JP2023070301A - 加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】主軸の傾き姿勢を変更することができる構成において、主軸の傾き姿勢の変更を高応答かつ高精度を実現することができる加工装置を提供する。【解決手段】加工装置１の制御装置３は、主軸７０の回転周波数よりも高周波に設定された周波数をカットオフ周波数とし、センサ１１６，１１７の信号Ｘａ１，Ｘａ２に対してローパスフィルタ処理を行うローパスフィルタ１３２，１３５と、主軸７０の回転周期Ｔｘの整数倍の所定期間ごとに、ローパスフィルタ処理の後の信号に対して平均化演算を行う平均化演算部１３３，１３６と、指令値と平均化演算の後の信号との偏差に基づいて、能動型流量調整弁１１２を駆動するための駆動信号を生成する駆動信号生成部１３９とを備える。【選択図】図６

Description

本発明は、加工装置に関する。

特許文献１には、主軸を静圧軸受により支持する構造が記載されている。静圧軸受に供給する流体の流量を調整することにより、主軸の傾きを可変制御することが記載されている。また、特許文献２には、砥石台を静圧支持装置により支持する構造が記載されている。静圧支持装置に供給する流体の流量を調整することにより、砥石台の直動方向において、砥石台の傾き支持姿勢を可変制御することが記載されている。

特開２０２１－８０２０号公報 特開２０１９－２０２３５８号公報

特に、主軸を支持する静圧軸受において、高精度に主軸の傾き姿勢を制御するためには、静圧軸受に供給する流体の流量を高精度に制御することが必要となる。そして、クラウニングなどを形成する場合には、加工位置に応じて主軸の傾き姿勢を徐々に変化させる必要がある。

そして、主軸の傾き姿勢の制御方法としては、主軸の径方向変位や静圧軸受の静圧ポケットの圧力を用いたフィードバック制御が知られている。この場合、主軸の径方向変位や静圧ポケットの圧力を検出するセンサの信号には、種々のノイズが含まれる。例えば、加工抵抗に起因する振動や回転体の回転振れなどが、ノイズとして生じる。そして、センサの信号に含まれるノイズを除去するために、制御に不要な高周波成分の全てを除去するようなローパスフィルタを用いることが考えられる。

しかしながら、ローパスフィルタ処理を行うと、信号に遅延が生じ、応答性能が低下する原因となる。応答性能の低下により、主軸の傾き姿勢を所望の姿勢とすることができなくなるおそれがある。一方、ローパスフィルタ処理を行わないと、信号にノイズ振動が含まれるため、高精度な制御を行うことができない。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、主軸の傾き姿勢を変更することができる構成において、主軸の傾き姿勢の変更を高応答かつ高精度を実現することができる加工装置を提供しようとするものである。

本発明の一態様は、工具または工作物を保持する主軸と、
流体の静圧により前記主軸を回転可能に支持し、周方向に複数の静圧ポケットを有し、前記静圧ポケットのそれぞれの圧力に応じて前記主軸を径方向に移動させることにより、前記主軸の傾き姿勢を変更可能に構成された静圧軸受と、
前記静圧ポケットのそれぞれに供給する流体の流量を能動的に調整可能に構成された能動型流量調整弁と、
前記主軸の径方向変位、または、前記静圧ポケットにおける前記流体の圧力を検出するセンサと、
前記センサの信号に基づいて、前記能動型流量調整弁を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記主軸の回転周波数よりも高周波に設定された周波数をカットオフ周波数とし、前記センサの信号に対してローパスフィルタ処理を行うローパスフィルタと、
前記主軸の回転周期の整数倍の所定期間ごとに、前記ローパスフィルタ処理の後の信号に対して平均化演算を行う平均化演算部と、
指令値と前記平均化演算の後の信号との偏差に基づいて、前記能動型流量調整弁を駆動するための駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
を備える、加工装置にある。

加工装置において、ローパスフィルタが、主軸の回転周波数よりも高周波に設定された周波数をカットオフ周波数とし、センサの信号に対してローパスフィルタ処理を行う。従って、ローパスフィルタ処理の後の信号には、主軸の回転周波数の成分を含んでいる。つまり、主軸に回転振れが存在する場合には、ローパスフィルタ処理の後の信号は、当該回転振れ成分を含んでいる。主軸の回転振れ成分は、主軸の回転周期に対応した成分である。

そこで、加工装置の制御装置は、平均化演算部により、ローパスフィルタ処理の後の信号に対して平均化演算を行っている。詳細には、平均化演算部は、主軸の回転周期の整数倍の所定期間ごとに、ローパスフィルタ処理の後の信号に対して平均化演算を行っている。ここで、主軸の回転周期は、予め把握することができる。従って、平均化演算により、主軸の回転振れ成分を取り除くことができる。つまり、平均化演算の後の信号は、主軸の回転振れ成分を含まず、さらに、主軸の回転周波数よりも高周波のノイズを含まない信号となり、高精度に、主軸の位置に対応した信号となる。

そして、制御装置の駆動信号生成部が、指令値と平均化演算の後の信号との偏差に基づいて、能動型流量調整弁を駆動するための駆動信号を生成する。駆動信号によって能動型流量調整弁を駆動することにより、高精度に、主軸を径方向に位置決めすることができる。その結果、主軸の傾き姿勢を高精度に位置決めすることができる。

