload also increases. Then, the preload is appropriately corrected according to the displacement of the outer ring 8, and the position of the outer ring 8 is maintained in a substantially constant state.
[0031]
For this reason, the pressing pressure of the piston 14 is controlled so that the outer ring 8 is held at a predetermined position without directly detecting the displacement of the outer ring 8, and the angular ball bearing 4 can be held at the predetermined position. Therefore, it is possible to provide a bearing device that can hold the position of the outer ring 8 of the angular ball bearing 4 at a predetermined position with a simple structure, and suppress a decrease in machining accuracy due to a change in the position of the angular ball bearing 4. Will be possible.
[0032]
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 shows a cross section of a spindle device according to a second embodiment of the present invention, FIG. 5 shows a block configuration of a control means, and FIG. 6 shows changes over time of the spindle rotation speed, outer ring axial displacement and bearing temperature. is there. Note that the same members as those shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[0033]
The spindle device of the second embodiment has a configuration in which a displacement sensor 31 is provided as displacement detection means for detecting the moving state of the movable housing 9 instead of the pressure sensor 23 of the first embodiment. Then, the movement state of the movable housing 9 detected by the displacement sensor 31, that is, the displacement state of the outer ring 8 is input to the control means 17.
[0034]
In the control means 17, the rotation speed of the main shaft 2 detected by the rotation sensor 20, the movement state of the movable housing 9 detected by the displacement sensor 31, and the angular ball bearing previously stored in the specification storage unit 25 (see FIG. 5) The preload of the angular contact ball bearing 4 is calculated (derived) based on the specifications of 4, and the proportional control is performed based on the calculated preload so that the actual preload becomes a predetermined preload (so that the preload is kept constant). The control command is output to the valve 22. Control for outputting a control command to the proportional control valve 22 is feedback-controlled based on a detection value of the displacement sensor 31.
[0035]
As shown in FIG. 5, the control means 17 includes a preload calculating unit 32 to which detection information of the rotation sensor 20, the displacement sensor 31, and the temperature sensor 24 is input and information stored in the specification storage unit 25 is input. The preload calculator 32 calculates the preload from the balance calculation of the force (preload, centrifugal force) and the displacement (centrifugal expansion, thermal expansion, elastic deformation). Further, the control means 17 is provided with a data correction section 33 that takes into account the preset preload set in advance and the preload calculated by the preload calculation section 32, and the preload information corrected by the data correction section 33 is stored in the proportional control valve. The command value is sent to the command value calculator 28. The proportional control valve 22 is controlled by the command value calculated by the proportional control valve command value calculation unit 28, and a desired, that is, a hydraulic pressure that maintains the preload in a constant state is supplied to the oil chamber 15.
[0036]
As shown in FIG. 6, as the time elapses, the rotation speed of the main shaft 2 increases, and accordingly, the axial displacement of the outer ring 8 of the angular ball bearing 4 increases, and the temperature difference between the inner and outer rings increases. Then, the state of the axial displacement of the outer ring 8 is appropriately corrected according to the calculated preload, and the preload is kept constant.
[0037]
For this reason, without directly detecting the oil pressure supplied to the oil chamber 15, the axial position of the outer ring 8 is adjusted, the preload is kept constant, and the predetermined preload can be maintained. Therefore, a bearing device that can maintain the preload of the angular ball bearing 4 in a predetermined state with a simple structure can be provided, and the bearing support rigidity of the angular ball bearing 4 can be stabilized.
[0038]
Other configurations and operations are the same as those of the bearing device shown in FIGS.
