JP2009291916A - Machine tool - Google Patents

Machine tool Download PDF

Info

Publication number
JP2009291916A
JP2009291916A JP2008150069A JP2008150069A JP2009291916A JP 2009291916 A JP2009291916 A JP 2009291916A JP 2008150069 A JP2008150069 A JP 2008150069A JP 2008150069 A JP2008150069 A JP 2008150069A JP 2009291916 A JP2009291916 A JP 2009291916A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
machining
magnetic bearing
tool
control means
spring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2008150069A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hironori Kameno
浩徳 亀野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JTEKT Corp
Original Assignee
JTEKT Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JTEKT Corp filed Critical JTEKT Corp
Priority to JP2008150069A priority Critical patent/JP2009291916A/en
Publication of JP2009291916A publication Critical patent/JP2009291916A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a machine tool improved in machining quality by taking account of a conventionally unconsidered tool spring. <P>SOLUTION: The machine tool is provided with: a magnetic bearing control means for controlling a plurality of sets of magnetic bearings 13, 14 and 15 for supporting a rotation axis 11 without contact; and a machining control means 30 for controlling a cut amount and feed speed of a grinding wheel 2. The magnetic bearing control means has a machining resistance calculating means 42 for calculating a cutting resistance in real time from control current. The machining control means 30 controls the feed speed to make the cutting resistance constant. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、内面研削盤などの工作機械に関する。   The present invention relates to a machine tool such as an internal grinding machine.

研削盤などの工作機械として、工具(例えば砥石)が装着される回転軸と、回転軸を非接触支持する複数組の磁気軸受と、磁気軸受を制御する磁気軸受制御手段と、工具の切込み量および送り速度を制御する加工制御手段とを備えているものが知られている(特許文献1)。   As a machine tool such as a grinding machine, a rotating shaft on which a tool (for example, a grindstone) is mounted, a plurality of sets of magnetic bearings that support the rotating shaft in a non-contact manner, a magnetic bearing control means for controlling the magnetic bearing, and a cutting depth of the tool And a processing control means for controlling the feed rate are known (Patent Document 1).

このような工作機械では、軸方向の2箇所に配置されたラジアル磁気軸受により回転軸が支持されており、いわゆる軸受ばねが形成されている。
特開平9−108991号公報
In such a machine tool, the rotary shaft is supported by radial magnetic bearings arranged at two locations in the axial direction, and so-called bearing springs are formed.
Japanese Patent Laid-Open No. 9-108991

工作機械では、工具でワークを加工すると、工具とワークとの間に工具ばねが形成されることになり、加工前と加工中とでばね定数が変化し、ばね−回転体系の共振周波数が変化する。しかしながら、従来、このような工具ばねは考慮されておらず、ラジアル磁気軸受の制御定数は、工具ばねの無い状態で調整・設定されている。軸受ばねに対して工具ばねの寄与度は相対的に大きいものであり、加工に伴う共振周波数の変化幅が大きく、その結果、工具ばね無しで調整・設定した制御定数が最適なものでなくなり、共振が発生するなどの加工品質の低下を招く可能性がある。   In machine tools, when a workpiece is machined with a tool, a tool spring is formed between the tools, the spring constant changes before and during machining, and the resonance frequency of the spring-rotary system changes. To do. However, conventionally, such a tool spring is not taken into consideration, and the control constant of the radial magnetic bearing is adjusted and set in the state without the tool spring. The contribution of the tool spring to the bearing spring is relatively large, and the variation range of the resonance frequency accompanying machining is large. As a result, the control constant adjusted and set without the tool spring is not optimal, There is a possibility that the processing quality is lowered such as resonance.

この発明の目的は、従来、考慮されていなかった工具ばねを考慮することで、加工品質を向上させた工作機械を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a machine tool with improved machining quality by considering a tool spring that has not been considered in the past.