上述したように、駆動信号生成部において、指令値との偏差を算出するための対象信号は、平均化演算の後の信号である。平均化演算の後の信号は、ローパスフィルタ処理を行い、その後に平均化演算を行うことにより得られる。ローパスフィルタ処理におけるカットオフ周波数は、主軸の回転周波数よりも高周波に設定された周波数である。

ここで、ローパスフィルタ処理におけるカットオフ周波数が低いほど、ローパスフィルタ処理の後の信号に遅延を生じる。つまり、ローパスフィルタ処理におけるカットオフ周波数を主軸の回転周波数よりも低周波に設定する場合に比べて、上記のように、カットオフ周波数を主軸の回転周波数よりも高周波に設定することにより、信号の遅延を短くすることができる。また、平均化演算は、ローパスフィルタ処理のような信号の遅延を生じさせる処理ではない。従って、ローパスフィルタ処理および平均化演算を行った信号は、遅延の短い信号となり、結果として、高応答の信号を生成することができる。その結果、主軸の傾き姿勢を高応答に所望の姿勢とすることができる。

以上のごとく、上記態様によれば、主軸の傾き姿勢を変更することができる構成において、主軸の傾き姿勢の変更を高応答かつ高精度を実現することができる加工装置を提供することができる。

実施形態１の加工装置を示す図である。 加工装置を構成する工具主軸装置を示す軸方向断面図である。 主軸が傾き姿勢をとっている場合の工具主軸装置を示す軸方向断面図である。 工具主軸装置における静圧流体に関する構成を示す図である。 工具主軸装置の径方向断面図である。 実施形態１の制御装置の機能構成図である。 （ａ）は増幅処理の後の信号を示し、（ｂ）はローパスフィルタ処理の後の信号を示し、（ｃ）は平均化演算の後の信号を示す。 （ａ）は指令値としての主軸の傾き角度を示し、（ｂ）は主軸の前支持面の径方向変位の指令値を示し、（ｃ）は主軸の前支持面の径方向変位の指令値を示す。 加工装置を構成する工具主軸台本体の支持構成を示す部分断面図である。 工具主軸台本体および案内面を上方から見た図である。 工具主軸台本体が案内面に対して傾き姿勢をとっている状態における図である。 実施形態２の制御装置の機能構成図である。 実施形態３の制御装置の機能構成図である。 （ａ）は指令値としての主軸の傾き角度を示し、（ｂ）は主軸の前支持面の径方向変位の指令値を示し、（ｃ）は主軸の前支持面の径方向変位の目標値を示す。

（実施形態１）
１．加工装置１の構成
加工装置１は、工具により工作物を加工するための装置である。特に、加工装置１は、工具または工作物を回転する主軸装置を備える。加工装置１は、研削盤、旋盤、マシニングセンタなどを例に挙げることができる。研削盤は、工具としての砥石車を回転する工具主軸装置、および、工作物を回転する工作物主軸装置を備える。旋盤は、工作物を回転する工作物主軸装置を備える。旋盤には、工具を回転する工具主軸装置を備える複合旋盤も存在する。マシニングセンタは、工具を回転する工具主軸装置を備える。また、マシニングセンタは、工作物を回転する工作物主軸装置を備えるものも存在する。

本形態においては、加工装置１として、研削盤を例に挙げて説明する。加工装置１の例として、研削盤の構成について図１を参照して説明する。加工装置１である研削盤は、テーブルトラバース型研削盤、砥石台トラバース型研削盤などを適用できる。本形態では、テーブルトラバース型研削盤を例に挙げる。

加工装置１である研削盤は、研削盤本体２と、制御装置３とを備える。研削盤本体２は、工作物Ｗを回転させ、工具としての砥石車Ｔを回転させ、かつ、砥石車Ｔを工作物Ｗに対して工作物Ｗの中心軸に交差する方向に相対的に移動することにより、工作物Ｗの外周面または内周面を研削する。

研削盤本体２は、ベッド１０、工作物テーブル２０、工作物主軸装置３０、心押装置４０、砥石台５０を備える。ベッド１０は、設置面上に設置されている。ベッド１０には、Ｚ軸方向に延在するＺ軸案内面１１、および、Ｚ軸駆動機構１２が設けられている。さらに、ベッド１０には、Ｚ軸方向に交差する方向であるＸ軸方向に延在するＸ軸案内面１３、および、Ｘ軸駆動機構１４が設けられている。

工作物テーブル２０は、Ｚ軸方向に移動可能にＺ軸案内面１１に支持される。工作物テーブル２０は、ベッド１０に設けられたＺ軸駆動機構１２により、Ｚ軸方向へ移動する。Ｚ軸駆動機構１２は、モータおよびボールねじ機構、または、リニアモータ機構などを適用される。

工作物テーブル２０の上には、工作物主軸装置３０および心押装置４０がＺ軸方向に対向するように配置される。工作物主軸装置３０および心押装置４０は、工作物Ｗの両端を回転可能に支持する。工作物主軸装置３０には、主軸モータ３１が設けられており、主軸モータ３１の駆動により工作物Ｗが回転する。心押装置４０は、工作物テーブル２０上をＺ軸方向に移動可能に設けられている。