[0039]
A rotation sensor 20, a pressure sensor 23, a displacement sensor 31, and a temperature sensor 24 are provided, and the controller 17 controls the rotation speed of the main shaft 2 detected by the rotation sensor 20, the oil pressure detected by the pressure sensor 23, Based on the specifications of the angular ball bearing 4 stored in the original storage unit 25, the displacement (movement condition) of the outer ring 8, which is the movement condition of the movable housing 9, is calculated (derived), and the calculated displacement is taken into account. Control that outputs a control command to the proportional control valve 22 and outputs a control command to the proportional control valve 22 so that the displacement (movement state) of the outer ring 8 becomes the pressing pressure of the piston 14 that is in a predetermined state is controlled by the pressure sensor 23. In addition to performing feedback control based on the detected value, the control unit 17 controls the rotation speed of the main shaft 2 detected by the rotation sensor 20, the movement state of the movable housing 9 detected by the displacement sensor 31, The preload of the angular ball bearing 4 is calculated (derived) based on the specifications of the angular ball bearing 4 stored in the specification storage unit 25, and based on the calculated preload, the actual preload becomes a predetermined preload ( The spindle device outputs a control command to the proportional control valve 22 so that the preload is kept constant, and performs feedback control on the control of outputting the control command to the proportional control valve 22 based on the detection value of the displacement sensor 31. It is also possible.
[0040]
【The invention's effect】
A spindle device according to the present invention includes an angular ball bearing having an inner ring attached to the outer periphery of the spindle, a movable housing to which an outer ring of the angular ball bearing is attached, a fixed housing that supports the movable housing so as to be movable in the axial direction of the spindle, and a movable housing. An axial moving support member interposed between the movable housing and the fixed housing, a piston for applying a preload to the angular ball bearing by pressing the moving housing to move the outer ring, and a pressing force control means for controlling the pressing force of the piston And a rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the main shaft, a pressure detecting means for detecting the pressing pressure of the piston, and a moving position of the outer ring is controlled by pressing the moving housing by the piston while maintaining the preload at a predetermined value. To apply a constant pressure preload to apply a preload to the angular contact ball bearing, and to detect the main shaft detected by the rotation speed detection means. The moving state of the moving housing is derived based on the rotational speed and the pressing pressure of the piston detected by the pressure detecting means and the specifications of the angular ball bearing stored in advance, and the moving housing is determined in consideration of the derived moving state. And a control means for outputting a control command to the pressing force control means so as to obtain the pressing pressure of the piston in the moving state of the piston, so that the displacement of the moving housing, that is, the displacement of the outer ring can be determined without directly detecting the displacement of the outer ring. The pressing pressure of the piston is controlled so as to be held at the position, and the angular ball bearing can be held at the predetermined position. As a result, it is possible to provide a bearing device that can hold the position of the outer ring of the angular contact ball bearing at a predetermined position with a simple structure, and can suppress a decrease in machining accuracy due to a change in the position of the angular contact bearing. Become.
[0041]
Further, the spindle device of the present invention is an angular ball bearing in which the inner ring is attached to the outer periphery of the spindle, a movable housing to which the outer ring of the angular ball bearing is attached, a fixed housing that supports the movable housing so as to be movable in the axial direction of the spindle, An axial moving support member interposed between the moving housing and the fixed housing; a piston for applying a preload to the angular ball bearing by pressing the moving housing to move the outer ring; and a pressing force for controlling the pressing force of the piston. Control means, rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the main shaft, displacement detecting means for detecting the moving state of the moving housing, and movement of the outer ring by pressing the moving housing with a piston while holding the preload at a predetermined value. The position is controlled and a constant pressure preload is applied to apply a preload to the angular contact ball bearing. The preload is derived based on the rotational speed of the main shaft and the moving state of the movable housing detected by the displacement detecting means and the specifications of the angular ball bearings stored in advance, and the actual preload is set to a predetermined preload based on the derived preload. Control means for outputting a control command to the pressing force control means so that the moving state of the moving housing, that is, the axial position of the outer ring is adjusted without directly detecting the pressing pressure of the piston. The preload is kept constant, and a predetermined preload can be maintained. As a result, a bearing device that can maintain the preload of the angular ball bearing in a predetermined state with a simple structure can be provided, and the bearing support rigidity of the angular ball bearing can be stabilized.