この発明による工作機械は、工具が装着される回転軸と、回転軸を非接触支持する複数組の磁気軸受と、磁気軸受を制御する磁気軸受制御手段と、工具の切込み量および送り速度を制御する加工制御手段とを備えている工作機械において、磁気軸受制御手段は、制御電流から加工抵抗をリアルタイムで算出する加工抵抗演算手段を有しており、加工制御手段は、加工抵抗が一定になるように送り速度を制御することを特徴とするものである。   A machine tool according to the present invention controls a rotating shaft on which a tool is mounted, a plurality of sets of magnetic bearings that support the rotating shaft in a non-contact manner, magnetic bearing control means for controlling the magnetic bearing, and a cutting depth and feed speed of the tool. In the machine tool provided with the machining control means, the magnetic bearing control means has machining resistance calculation means for calculating the machining resistance in real time from the control current, and the machining control means has a constant machining resistance. Thus, the feed rate is controlled as described above.

加工品質の劣化を防ぐには、ラジアル磁気軸受の制御定数の設定の際に、工具ばねを考慮して、これを一定に保つことが好ましいが、工具ばねは、時々刻々変化し、これを直接制御することは困難である。一方、工具ばねは、加工抵抗(切削抵抗)あるいは送り速度に依存すると推定されることから、「工具ばねが一定になるように加工する」は、「加工抵抗が一定になるように送り速度を制御する」と言い換えることができる。   In order to prevent degradation of the machining quality, it is preferable to keep the tool spring constant in consideration of the tool spring when setting the control constant of the radial magnetic bearing, but the tool spring changes from moment to moment. It is difficult to control. On the other hand, since it is estimated that the tool spring depends on the machining resistance (cutting resistance) or the feed speed, “machining the tool spring to be constant” means that the feed speed is set so that the machining resistance is constant. In other words, “control”.

磁気軸受制御手段は、制御電流をモニタリングして工具(例えば砥石)に作用する加工抵抗(切削抵抗、研削抵抗など)の各成分(法線方向の力Fn、接線方向の力Ftおよび軸方向の力Fz)をリアルタイムで算出し、加工制御手段は、加工抵抗が一定になるように送り速度を制御する。加工抵抗が一定になるように送り速度を制御するには、例えば、送り速度と加工抵抗の各成分(Fn、FtおよびFz)との関係式を予め求めておいて、この関係式に基づいて送り速度が変更されるようにすればよい。   The magnetic bearing control means monitors the control current and processes each component (normal force Fn, tangential force Ft, and axial force) of machining resistance (cutting resistance, grinding resistance, etc.) acting on the tool (for example, a grindstone). The force Fz) is calculated in real time, and the machining control means controls the feed rate so that the machining resistance becomes constant. In order to control the feed speed so that the machining resistance is constant, for example, a relational expression between the feed speed and each component (Fn, Ft and Fz) of the machining resistance is obtained in advance, and based on this relational expression. What is necessary is just to make it change a feed rate.

工作機械は、たとえば内面研削盤などのように、回転駆動される回転軸の先端に砥石(またはその他の工具)が取り付けられたスピンドル装置を備えたものとされる。スピンドル装置は、例えば、ケーシング、ケーシング内に水平または垂直に配置された回転軸、回転軸を非接触支持する1つの制御型アキシアル磁気軸受および前後または上下の2つの制御型ラジアル磁気軸受、ならびに、回転軸のアキシアル方向の位置を検出するための1つのアキシアル変位センサおよび回転軸のラジアル方向の位置を検出するための前後または上下の2つのラジアル変位センサを備えているものとされる。ここで、各磁気軸受および各変位センサは、公知のものであり、通常、各ラジアル磁気軸受は、X軸方向磁気軸受およびY軸方向磁気軸受からなるものとされ、各ラジアル変位センサは、X軸方向変位センサおよびY軸方向変位センサからなるものとされる。   The machine tool includes a spindle device in which a grindstone (or other tool) is attached to the tip of a rotating shaft that is rotationally driven, such as an internal grinding machine. The spindle device includes, for example, a casing, a rotating shaft disposed horizontally or vertically in the casing, one controlled axial magnetic bearing that supports the rotating shaft in a non-contact manner, and two controlled radial magnetic bearings in the front and rear or top and bottom, and One axial displacement sensor for detecting the axial position of the rotating shaft and two radial displacement sensors for detecting the position of the rotating shaft in the radial direction are provided. Here, each magnetic bearing and each displacement sensor are publicly known, and usually each radial magnetic bearing is composed of an X-axis direction magnetic bearing and a Y-axis direction magnetic bearing, and each radial displacement sensor is X It consists of an axial direction displacement sensor and a Y-axis direction displacement sensor.