砥石台５０は、Ｘ軸方向に移動可能にＸ軸案内面１３に支持される。砥石台５０は、ベッド１０に設けられたＸ軸駆動機構１４により、Ｘ軸方向へ移動する。Ｘ軸駆動機構１４は、モータおよびボールねじ機構、または、リニアモータ機構などを適用される。砥石台５０は、砥石車Ｔ、工具主軸装置５１、および、駆動モータ５２などを備える。砥石車Ｔは、駆動モータ５２を駆動することにより、工具主軸装置５１により回転可能に設けられている。

制御装置３は、加工制御を実行するＣＮＣ（Computer Numerical Control）装置、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）装置を含む。また、本形態では、制御装置３は、各駆動装置を駆動するための駆動回路を含み意味で用いる。

２．工具主軸装置５１の構成
工具主軸装置５１の構成について図２および図３を参照して説明する。工具主軸装置５１は、ハウジング６０、主軸７０、静圧軸受８０、センサ９０を備える。ハウジング６０は、砥石台本体（工具主軸台本体）を構成し、Ｚ軸方向の中心軸を有する中空部６１を備える。主軸７０は、ハウジング６０の中空部６１に回転可能に設けられる。主軸７０は、軸方向の一端に、砥石車Ｔを保持する。

静圧軸受８０は、ハウジング６０の中空部６１に設けられており、流体の静圧によりハウジング６０に対して主軸７０を回転可能に支持する。静圧軸受８０は、主軸７０の軸方向において異なる複数箇所に設けられる。つまり、静圧軸受８０は、砥石車Ｔ側に位置する前静圧軸受８１と、砥石車Ｔとは反対側に位置する後静圧軸受８２とを備える。

前静圧軸受８１は、ハウジング６０の中空部６１のうち一端側に配置され、主軸７０の前支持面７１を回転可能に支持する。後静圧軸受８２は、ハウジング６０の中空部６１のうち他端側に配置され、主軸７０の後支持面７２を回転可能に支持する。前静圧軸受８１および後静圧軸受８２は、同様の構成を有する。

図３に示すように、前静圧軸受８１は、主軸７０の周方向における流体の圧力に応じて、主軸７０の前支持面７１を径方向に移動することができる。つまり、前静圧軸受８１は、主軸７０の前支持面７１を中心から径方向に移動させることにより、主軸７０の傾き姿勢を変更可能に構成されている。また、後静圧軸受８２は、主軸７０の周方向の流体の圧力に応じて、主軸７０の後支持面７２を径方向に移動することができる。つまり、後静圧軸受８２は、主軸７０の後支持面７２を中心から径方向に移動させることにより、主軸７０の傾き姿勢を変更可能に構成されている。そして、前静圧軸受８１が主軸７０の前支持面７１を中心から径方向に移動し、かつ、後静圧軸受８２が主軸の後支持面７２を中心から径方向に移動することにより、主軸７０の傾きを大きくすることができる。

例えば、工作物Ｗの軸方向両端にクラウニングを形成する場合には、工作物Ｗの両端を研削する際に、主軸７０の傾き姿勢を変更することにより、砥石車Ｔの傾きをクラウニングの角度に応じた傾きとする。工作物Ｗの軸方向中央部を研削する際には、主軸７０の中心軸がＺ軸に平行となる姿勢とすることにより、砥石車Ｔの中心軸をＺ軸に平行とする。

センサ９０は、前センサ９１および後センサ９２を備える。前センサ９１は、主軸７０の前支持面７１の径方向変位を検出する。詳細には、前センサ９１は、主軸７０の前支持面７１がＸ軸方向の基準位置からずれる量を検出することができる。すなわち、前センサ９１は、主軸７０の前支持面７１の中心位置が前静圧軸受８１の中心から径方向にずれる量に相当する値を検出することができる。

後センサ９２は、主軸７０の後支持面７２の径方向変位を検出する。詳細には、後センサ９２は、主軸７０の後支持面７２がＸ軸方向の基準位置からずれる量を検出することができる。すなわち、後センサ９２は、主軸７０の後支持面７２の中心位置が後静圧軸受８２の中心から径方向にずれる量に相当する値を検出することができる。

３．工具主軸装置５１の詳細構成
工具主軸装置５１の詳細構成について図４および図５を参照して説明する。以下においては、特に、工具主軸装置５１における前静圧軸受８１に関する構成について説明する。上述したように、前静圧軸受８１と後静圧軸受８２とは、同様に構成される。さらに、前静圧軸受８１に関する構成と後静圧軸受８２に関する構成も、同様に構成される。そこで、後静圧軸受８２およびその関連構成の説明については省略する。

工具主軸装置５１は、前静圧軸受８１、流体供給源１１１、Ｘ軸能動型流量調整弁１１２、Ｘ軸固定絞り１１３、Ｙ軸能動型流量調整弁１１４、Ｙ軸固定絞り１１５、第一Ｘ軸変位センサ１１６、第二Ｘ軸変位センサ１１７、第一Ｙ軸変位センサ１１８、第二Ｙ軸変位センサ１１９を備える。