[0042]
Further, the spindle device of the present invention is an angular ball bearing in which the inner ring is attached to the outer periphery of the spindle, a movable housing to which the outer ring of the angular ball bearing is attached, a fixed housing that supports the movable housing so as to be movable in the axial direction of the spindle, An axial moving support member interposed between the moving housing and the fixed housing; a piston for applying a preload to the angular ball bearing by pressing the moving housing to move the outer ring; and a pressing force for controlling the pressing force of the piston. Control means, rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the main shaft, pressure detecting means for detecting the pressing pressure of the piston, displacement detecting means for detecting the moving state of the moving housing, and the preload is held at a predetermined value. The piston is used to control the moving position of the outer ring by pressing the moving housing to apply preload to the angular contact ball bearing. While performing the preload, the moving state of the moving housing is determined based on the rotational speed of the main shaft detected by the rotational speed detecting means, the pressing pressure of the piston detected by the pressure detecting means, and the pre-stored specifications of the angular ball bearing. The main shaft detected by the rotation speed detecting means while outputting a control command to the pressing force control means so as to obtain the pressing pressure of the piston which brings the moving housing into a predetermined moving state in consideration of the derived moving state. A preload is derived on the basis of the moving state of the moving housing detected by the rotational speed and displacement detecting means and the specifications of the angular ball bearings stored in advance, and the actual preload becomes a predetermined preload based on the derived preload. And a control means for outputting a control command to the pressing force control means, so that the displacement of the movable housing, that is, the displacement of the outer ring can be performed without directly detecting the displacement of the outer ring. The pressing pressure of the piston is controlled so as to be held at the position, the angular ball bearing can be held at a predetermined position, and without directly detecting the pressing pressure of the piston, the moving state of the moving housing, that is, the outer ring The preload is kept constant by adjusting the axial position, and the predetermined preload can be maintained. As a result, it is possible to provide a bearing device that can hold the position of the outer ring of the angular contact ball bearing at a predetermined position with a simple structure, and can suppress a decrease in machining accuracy due to a change in the position of the angular contact bearing. In addition, a bearing device that can maintain the preload of the angular ball bearing in a predetermined state with a simple structure can be provided, and the bearing support rigidity of the angular ball bearing can be stabilized.
[0043]
The preload control method according to the present invention is a preload control method for controlling a preload by controlling a moving position of an outer ring of an angular ball bearing.In the preload control method, the moving position of the outer ring is held by holding the moving housing while holding the preload at a predetermined value. A constant pressure preload for controlling and applying a preload to the angular contact ball bearing is implemented, and the moving state of the outer ring is derived based on the rotational speed of the main shaft, the moving pressing pressure of the outer ring, and the pre-stored specifications of the angular contact ball bearing, In consideration of the derived movement condition, the outer ring is set to the predetermined movement state, so that the displacement of the movement housing, that is, the movement of the outer ring is maintained at a predetermined position without directly detecting the displacement of the outer ring. Is controlled, and the angular ball bearing can be held at a predetermined position. As a result, a preload control method that can maintain the position of the outer ring of the angular contact ball bearing at a predetermined position with a simple structure can be achieved, and a reduction in machining accuracy due to a change in the position of the angular contact bearing can be suppressed. become.
[0044]
Further, the preload control method of the present invention is a preload control method for controlling a preload by controlling a moving position of an outer ring of an angular ball bearing, wherein the preload is held at a predetermined value and the moving housing is held by holding the moving housing. A constant pressure preload for controlling the position and applying a preload to the angular contact ball bearing is implemented, and a preload is derived based on the rotational speed of the main shaft, the moving state of the outer ring, and the specifications of the angular contact ball bearing stored in advance. Since the actual preload is set to the predetermined preload based on the preload, the moving state of the moving housing, that is, the axial position of the outer ring is adjusted without directly detecting the holding pressure of the moving housing, so that the preload becomes constant. It is maintained and a predetermined preload can be maintained. As a result, a preload control device that can maintain the preload of the angular ball bearing in a predetermined state with a simple structure can be provided, and the bearing support rigidity of the angular ball bearing can be stabilized.