この発明の工作機械によると、加工抵抗が一定になるように送り速度が制御されることで、工具ばねを近似的に一定化することができ、工具ばねの変化に起因する共振が発生しなくなるので、加工品質の劣化が防止される。   According to the machine tool of this invention, the feed rate is controlled so that the machining resistance is constant, so that the tool spring can be approximately constant, and resonance caused by the change of the tool spring does not occur. Therefore, deterioration of processing quality is prevented.

この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、この発明による工作機械を示している。   FIG. 1 shows a machine tool according to the invention.

この工作機械は、内面研削盤であり、ワーク(W)の内面を研削する砥石(工具)(2)が取り付けられた磁気軸受スピンドル(1)と、内面が被研削面であるワーク(W)を保持して回転させるワーク保持台(3)と、砥石(2)の切込み量および送り速度を制御する加工制御手段(30)とを備えている。   This machine tool is an internal grinding machine, and a magnetic bearing spindle (1) with a grindstone (tool) (2) for grinding the inner surface of the workpiece (W), and a workpiece (W) whose inner surface is the surface to be ground And a work holding base (3) for holding and rotating, and a machining control means (30) for controlling the cutting amount and feed speed of the grindstone (2).

加工制御手段(30)は、図示省略するが、磁気軸受スピンドル(1)を軸方向に移動させるスピンドル移動手段、ワーク保持台(3)を磁気軸受スピンドル(1)に対して相対的に移動させて砥石(2)にワーク(W)に対する切込み動作を行わせるワーク保持台移動手段などを有している。   Although not shown, the machining control means (30) is a spindle moving means for moving the magnetic bearing spindle (1) in the axial direction, and moves the work holding base (3) relative to the magnetic bearing spindle (1). And a work holding table moving means for causing the grindstone (2) to perform a cutting operation on the work (W).

磁気軸受スピンドル(1)は、鉛直円筒状のケーシング(10)の内側で鉛直軸状の回転軸(11)が回転する縦型のものである。砥石(2)は、クイル(12)を介して回転軸(11)に装着されている。以下の説明において、回転軸(11)の鉛直な軸方向(アキシアル方向)の制御軸(アキシアル制御軸)をZ軸、Z軸と直交するとともに互いに直交する2つの水平な径方向(ラジアル方向)の制御軸(ラジアル制御軸)をX軸およびY軸とする。   The magnetic bearing spindle (1) is a vertical type in which a vertical axis-shaped rotating shaft (11) rotates inside a vertical cylindrical casing (10). The grindstone (2) is attached to the rotating shaft (11) via the quill (12). In the following description, the control axis (axial control axis) in the vertical axis direction (axial direction) of the rotating shaft (11) is the Z axis, and two horizontal radial directions (radial directions) orthogonal to the Z axis and orthogonal to each other. These control axes (radial control axes) are defined as an X axis and a Y axis.

磁気軸受スピンドル(1)の機械本体部分には、回転軸(11)を軸方向に非接触支持する1組の制御型アキシアル磁気軸受(13)、回転軸(11)を径方向に非接触支持する上下2組の制御型ラジアル磁気軸受(14)(15)、回転軸(11)のアキシアル方向の変位を検出するための1個のアキシアル変位センサ(16)と、回転軸(11)のラジアル方向の変位を検出するための前後2組のラジアル変位センサ(17)(18)と、回転軸(11)を高速回転させるためのビルトイン型電動モータ(19)、ならびに回転軸(11)の軸方向および径方向の可動範囲を規制して回転軸(11)を磁気軸受(13)(14)(15)で支持していないときに回転軸(11)を機械的に支持する上下2組のタッチダウン用の保護軸受(20)(21)が設けられている。   The machine body of the magnetic bearing spindle (1) has a set of control-type axial magnetic bearings (13) that support the rotary shaft (11) in a non-contact manner in the axial direction, and the rotary shaft (11) in a non-contact support in the radial direction. Two sets of upper and lower control type radial magnetic bearings (14), (15), one axial displacement sensor (16) for detecting the axial displacement of the rotating shaft (11), and the radial of the rotating shaft (11) Two sets of radial displacement sensors (17) and (18) for detecting displacement in the direction, built-in type electric motor (19) for rotating the rotating shaft (11) at high speed, and the shaft of the rotating shaft (11) Two sets of upper and lower sets that mechanically support the rotating shaft (11) when the rotating shaft (11) is not supported by the magnetic bearings (13), (14), and (15) by restricting the movable range in the radial and radial directions Protective bearings (20) and (21) for touchdown are provided.