前静圧軸受８１は、周方向に複数の静圧ポケット１０１～１０４を備える。複数の静圧ポケット１０１～１０４は、主軸７０の前支持面７１に対向して配置されている。本形態においては、前静圧軸受８１は、第一Ｘ軸静圧ポケット１０１と、主軸７０の前支持面７１を挟んで第一Ｘ軸静圧ポケット１０１に対向する位置に配置された第二Ｘ軸静圧ポケット１０２とを備える。つまり、第一Ｘ軸静圧ポケット１０１および第二Ｘ軸静圧ポケット１０２は、主軸７０の前支持面７１の中心軸を中心に対向して配置される。本形態においては、第一Ｘ軸静圧ポケット１０１および第二Ｘ軸静圧ポケット１０２は、Ｘ軸方向に対向する。そして、前静圧軸受８１は、第一Ｘ軸静圧ポケット１０１および第二Ｘ軸静圧ポケット１０２の圧力に応じて、主軸７０の前支持面７１を、前静圧軸受８１の径方向のうちＸ軸方向に移動する。

前静圧軸受８１は、さらに、第一Ｙ軸静圧ポケット１０３と、主軸７０の前支持面７１を挟んで第一Ｙ軸静圧ポケット１０３に対向する位置に配置された第二Ｙ軸静圧ポケット１０４とを備える。つまり、第一Ｙ軸静圧ポケット１０３および第二Ｙ軸静圧ポケット１０４は、主軸７０の前支持面７１の中心軸を中心に対向して配置される。本形態においては、第一Ｙ軸静圧ポケット１０３および第二Ｙ軸静圧ポケット１０４は、Ｙ軸方向に対向する。従って、第一Ｙ軸静圧ポケット１０３および第二Ｙ軸静圧ポケット１０４は、第一Ｘ軸静圧ポケット１０１および第二Ｘ軸静圧ポケット１０２の対向方向に交差する方向、特に、直交する方向に対向して配置される。そして、前静圧軸受８１は、第一Ｙ軸静圧ポケット１０３および第二Ｙ軸静圧ポケット１０４の圧力に応じて、主軸７０の前支持面７１を、前静圧軸受８１の径方向のうちＹ軸方向に移動する。

流体供給源１１１は、各静圧ポケット１０１～１０４に流体を供給するためのポンプである。Ｘ軸能動型流量調整弁１１２は、流体供給源１１１と第一Ｘ軸静圧ポケット１０１との間の流路に配置される。Ｘ軸能動型流量調整弁１１２は、第一Ｘ軸静圧ポケット１０１に供給する流体の流量を能動的に調整可能に構成されている。Ｘ軸能動型流量調整弁１１２は、例えば能動型可変絞りである。Ｘ軸固定絞り１１３は、流体供給源１１１と第二Ｘ軸静圧ポケット１０２との間の流路に配置される。

Ｙ軸能動型流量調整弁１１４は、流体供給源１１１と第一Ｙ軸静圧ポケット１０３との間の流路に配置される。Ｙ軸能動型流量調整弁１１４は、第一Ｙ軸静圧ポケット１０３に供給する流体の流量を能動的に調整可能に構成されている。Ｙ軸能動型流量調整弁１１４は、例えば能動型可変絞りである。Ｙ軸固定絞り１１５は、流体供給源１１１と第二Ｙ軸静圧ポケット１０４との間の流路に配置される。

Ｘ軸能動型流量調整弁１１２およびＹ軸能動型流量調整弁１１４は、例えば能動型可変絞りであって、指令に応じて絞りの開度を可変にできる。Ｘ軸能動型流量調整弁１１２およびＹ軸能動型流量調整弁１１４は、ダイアフラム式能動型可変絞り弁を用いることができる。

ダイアフラム式能動型可変絞り弁は、弁座１２１、ダイアフラム１２２、および、アクチュエータ１２３を備える。弁座１２１は、静圧ポケット１０１，１０３に連通する流路１２４の開口部の周囲に形成される。ダイアフラム１２２は、弁座１２１に対向して配置され、弁座１２１との隙間（絞り開度）を可変とするように変位する。アクチュエータ１２３は、駆動することにより、ダイアフラム１２２を変位させる。アクチュエータ１２３は、ボイスコイルモータを好適に用いることができる。

つまり、ダイアフラム式能動型可変絞り弁は、アクチュエータ１２３を制御することにより、弁座１２１とダイアフラム１２２との隙間である絞り開度を能動的に変化することができる。ダイアフラム式能動型可変絞り弁の具体的な構成は、例えば、特開２０１５－２１８８２７号公報や特開２０１７－５９６２号公報に記載されている。

ここで、ダイアフラム式能動型可変絞り弁は、アクチュエータ１２３が制御されなければ、ダイアフラム式受動型可変絞り弁として機能する。ダイアフラム式受動型可変絞り弁は、ダイアフラムの両側領域の圧力差に応じてダイアフラムが変位することにより、絞り開度を受動的に変化させる。

Ｘ軸固定絞り１１３およびＹ軸固定絞り１１５は、固定の絞り開度に設定されている。本形態においては、Ｘ軸固定絞り１１３およびＹ軸固定絞り１１５は、同一の絞り開度に設定される。ただし、Ｘ軸固定絞り１１３およびＹ軸固定絞り１１５は、異なる絞り開度に設定されるようにしても良い。

第一Ｘ軸変位センサ１１６、第二Ｘ軸変位センサ１１７、第一Ｙ軸変位センサ１１８、第二Ｙ軸変位センサ１１９は、図２に示す前センサ９１を構成する。第一Ｘ軸変位センサ１１６は、第一Ｘ軸静圧ポケット１０１、または、第一Ｘ軸静圧ポケット１０１の近傍に配置される。第一Ｘ軸変位センサ１１６は、主軸７０の前支持面７１の周方向のうち、第一Ｘ軸静圧ポケット１０１に対向する位相（角度）の面に、対向して配置される。そして、第一Ｘ軸変位センサ１１６は、主軸７０の前支持面７１のＸ軸方向の変位（径方向変位）を検出する。