[0045]
Further, the preload control method of the present invention is a preload control method for controlling a preload by controlling a moving position of an outer ring of an angular ball bearing, wherein the preload is held at a predetermined value and the moving housing is held by holding the moving housing. Implements constant pressure preload to control the position and apply preload to the angular contact ball bearing, and derives the movement condition of the outer ring based on the rotational speed of the main shaft, the moving pressing pressure of the outer ring, and the pre-stored specifications of the angular contact ball bearing. The preload is derived based on the rotational speed of the main shaft, the moving condition of the outer ring, and the specifications of the angular ball bearings stored in advance, while taking the derived moving condition into consideration so that the outer ring is in a predetermined moving state. Since the actual preload is set to the predetermined preload based on the derived preload, the outer ring is held at the predetermined position without directly detecting the displacement of the movable housing, that is, the displacement of the outer ring. The holding pressure of the moving housing is controlled so that the angular contact ball bearing can be held at a predetermined position, and without directly detecting the holding pressure of the moving housing, the moving state of the moving housing, that is, the axial direction of the outer ring, The position is adjusted, the preload is kept constant, and a predetermined preload can be maintained. As a result, a preload control method that can maintain the position of the outer ring of the angular contact ball bearing at a predetermined position with a simple structure can be achieved, and a reduction in machining accuracy due to a change in the position of the angular contact bearing can be suppressed. In addition, a preload control method capable of maintaining the preload of the angular ball bearing in a predetermined state with a simple structure can be achieved, and the bearing support rigidity of the angular ball bearing can be stabilized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a spindle device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of a control unit.
FIG. 3 is a graph showing changes over time of a spindle rotation speed, a preload, and a bearing temperature.
FIG. 4 is a sectional view of a spindle device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram of a control unit.
FIG. 6 is a graph showing changes over time in a spindle rotational speed, an outer ring axial displacement, and a bearing temperature.
[Explanation of symbols]
1 Fixed housing
2 spindle
3,4 angular contact ball bearing
5,6 inner ring
7,8 Outer ring
9 Moving housing
10 Ball bush
11 cage
12 balls
13 Stopper
14 piston
15 Oil chamber
16 Hydraulic supply means
17 control means
20 Rotation sensor
21 Hydraulic pump
22 Proportional control valve
23 Pressure sensor
24 Temperature sensor
25 Specifications storage
26 Displacement calculator
27 Data Correction Unit
31 Displacement sensor
32 Preload calculator
33 Data correction unit

Claims (10)

内輪が主軸外周に取り付けられるアンギュラ玉軸受と、
アンギュラ玉軸受の外輪が取り付けられる移動ハウジングと、
移動ハウジングを主軸の軸方向に移動可能に支持する固定ハウジングと、
移動ハウジングと固定ハウジングの間に介在される軸方向移動支持部材と、
移動ハウジングを押圧して外輪を移動させることによりアンギュラ玉軸受に予圧を付与するピストンと、
ピストンの押圧力を制御する押圧力制御手段と、
主軸の回転速度を検出する回転速度検出手段と、
ピストンの押圧圧力を検出する圧力検出手段と、
予圧を所定値に保持してピストンにより移動ハウジングを押圧することで外輪の移動位置を制御してアンギュラ玉軸受に予圧を付与する定圧予圧を実施すると共に、回転速度検出手段で検出された主軸の回転速度及び圧力検出手段で検出されたピストンの押圧圧力及び予め記憶されたアンギュラ玉軸受の諸元に基づいて移動ハウジングの移動状況を導出し、導出された移動状況を加味して移動ハウジングが所定の移動状態となるピストンの押圧圧力となるように押圧力制御手段に制御指令を出力する制御手段と