磁気軸受スピンドル(1)のコントローラ部分(磁気軸受制御装置)には、センサ回路(22)、AD変換器(23)、DSP(ディジタル信号処理プロセッサ)(24)、DA変換器(25)、電磁石駆動回路(26)およびインバータ(27)が設けられている。   The controller part (magnetic bearing controller) of the magnetic bearing spindle (1) includes a sensor circuit (22), an AD converter (23), a DSP (digital signal processor) (24), a DA converter (25), an electromagnet A drive circuit (26) and an inverter (27) are provided.

アキシアル磁気軸受(13)は、回転軸(11)の下部に一体に形成されたフランジ部(12a)をZ軸方向の両側から挟むように配置された1対のアキシアル電磁石(13a)(13b)を備えている。   The axial magnetic bearing (13) is a pair of axial electromagnets (13a) (13b) arranged so as to sandwich a flange portion (12a) integrally formed at the lower portion of the rotating shaft (11) from both sides in the Z-axis direction. It has.

アキシアル変位センサ(16)は、回転軸(11)の上端面にZ軸方向の上側から対向するように配置され、回転軸(11)の下端面との距離(空隙)に比例する距離信号を出力する。   The axial displacement sensor (16) is disposed so as to face the upper end surface of the rotating shaft (11) from the upper side in the Z-axis direction, and outputs a distance signal proportional to the distance (gap) from the lower end surface of the rotating shaft (11). Output.

2組のラジアル磁気軸受(14)(15)は、回転軸(11)の上下端部近傍に配置されており、上側のラジアル磁気軸受(14)とアキシアル磁気軸受(13)との間にモータ(19)が配置されている。各ラジアル磁気軸受(14)(15)は、回転軸(11)をX軸方向の両側からおよびY軸方向の両側から挟むように配置された2対のラジアル電磁石(14a)(15a)を備えている。   Two sets of radial magnetic bearings (14) and (15) are arranged in the vicinity of the upper and lower ends of the rotating shaft (11), and a motor is interposed between the upper radial magnetic bearing (14) and the axial magnetic bearing (13). (19) is arranged. Each radial magnetic bearing (14) (15) includes two pairs of radial electromagnets (14a) (15a) arranged so as to sandwich the rotating shaft (11) from both sides in the X-axis direction and from both sides in the Y-axis direction. ing.

上側のラジアル変位センサ(17)は、上側のラジアル磁気軸受(14)の近傍上方に配置されており、下側のラジアル変位センサ(18)は、下側のラジアル磁気軸受(7)の近傍下方に配置されており、各ラジアル変位センサ(17)(18)は、回転軸(11)の外周面との距離に比例する距離信号を出力する。   The upper radial displacement sensor (17) is located near the upper radial magnetic bearing (14), and the lower radial displacement sensor (18) is located near the lower radial magnetic bearing (7). The radial displacement sensors (17) and (18) each output a distance signal proportional to the distance from the outer peripheral surface of the rotating shaft (11).

保護軸受(20)(21)はアンギュラ玉軸受などの転がり軸受よりなり、各保護軸受(20)(21)の外輪がケーシング(10)に固定され、内輪が回転軸(11)の周囲に所定の隙間をあけて配置されている。2組の保護軸受(20)(21)はいずれも径方向の支持が可能なものであり、少なくとも1組は軸方向の支持も可能なものである。運転停止あるいは停電などによって磁気軸受(13)(14)(15)が作動していない状態では、回転軸(11)は保護軸受(20)(21)に支持される。   The protective bearings (20) and (21) are rolling ball bearings such as angular ball bearings, the outer ring of each protective bearing (20) and (21) is fixed to the casing (10), and the inner ring is fixed around the rotating shaft (11). It is arranged with a gap. The two sets of protective bearings (20) and (21) can both be supported in the radial direction, and at least one set can also be supported in the axial direction. In a state where the magnetic bearings (13), (14), and (15) are not operated due to operation stop or power failure, the rotating shaft (11) is supported by the protective bearings (20) and (21).