より詳細には、図５に示すように、第一Ｘ軸変位センサ１１６は、主軸７０の前支持面７１が前静圧軸受８１と同軸に位置する状態を基準として、当該基準からのＸ軸方向の変位量を検出する。第一Ｘ軸変位センサ１１６は、信号Ｘａ１を出力する。なお、後静圧軸受８２の第一Ｘ軸静圧ポケットに対応する第一Ｘ軸変位センサは、信号Ｘｂ１を出力する。

第二Ｘ軸変位センサ１１７は、第二Ｘ軸静圧ポケット１０２、または、第二Ｘ軸静圧ポケット１０２の近傍に配置される。第二Ｘ軸変位センサ１１７は、主軸７０の前支持面７１の周方向のうち、第二Ｘ軸静圧ポケット１０２に対向する位相（角度）の面に、対向して配置される。そして、第二Ｘ軸変位センサ１１７は、主軸７０の前支持面７１のＸ軸方向の変位（径方向変位）を検出する。

より詳細には、図５に示すように、第二Ｘ軸変位センサ１１７は、主軸７０の前支持面７１が前静圧軸受８１と同軸に位置する状態を基準として、当該基準からのＸ軸方向の変位量を検出する。第二Ｘ軸変位センサ１１７は、信号Ｘａ２を出力する。なお、後静圧軸受８２の第二Ｘ軸静圧ポケットに対応する第二Ｘ軸変位センサは、信号Ｘｂ２を出力する。

第一Ｙ軸変位センサ１１８は、第一Ｙ軸静圧ポケット１０３、または、第一Ｙ軸静圧ポケット１０３の近傍に配置される。第一Ｙ軸変位センサ１１８は、主軸７０の前支持面７１の周方向のうち、第一Ｙ軸静圧ポケット１０３に対向する位相（角度）の面に、対向して配置される。そして、第一Ｙ軸変位センサ１１８は、主軸７０の前支持面７１のＹ軸方向の変位（径方向変位）を検出する。より詳細には、第一Ｙ軸変位センサ１１８は、主軸７０の前支持面７１が前静圧軸受８１と同軸に位置する状態を基準として、当該基準からのＹ軸方向の変位量を検出する。第一Ｙ軸変位センサ１１８は、信号Ｙａ１を出力する。なお、後静圧軸受８２の第一Ｙ軸静圧ポケットに対応する第一Ｙ軸変位センサは、信号Ｙｂ１を出力する。

第二Ｙ軸変位センサ１１９は、第二Ｙ軸静圧ポケット１０４、または、第二Ｙ軸静圧ポケット１０４の近傍に配置される。第二Ｙ軸変位センサ１１９は、主軸７０の前支持面７１の周方向のうち、第二Ｙ軸静圧ポケット１０４に対向する位相（角度）の面に、対向して配置される。そして、第二Ｙ軸変位センサ１１９は、主軸７０の前支持面７１のＹ軸方向の変位（径方向変位）を検出する。より詳細には、第二Ｙ軸変位センサ１１９は、主軸７０の前支持面７１が前静圧軸受８１と同軸に位置する状態を基準として、当該基準からのＹ軸方向の変位量を検出する。第二Ｙ軸変位センサ１１９は、信号Ｙａ２を出力する。なお、後静圧軸受８２の第二Ｙ軸静圧ポケットに対応する第二Ｙ軸変位センサは、信号Ｙｂ２を出力する。

制御装置３は、第一Ｘ軸変位センサ１１６の信号Ｘａ１、および、第二Ｘ軸変位センサ１１７の信号Ｘａ２を取得する。そして、制御装置３は、信号Ｘａ１，Ｘａ２に基づいて、Ｘ軸能動型流量調整弁１１２を制御する。つまり、制御装置３は、Ｘ軸能動型流量調整弁１１２を介して、第一Ｘ軸静圧ポケット１０１に供給する流体の流量を調整することができる。さらに、制御装置３は、第一Ｘ軸静圧ポケット１０１に供給する流体の流量を調整することにより、第一Ｘ軸静圧ポケット１０１の圧力を変化させ、主軸７０の前支持面７１をＸ軸方向に移動する。

制御装置３は、第一Ｙ軸変位センサ１１８の信号Ｙａ１、および、第二Ｙ軸変位センサ１１９の信号Ｙａ２を取得する。そして、制御装置３は、信号Ｙａ１，Ｙａ２に基づいて、Ｙ軸能動型流量調整弁１１４を制御する。つまり、制御装置３は、Ｙ軸能動型流量調整弁１１４を介して、第一Ｙ軸静圧ポケット１０３に供給する流体の流量を調整することができる。さらに、制御装置３は、第一Ｙ軸静圧ポケット１０３に供給する流体の流量を調整することにより、第一Ｙ軸静圧ポケット１０３の圧力を変化させ、主軸７０の前支持面７１をＹ軸方向に移動する。