を備えたことを特徴とする主軸装置。An angular contact ball bearing in which the inner ring is attached to the outer periphery of the main shaft;
A moving housing to which the outer ring of the angular contact ball bearing is attached;
A fixed housing that supports the movable housing so as to be movable in the axial direction of the main shaft,
An axial moving support member interposed between the moving housing and the fixed housing,
A piston for applying a preload to the angular contact ball bearing by pressing the moving housing to move the outer ring,
Pressing force control means for controlling the pressing force of the piston,
Rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the spindle,
Pressure detection means for detecting the pressing pressure of the piston,
By holding the preload at a predetermined value and pressing the moving housing by the piston, the moving position of the outer ring is controlled to perform a constant pressure preload for applying a preload to the angular contact ball bearing, and the rotation of the main shaft detected by the rotation speed detecting means. The moving state of the moving housing is derived based on the rotational speed and the pressing pressure of the piston detected by the pressure detecting means and the specifications of the angular ball bearing stored in advance, and the moving housing is determined in consideration of the derived moving state. And a control means for outputting a control command to the pressing force control means so as to obtain the pressing pressure of the piston in the moving state. 内輪が主軸外周に取り付けられるアンギュラ玉軸受と、
アンギュラ玉軸受の外輪が取り付けられる移動ハウジングと、
移動ハウジングを主軸の軸方向に移動可能に支持する固定ハウジングと、
移動ハウジングと固定ハウジングの間に介在される軸方向移動支持部材と、
移動ハウジングを押圧して外輪を移動させることによりアンギュラ玉軸受に予圧を付与するピストンと、
ピストンの押圧力を制御する押圧力制御手段と、
主軸の回転速度を検出する回転速度検出手段と、
移動ハウジングの移動状況を検出する変位検出手段と、
予圧を所定値に保持してピストンにより移動ハウジングを押圧することで外輪の移動位置を制御してアンギュラ玉軸受に予圧を付与する定圧予圧を実施すると共に、回転速度検出手段で検出された主軸の回転速度及び変位検出手段で検出された移動ハウジングの移動状況及び予め記憶されたアンギュラ玉軸受の諸元に基づいて予圧を導出し、導出された予圧に基づいて実予圧が所定予圧となるように押圧力制御手段に制御指令を出力する制御手段と
を備えたことを特徴とする主軸装置。An angular contact ball bearing in which the inner ring is attached to the outer periphery of the main shaft;
A moving housing to which the outer ring of the angular contact ball bearing is attached;
A fixed housing that supports the movable housing so as to be movable in the axial direction of the main shaft,
An axial moving support member interposed between the moving housing and the fixed housing,
A piston for applying a preload to the angular contact ball bearing by pressing the moving housing to move the outer ring,
Pressing force control means for controlling the pressing force of the piston,
Rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the spindle,
Displacement detecting means for detecting a moving state of the moving housing;
By holding the preload at a predetermined value and pressing the moving housing by the piston, the moving position of the outer ring is controlled to perform a constant pressure preload for applying a preload to the angular contact ball bearing, and the rotation of the main shaft detected by the rotation speed detecting means. A preload is derived based on the moving state of the moving housing detected by the rotation speed and displacement detecting means and the specifications of the angular ball bearings stored in advance, and the actual preload is set to a predetermined preload based on the derived preload. And a control means for outputting a control command to the pressing force control means. 内輪が主軸外周に取り付けられるアンギュラ玉軸受と、
アンギュラ玉軸受の外輪が取り付けられる移動ハウジングと、
移動ハウジングを主軸の軸方向に移動可能に支持する固定ハウジングと、
移動ハウジングと固定ハウジングの間に介在される軸方向移動支持部材と、
移動ハウジングを押圧して外輪を移動させることによりアンギュラ玉軸受に予圧を付与するピストンと、
ピストンの押圧力を制御する押圧力制御手段と、
主軸の回転速度を検出する回転速度検出手段と、