センサ回路(22)は、各変位センサ(16)(17)(18)を駆動し、各変位センサ(16)(17)(18)の出力に基づいて、回転軸(11)の軸方向の変位、ならびに上下のラジアル変位センサ(17)(18)の部分におけるX軸方向およびY軸方向の変位を演算し、その演算結果である変位信号をAD変換器(23)を介してDSP(24)に出力する。   The sensor circuit (22) drives each displacement sensor (16), (17), (18), and based on the output of each displacement sensor (16), (17), (18), the axial direction of the rotating shaft (11). The displacement and the displacement in the X-axis direction and the Y-axis direction in the upper and lower radial displacement sensors (17), (18) are calculated, and the displacement signal as a result of the calculation is converted into the DSP (24 through the AD converter (23). ).

DSP(24)は、AD変換器(20)から入力する変位信号に基づいて、各磁気軸受(13)(14)(15)の各電磁石(13a)(13b)(14a)(15a)に対する制御電流値をPID制御によって求め、一定の定常電流値に制御電流値を加えた励磁電流信号をDA変換器(25)を介して電磁石駆動回路(26)に出力する。そして、駆動回路(26)は、DSP(24)からの励磁電流信号に基づく励磁電流を対応する各磁気軸受(13)(14)(15)の各電磁石(13a)(13b)(14a)(15a)に供給し、これにより、回転軸(11)が所定の目標位置に非接触される。DSP(24)は、また、モータ(19)に対する回転数指令信号をインバータ(27)に出力し、インバータ(27)は、この信号に基づいて、モータ(19)の回転数を制御する。そして、その結果、回転軸(11)が、磁気軸受(13)(14)(15)により目標位置に非接触支持された状態で、モータ(19)により高速回転させられる。   The DSP (24) controls the electromagnets (13a) (13b) (14a) (15a) of the magnetic bearings (13) (14) (15) based on the displacement signal input from the AD converter (20). The current value is obtained by PID control, and an excitation current signal obtained by adding the control current value to a constant steady current value is output to the electromagnet drive circuit (26) via the DA converter (25). Then, the drive circuit (26) is connected to the electromagnets (13a) (13b) (14a) (14) of the magnetic bearings (13) (14) (15) corresponding to the excitation current based on the excitation current signal from the DSP (24). 15a), whereby the rotary shaft (11) is brought into non-contact with a predetermined target position. The DSP (24) also outputs a rotation speed command signal for the motor (19) to the inverter (27), and the inverter (27) controls the rotation speed of the motor (19) based on this signal. As a result, the rotating shaft (11) is rotated at high speed by the motor (19) while being supported in a non-contact manner at the target position by the magnetic bearings (13), (14), and (15).

磁気軸受スピンドル(1)では、図2に示すように、軸方向の2箇所に配置されたラジアル磁気軸受(14)(15)により回転軸(11)が支持されており、いわゆる軸受ばねが形成されている。そして、工具(砥石(2))でワーク(W)を加工すると、砥石(2)とワーク(W)との間に工具ばねが形成される。そのため、加工前と加工中とでばね定数が変化し、ばね−回転体系の共振周波数が変化し、共振による加工品質の低下を招く可能性がある。加工品質の劣化を防ぐには、工具ばねを考慮して、これを一定に保つことが好ましい。   In the magnetic bearing spindle (1), as shown in FIG. 2, the rotary shaft (11) is supported by radial magnetic bearings (14) and (15) arranged in two axial directions, so-called bearing springs are formed. Has been. When the workpiece (W) is machined with the tool (grinding stone (2)), a tool spring is formed between the grinding stone (2) and the workpiece (W). For this reason, the spring constant changes before and during processing, the resonance frequency of the spring-rotation system changes, and there is a possibility that the processing quality is reduced due to resonance. In order to prevent deterioration of the processing quality, it is preferable to keep this constant in consideration of the tool spring.