４．制御装置３の構成
制御装置３の構成について図６～図８を参照して説明する。上述したように、制御装置３は、前側のＸ軸能動型流量調整弁１１２を制御することにより、主軸７０の前支持面７１のＸ軸方向の位置を制御する。さらに、制御装置３は、後側のＸ軸能動型流量調整弁１６３（図６に示す）を制御することにより、主軸７０の後支持面７２のＸ軸方向の位置を制御する。このようにして、制御装置３は、Ｘ－Ｚ平面上における主軸７０の傾き姿勢を制御する。

また、制御装置３は、前側のＹ軸能動型流量調整弁１１４を制御することにより、主軸７０の前支持面７１のＹ軸方向の位置を制御する。制御装置３は、前側のＹ軸能動型流量調整弁（図示せず）を制御することにより、主軸７０の後支持面７２のＹ軸方向の位置を制御する。このようにして、制御装置３は、Ｙ－Ｚ平面上における主軸７０の傾き姿勢を制御する。

以下には、制御装置３において、Ｘ－Ｚ平面上における主軸７０の傾き姿勢を制御する機能について詳細に説明する。なお、Ｙ－Ｚ平面上における主軸７０の傾き姿勢を制御する機能については、実質的に、Ｘ－Ｚ平面上における機能と同様であるため、説明は省略する。

図６に示すように、制御装置３は、第一Ｘ軸変位センサ１１６の信号Ｘａ１に基づく処理部として、増幅器１３１（図６では「ＡＭＰ」と示す）、ローパスフィルタ１３２（図６では「ＬＰＦ」と示す）、平均化演算部１３３を備える。

増幅器１３１は、第一Ｘ軸変位センサ１１６の信号Ｘａ１に対して増幅処理を行う。主軸７０のＸ軸方向の変位量は非常に小さい。従って、第一Ｘ軸変位センサ１１６の信号Ｘａ１の大きさは、非常に小さい。そこで、制御装置３における処理を可能とするために、増幅器１３１により、信号Ｘａ１の増幅処理を行う。増幅器１３１は、例えば、５倍～５０倍の増幅率を適用する。増幅器１３１による増幅処理の後の信号は、図７（ａ）に示す。図７（ａ）に示す増幅処理の後の信号には、主軸７０の位置に対応する成分の他に、主軸７０の回転振れ成分、主軸７０の回転振れ成分よりも高周波のノイズが含まれる。図７（ａ）～図７（ｃ）において、時刻Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６は、主軸７０の回転周期Ｔｘごとの時刻を示す。なお、第一Ｘ軸変位センサ１１６が、後の処理可能な大きな信号Ｘａ１を出力することができる場合には、増幅器１３１を不要とすることもできる。

ローパスフィルタ１３２は、第一Ｘ軸変位センサ１１６の信号Ｘａ１に対してローパスフィルタ処理を行う。本形態では、ローパスフィルタ１３２は、増幅器１３１による増幅処理の後の信号に対してローパスフィルタ処理を行う。ローパスフィルタ処理においては、主軸７０の回転周波数よりも高周波に設定された周波数をカットオフ周波数とする。カットオフ周波数は、ローパスフィルタ処理の後の信号が主軸７０の回転振れ成分（回転周波数成分）を主とする信号となるように設定すると良い。なお、主軸７０の回転周波数は、主軸７０の回転周期Ｔｘの逆数である。

平均化演算部１３３は、主軸７０の回転周期Ｔｘの整数倍の所定期間ごとに、ローパスフィルタ処理の後の信号に対して平均化演算を行う。特に、本形態では、平均化演算部１３３は、所定期間として主軸７０の回転周期Ｔｘの１倍の期間Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ，Ｔｄ，Ｔｅごとに、ローパスフィルタ処理の後の信号に対して平均化演算を行う。図７（ｃ）に示す平均化演算の後の信号における期間Ｔａは、図７（ｂ）に示すローパスフィルタ処理の後の信号における期間Ｔａを平均化演算した値である。他の期間Ｔｂ，Ｔｃ，Ｔｄ，Ｔｅについても同様である。

図６に示すように、制御装置３は、第二Ｘ軸変位センサ１１７の信号Ｘａ２に基づく処理部として、増幅器１３４（図６では「ＡＭＰ」と示す）、ローパスフィルタ１３５（図６では「ＬＰＦ」と示す）、平均化演算部１３６を備える。増幅器１３４、ローパスフィルタ１３５および平均化演算部１３６は、増幅器１３１、ローパスフィルタ１３２および平均化演算部１３３と同様の処理を行う。

合成演算部１３７は、第一Ｘ軸変位センサ１１６の信号Ｘａ１に基づき平均化演算を行った信号と、第二Ｘ軸変位センサ１１７の信号Ｘａ２に基づき平均化演算を行った信号とを用いて、合成演算を行う。例えば、第一Ｘ軸変位センサ１１６の信号Ｘａ１および第二Ｘ軸変位センサ１１７の信号Ｘａ２が、基準からの変位の方向性を正負で表す場合には、第一Ｘ軸変位センサ１１６の信号Ｘａ１と第二Ｘ軸変位センサ１１７の信号Ｘａ２の一方が正値であり、他方が負値であるため、合成演算部１３７は、両者の差を求める。また、第一Ｘ軸変位センサ１１６の信号Ｘａ１および第二Ｘ軸変位センサ１１７の信号Ｘａ２が、基準からの変位の絶対値を表す場合には、合成演算部１３７は、両者の和を求める。