ピストンの押圧圧力を検出する圧力検出手段と、
移動ハウジングの移動状況を検出する変位検出手段と、
予圧を所定値に保持してピストンにより移動ハウジングを押圧することで外輪の移動位置を制御してアンギュラ玉軸受に予圧を付与する定圧予圧を実施すると共に、回転速度検出手段で検出された主軸の回転速度及び圧力検出手段で検出されたピストンの押圧圧力及び予め記憶されたアンギュラ玉軸受の諸元に基づいて移動ハウジングの移動状況を導出し、導出された移動状況を加味して移動ハウジングが所定の移動状態となるピストンの押圧圧力となるように押圧力制御手段に制御指令を出力する一方、回転速度検出手段で検出された主軸の回転速度及び変位検出手段で検出された移動ハウジングの移動状況及び予め記憶されたアンギュラ玉軸受の諸元に基づいて予圧を導出し、導出された予圧に基づいて実予圧が所定予圧となるように押圧力制御手段に制御指令を出力する制御手段と
を備えたことを特徴とする主軸装置。An angular contact ball bearing in which the inner ring is attached to the outer periphery of the main shaft;
A moving housing to which the outer ring of the angular contact ball bearing is attached;
A fixed housing that supports the movable housing so as to be movable in the axial direction of the main shaft,
An axial moving support member interposed between the moving housing and the fixed housing,
A piston for applying a preload to the angular contact ball bearing by pressing the moving housing to move the outer ring,
Pressing force control means for controlling the pressing force of the piston,
Rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the spindle,
Pressure detection means for detecting the pressing pressure of the piston,
Displacement detecting means for detecting a moving state of the moving housing;
By holding the preload at a predetermined value and pressing the moving housing by the piston, the moving position of the outer ring is controlled to perform a constant pressure preload for applying a preload to the angular contact ball bearing, and the rotation of the main shaft detected by the rotation speed detecting means. The moving state of the moving housing is derived based on the rotational speed and the pressing pressure of the piston detected by the pressure detecting means and the specifications of the angular ball bearing stored in advance, and the moving housing is determined in consideration of the derived moving state. The control command is output to the pressing force control means so that the pressing pressure of the piston becomes the moving state of the piston, while the rotational speed of the main shaft detected by the rotational speed detecting means and the moving state of the moving housing detected by the displacement detecting means The preload is derived based on the specifications of the angular ball bearings stored in advance, and the actual preload is pressed based on the derived preload so that the actual preload becomes a predetermined preload. Spindle device characterized by comprising a control means for outputting a control command to the power control unit. 請求項１において、
アンギュラ玉軸受の温度を検出する温度検出手段を備え、
制御手段には、温度検出手段で検出された温度情報を加味して移動ハウジングの移動状況を導出する機能が備えられていることを特徴とする主軸装置。In claim 1,
It is equipped with temperature detecting means for detecting the temperature of the angular contact ball bearing,
A spindle device, wherein the control means has a function of deriving a movement state of the movable housing in consideration of temperature information detected by the temperature detection means. 請求項２において、
アンギュラ玉軸受の温度を検出する温度検出手段を備え、
制御手段には、温度検出手段で検出された温度情報を加味して予圧を導出する機能が備えられていることを特徴とする主軸装置。In claim 2,
It is equipped with temperature detecting means for detecting the temperature of the angular contact ball bearing,
A spindle device, wherein the control means has a function of deriving a preload in consideration of temperature information detected by the temperature detection means. 請求項３において、
アンギュラ玉軸受の温度を検出する温度検出手段を備え、
制御手段には、温度検出手段で検出された温度情報を加味して移動ハウジングの移動状況を導出する機能と、温度検出手段で検出された温度情報を加味して予圧を導出する機能とが備えられていることを特徴とする主軸装置。In claim 3,
It is equipped with temperature detecting means for detecting the temperature of the angular contact ball bearing,