そこで、DSP(24)には、従来の各種制御部に加えて、研削抵抗(加工抵抗)演算手段(42)が付加されている。研削抵抗演算手段(42)は、各磁気軸受(13)(14)(15)の制御電流をモニタリングして砥石(2)に作用する研削抵抗の各成分(法線方向の力Fn、接線方向の力Ftおよび軸方向の力Fz)をリアルタイムで算出し、これを加工制御手段(30)に出力する。   In view of this, the DSP (24) is provided with grinding resistance (machining resistance) calculation means (42) in addition to various conventional control units. The grinding resistance calculation means (42) monitors each control current of the magnetic bearings (13), (14) and (15), and each component of the grinding resistance acting on the grinding wheel (2) (normal force Fn, tangential direction) The force Ft and the axial force Fz) are calculated in real time and output to the machining control means (30).

図3に、研削抵抗演算手段(42)で得られた研削抵抗を利用して工具ばねを一定に保つための制御手段(41)の構成を示している。   FIG. 3 shows the configuration of the control means (41) for keeping the tool spring constant by using the grinding resistance obtained by the grinding resistance calculation means (42).

同図において、加工時には、軸受ばね(32)および工具ばね(33)を含んだばね−回転体系(31)が形成されており、軸受ばね(32)は、PID制御の制御定数(34)によって規定され、工具ばね(33)は、研削抵抗(35)および送り速度(36)に依存する。ばね−回転体系(31)の制御手段(41)は、磁気軸受制御装置のDSP(24)に設けられている研削抵抗演算手段(42)と、加工制御手段(30)に設けられている工具ばね特性記憶手段(43)および送り速度変更手段(44)とを有している。   In this figure, during processing, a spring-rotation system (31) including a bearing spring (32) and a tool spring (33) is formed. The bearing spring (32) is controlled by a control constant (34) for PID control. The tool spring (33) is defined and depends on the grinding resistance (35) and the feed rate (36). The control means (41) of the spring-rotation system (31) includes a grinding resistance calculation means (42) provided in the DSP (24) of the magnetic bearing control device and a tool provided in the machining control means (30). Spring characteristic storage means (43) and feed speed changing means (44).

工具ばね特性記憶手段(43)には、工具ばね特性に関連する送り速度と研削抵抗との関係が蓄えられており、送り速度変更手段(44)は、この送り速度と研削抵抗との関係に基づいて送り速度すなわち磁気軸受スピンドル(1)の軸方向および径方向移動速度を制御する。   The tool spring characteristic storage means (43) stores the relationship between the feed speed and the grinding resistance related to the tool spring characteristics, and the feed speed changing means (44) stores the relationship between the feed speed and the grinding resistance. Based on this, the feed speed, that is, the axial and radial movement speed of the magnetic bearing spindle (1) is controlled.

上記のように、研削抵抗(Fn、FtおよびFz)は、研削抵抗演算手段(42)において、リアルタイムで算出され、加工制御手段(30)は、この研削抵抗が一定となるように送り速度を制御する。この制御は、フィードバック制御とされ、これにより、図3のグラフに模式的に示すように、研削抵抗がほぼ一定に保たれる。したがって、工具ばね(33)が近似的に一定化され、ばね−回転体系(31)の共振周波数の変化が抑制される。   As described above, the grinding resistance (Fn, Ft and Fz) is calculated in real time in the grinding resistance calculation means (42), and the machining control means (30) adjusts the feed speed so that this grinding resistance is constant. Control. This control is feedback control, whereby the grinding resistance is kept substantially constant as schematically shown in the graph of FIG. Therefore, the tool spring (33) is approximately constant, and the change in the resonance frequency of the spring-rotation system (31) is suppressed.

加工抵抗が一定になるように送り速度を制御するには、例えば、加工対象であるワーク(W)について、送り速度と研削抵抗の各成分(Fn、FtおよびFz)との関係式を予め求めておいて、この関係式を工具ばね特性記憶手段(43)に蓄えておくようにすればよい。   In order to control the feed speed so that the machining resistance becomes constant, for example, a relational expression between the feed speed and each component (Fn, Ft, and Fz) of the grinding resistance is obtained in advance for the workpiece (W) to be machined. This relational expression may be stored in the tool spring characteristic storage means (43).