つまり、合成演算部１３７は、主軸７０の基準からの変位の２倍の値を求める。合成演算部１３７により信号の大きさを大きくすることができるため、分解能を高くすることができる。

上記は、制御装置３は、主軸７０の前支持面７１におけるＸ軸方向の変位を表す信号Ｘａ１，Ｘａ２に対する処理を行った。同様に、制御装置３は、主軸７０の後支持面７２にけるＸ軸方向の変位を表す信号Ｘｂ１，Ｘｂ２に対する処理を行う。

すなわち、制御装置３は、主軸７０の後支持面７２の変位を検出する第一Ｘ軸変位センサ１６１の信号Ｘｂ１に基づく処理部として、増幅器１５１、ローパスフィルタ１５２、平均化演算部１５３を備える。また、制御装置３は、主軸７０の後支持面７２の変位を検出する第二Ｘ軸変位センサ１６２の信号Ｘｂ２に基づく処理部として、増幅器１５４、ローパスフィルタ１５５、平均化演算部１５６を備える。さらに、制御装置３は、合成演算部１５７を備える。各処理部１５１～１５７は、実質、各処理部１３１～１３７と同様の処理を行う。

図６に示すように、制御装置３は、さらに、主軸７０の傾き角度出力部１４１、前指令値生成部１４２、後指令値生成部１４３を備える。ここで、制御装置３は、能動型流量調整弁１１２を制御することにより、前静圧軸受８１を制御して、結果として主軸７０の前支持面７１をＸ軸方向に移動させる。また、制御装置３は、後側の能動型流量調整弁１６３を制御することにより、後静圧軸受８２を制御して、結果として主軸７０の後支持面７２をＸ軸方向に移動させる。

例えば、工作物Ｗの両端にクラウニングを形成する場合には、主軸７０の傾き角度の指令値が、図８（ａ）に示すような挙動となる。このとき、主軸７０の前支持面７１のＸ軸方向の変位の指令値が図８（ｂ）に示すような挙動となり、主軸７０の後支持面７２のＸ軸方向の変位の指令値が図８（ｃ）に示すような挙動となる。

そこで、制御装置３を構成する傾き角度出力部１４１は、図８（ａ）に示すような主軸７０の傾き角度を出力する。前指令値生成部１４２は、図８（ｂ）に示すような主軸７０の前支持面７１のＸ軸方向の位置の指令値を生成する。後指令値生成部１４３は、図８（ｃ）に示すような主軸７０の後支持面７２のＸ軸方向の位置の指令値を生成する。

図６に示すように、制御装置３は、さらに、偏差演算部１３８、駆動信号生成部１３９を備える。偏差演算部１３８は、前指令値生成部１４２により生成された前指令値と、合成演算部１３７により生成された２つの平均化演算の後の信号の合成値との偏差を演算する。駆動信号生成部１３９は、偏差演算部１３８により求められた偏差に基づいて、前側の能動型流量調整弁１１２を駆動するための駆動信号を生成する。駆動信号生成部１３９は、公知のＰＩ制御やＰＩＤ制御などを行う。

前側の能動型流量調整弁１１２は、駆動信号生成部１３９により生成された駆動信号に基づいて駆動されると、前静圧軸受８１における第一Ｘ軸静圧ポケット１０１に供給される流体の流量が変化する。そうすると、第一Ｘ軸静圧ポケット１０１における圧力が変化し、主軸７０の前支持面７１をＸ軸方向に移動する。そうすると、第一Ｘ軸変位センサ１１６および第二Ｘ軸変位センサ１１７により検出される信号Ｘａ１，Ｘａ２が変化する。そして、再び、信号Ｘａ１，Ｘａ２に基づいて、前側の能動型流量調整弁１１２が制御される。このようにして、フィードバック処理が行われる。

図６に示すように、制御装置３は、さらに、偏差演算部１５８、駆動信号生成部１５９を備える。偏差演算部１５８は、後指令値生成部１４３により生成された後指令値と、合成演算部１５７により生成された２つの平均化演算の後の信号の合成値との偏差を演算する。駆動信号生成部１５９は、偏差演算部１５８により求められた偏差に基づいて、後側の能動型流量調整弁１６３を駆動するための駆動信号を生成する。駆動信号生成部１５９は、公知のＰＩ制御やＰＩＤ制御などを行う。

後側の能動型流量調整弁１６３は、駆動信号生成部１５９により生成された駆動信号に基づいて駆動されると、後静圧軸受８２における第一Ｘ軸静圧ポケットに供給される流体の流量が変化する。そうすると、第一Ｘ軸静圧ポケットにおける圧力が変化し、主軸７０の後支持面７２をＸ軸方向に移動する。そうすると、第一Ｘ軸変位センサ１６１および第二Ｘ軸変位センサ１６２により検出される信号Ｘｂ１，Ｘｂ２が変化する。そして、再び、信号Ｘｂ１，Ｘｂ２に基づいて、後側の能動型流量調整弁１６３が制御される。このようにして、フィードバック処理が行われる。