The control means has a function of deriving the movement state of the movable housing in consideration of the temperature information detected by the temperature detection means, and a function of deriving the preload by taking the temperature information detected by the temperature detection means into account. A spindle device characterized in that: 請求項１乃至請求項６のいずれか一項において、
油圧力により移動ハウジングが押圧されて予圧が付与されることを特徴とする主軸装置。In any one of claims 1 to 6,
A spindle device wherein a movable housing is pressed by hydraulic pressure to apply a preload. アンギュラ玉軸受の外輪の移動位置を制御することで予圧を制御する予圧制御方法において、
予圧を所定値に保持して移動ハウジングを保持することで外輪の移動位置を制御してアンギュラ玉軸受に予圧を付与する定圧予圧を実施すると共に、
主軸の回転速度及び外輪の移動押圧圧力及び予め記憶されたアンギュラ玉軸受の諸元に基づいて外輪の移動状況を導出し、導出された移動状況を加味して外輪が所定の移動状態となるようにすることを特徴とする予圧制御方法。In a preload control method of controlling a preload by controlling a moving position of an outer ring of an angular contact ball bearing,
While maintaining the preload at a predetermined value and holding the movable housing, the moving position of the outer ring is controlled to perform a constant pressure preload for applying a preload to the angular contact ball bearing,
The movement state of the outer ring is derived based on the rotational speed of the main shaft, the movement pressing pressure of the outer ring, and the pre-stored specifications of the angular ball bearing, and the outer ring is brought into a predetermined movement state in consideration of the derived movement state. A preload control method characterized by: アンギュラ玉軸受の外輪の移動位置を制御することで予圧を制御する予圧制御方法において、
予圧を所定値に保持して移動ハウジングを保持することで外輪の移動位置を制御してアンギュラ玉軸受に予圧を付与する定圧予圧を実施すると共に、
主軸の回転速度及び外輪の移動状況及び予め記憶されたアンギュラ玉軸受の諸元に基づいて予圧を導出し、導出された予圧に基づいて実予圧が所定予圧となるようにすることを特徴とする予圧制御方法。In a preload control method of controlling a preload by controlling a moving position of an outer ring of an angular contact ball bearing,
While maintaining the preload at a predetermined value and holding the movable housing, the moving position of the outer ring is controlled to perform a constant pressure preload for applying a preload to the angular contact ball bearing,
A preload is derived based on the rotational speed of the main shaft, the moving state of the outer ring, and the specifications of the angular ball bearings stored in advance, and the actual preload is set to a predetermined preload based on the derived preload. Preload control method. アンギュラ玉軸受の外輪の移動位置を制御することで予圧を制御する予圧制御方法において、
予圧を所定値に保持して移動ハウジングを保持することで外輪の移動位置を制御してアンギュラ玉軸受に予圧を付与する定圧予圧を実施すると共に、
主軸の回転速度及び外輪の移動押圧圧力及び予め記憶されたアンギュラ玉軸受の諸元に基づいて外輪の移動状況を導出し、導出された移動状況を加味して外輪が所定の移動状態となるようにする一方、
主軸の回転速度及び外輪の移動状況及び予め記憶されたアンギュラ玉軸受の諸元に基づいて予圧を導出し、導出された予圧に基づいて実予圧が所定予圧となるようにすることを特徴とする予圧制御方法。In a preload control method of controlling a preload by controlling a moving position of an outer ring of an angular contact ball bearing,
While maintaining the preload at a predetermined value and holding the movable housing, the moving position of the outer ring is controlled to perform a constant pressure preload for applying a preload to the angular contact ball bearing,
The movement state of the outer ring is derived based on the rotational speed of the main shaft, the movement pressing pressure of the outer ring, and the pre-stored specifications of the angular ball bearing, and the outer ring is brought into a predetermined movement state in consideration of the derived movement state. While
A preload is derived based on the rotational speed of the main shaft, the moving state of the outer ring, and the specifications of the angular ball bearings stored in advance, and the actual preload is set to a predetermined preload based on the derived preload. Preload control method.
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