なお、上記において、磁気軸受スピンドル(1)は、内面研削盤用として説明したが、研削以外の種々の工作機械やその他の装置に適用することもできる。また、上記実施形態では、回転軸(1)を垂直軸として示しているが、回転軸は水平軸であってもよい。   In the above description, the magnetic bearing spindle (1) has been described for an internal grinding machine, but it can also be applied to various machine tools and other devices other than grinding. In the above embodiment, the rotation axis (1) is shown as a vertical axis, but the rotation axis may be a horizontal axis.

図1は、この発明による工作機械の実施形態を示す主要部の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a main part showing an embodiment of a machine tool according to the present invention. 図2は、加工中のばね−回転体系を模式的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing a spring-rotation system during processing. 図3は、この発明による工作機械の制御手段の主要部を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing the main part of the control means of the machine tool according to the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

(2) 砥石(工具)
(11) 回転軸
(13)(14)(15) 磁気軸受
(30) 加工制御手段
(42) 研削抵抗演算手段(加工抵抗演算手段)
(2) Whetstone (tool)
(11) Rotating shaft
(13) (14) (15) Magnetic bearing
(30) Machining control means
(42) Grinding resistance calculation means (machining resistance calculation means)

Claims (1)

工具が装着される回転軸と、回転軸を非接触支持する複数組の磁気軸受と、磁気軸受を制御する磁気軸受制御手段と、工具の切込み量および送り速度を制御する加工制御手段とを備えている工作機械において、
磁気軸受制御手段は、制御電流から加工抵抗をリアルタイムで算出する加工抵抗演算手段を有しており、加工制御手段は、加工抵抗が一定になるように送り速度を制御することを特徴とする工作機械。
A rotary shaft on which a tool is mounted, a plurality of sets of magnetic bearings that support the rotary shaft in a non-contact manner, a magnetic bearing control unit that controls the magnetic bearing, and a machining control unit that controls the cutting depth and feed rate of the tool Machine tools
The magnetic bearing control means has a machining resistance calculation means for calculating the machining resistance from the control current in real time, and the machining control means controls the feed rate so that the machining resistance becomes constant. machine.
JP2008150069A 2008-06-09 2008-06-09 Machine tool Withdrawn JP2009291916A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008150069A JP2009291916A (en) 2008-06-09 2008-06-09 Machine tool

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008150069A JP2009291916A (en) 2008-06-09 2008-06-09 Machine tool

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009291916A true JP2009291916A (en) 2009-12-17

Family

ID=41540574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008150069A Withdrawn JP2009291916A (en) 2008-06-09 2008-06-09 Machine tool

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009291916A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019209399A (en) * 2018-05-31 2019-12-12 国立大学法人 鹿児島大学 Main spindle system of machine tool

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019209399A (en) * 2018-05-31 2019-12-12 国立大学法人 鹿児島大学 Main spindle system of machine tool

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7812493B2 (en) Spindle apparatus
JP6572132B2 (en) Low rigidity workpiece machining support system
JP2012081562A (en) Vibration suppressing method and vibration suppressing device for use in machine tool
JP2011020240A (en) Spindle device
JP2011073082A (en) Grinding machine
JP2008155337A (en) Indexing device
US20080233851A1 (en) Grinding apparatus
JP2008254114A (en) Magnetic bearing spindle device for machine tool
JP2009039797A (en) Grinding device
JP6000453B2 (en) Spindle device of machine tool and machine tool
JP5125391B2 (en) Swivel device and cylindrical grinder provided with the same
JP2009050927A (en) Grinder
JP2016093851A (en) Grinding device
JP2008023683A (en) Machine tool
JP2009291916A (en) Machine tool
JP2010196741A (en) Control type magnetic bearing device
JP2009285776A (en) Grinder
JP2019209411A (en) Spindle device
JP5369718B2 (en) Machine Tools
JP2009291917A (en) Machine tool
JP4923813B2 (en) Machine Tools
JP2009285777A (en) Spindle device
JP2005262385A (en) Contact detecting device
JP2009291915A (en) Machine tool
KR20160069878A (en) Hobbing machine

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20110906