５．効果
上述したように、制御装置３において、ローパスフィルタ１３２，１３５，１５２，１５５が、主軸７０の回転周波数よりも高周波に設定された周波数をカットオフ周波数とし、変位センサ１１６，１１７，１６１，１６２の信号Ｘａ１，Ｘａ２，Ｘｂ１，Ｘｂ２に対してローパスフィルタ処理を行う。従って、ローパスフィルタ処理の後の信号には、主軸７０の回転周波数の成分を含んでいる。つまり、主軸７０に回転振れが存在する場合には、ローパスフィルタ処理の後の信号は、当該回転振れ成分を含んでいる。ここで、主軸７０の回転振れ成分は、主軸７０の回転周期Ｔｘに対応した成分である。

そこで、制御装置３は、平均化演算部１３３，１３６，１５３，１５６により、ローパスフィルタ処理の後の信号に対して平均化演算を行っている。詳細には、平均化演算部１３３，１３６，１５３，１５６は、主軸７０の回転周期Ｔｘの整数倍の所定期間ごとに、ローパスフィルタ処理の後の信号に対して平均化演算を行っている。ここで、主軸７０の回転周期Ｔｘは、予め把握することができる。従って、平均化演算により、主軸７０の回転振れ成分を取り除くことができる。つまり、平均化演算の後の信号は、主軸７０の回転振れ成分を含まず、さらに、主軸７０の回転周波数よりも高周波のノイズを含まない信号となり、高精度に、主軸７０の位置に対応した信号となる。

そして、制御装置３の駆動信号生成部１３９，１５９が、指令値と平均化演算の後の信号との偏差に基づいて、能動型流量調整弁１１２，１６３を駆動するための駆動信号を生成する。駆動信号によって能動型流量調整弁１１２，１６３を駆動することにより、高精度に、主軸７０を径方向に位置決めすることができる。その結果、主軸７０の傾き姿勢を高精度に位置決めすることができる。

上述したように、駆動信号生成部１３９，１５９において、指令値との偏差を算出するための対象信号は、平均化演算の後の信号である。平均化演算の後の信号は、ローパスフィルタ処理を行い、その後に平均化演算を行うことにより得られる。ローパスフィルタ処理におけるカットオフ周波数は、主軸７０の回転周波数よりも高周波に設定された周波数である。

ここで、ローパスフィルタ処理におけるカットオフ周波数が低いほど、ローパスフィルタ処理の後の信号に遅延を生じる。つまり、ローパスフィルタ処理におけるカットオフ周波数を主軸７０の回転周波数よりも低周波に設定する場合に比べて、上記のように、カットオフ周波数を主軸７０の回転周波数よりも高周波に設定することにより、信号の遅延を短くすることができる。また、平均化演算は、ローパスフィルタ処理のような信号の遅延を生じさせる処理ではない。従って、ローパスフィルタ処理および平均化演算を行った信号は、遅延の短い信号となり、結果として、高応答の信号を生成することができる。その結果、主軸７０の傾き姿勢を高応答に所望の姿勢とすることができる。従って、本形態の加工装置１は、主軸７０の傾き姿勢の変更を、高応答かつ高精度を実現することができる。

また、静圧軸受８０は、前静圧軸受８１および後静圧軸受８２を備えており、主軸７０の軸方向において異なる複数箇所に設けられている。そして、能動型流量調整弁１１２，１６３は、それぞれの静圧軸受８０に対応するように設けられる。これにより、主軸７０の傾き角度を大きくとることができる。

さらに、制御装置３は、変位センサ１１６，１１７，１６１，１６２の信号Ｘａ１，Ｘａ２，Ｘｂ１，Ｘｂ２に対して増幅処理を行う増幅器１３１，１３４，１５１，１５４を備える。そして、ローパスフィルタ１３２，１３５，１５２，１５５は、増幅処理の後の信号に対してローパスフィルタ処理を行う。主軸７０の変位は微小であるため、変位センサ１１６，１１７，１６１，１６２の信号Ｘａ１，Ｘａ２，Ｘｂ１，Ｘｂ２の大きさは小さい。そこで、信号処理を容易にするために、増幅処理を行う。そして、増幅処理を行うことにより、ノイズも増幅されてしまう。しかし、ノイズは、上記の通り、取り除くことができるため、高精度かつ高応答に、主軸７０の傾き姿勢の変更を実現することができる。

また、Ｘ軸方向において、前静圧軸受８１は、複数の静圧ポケット１０１，１０２を備える。複数の静圧ポケット１０１，１０２は、主軸７０の軸方向（Ｚ軸方向）に直交する所定方向（Ｘ軸方向）において、主軸７０を挟んで対向する位置に配置されている。そして、変位センサ１１６，１１７は、当該所定方向（Ｘ軸方向）において、複数の静圧ポケット１０１，１０２のそれぞれに対する主軸７０の径方向変位を検出する。そして、複数の変位センサ１１６，１１７の信号Ｘａ１，Ｘａ２を用いて、前側の能動型流量調整弁１１２を制御している。このように、複数の変位センサ１１６，１１７の信号Ｘａ１，Ｘａ２を用いることにより、信号の大きさを大きくすることができ、高分解能を実現できる。

また、制御装置３において、平均化演算部１３３，１３６，１５３，１５６は、主軸７０の回転周期Ｔｘの１倍の期間ごとに、ローパスフィルタ処理の後の信号に対して平均化演算を行っている。これにより、より応答性能を高くすることができる。ただし、平均化演算部１３３，１３６，１５３，１５６は、主軸７０の回転周期Ｔｘの２倍以上の整数倍の期間ごとに、ローパスフィルタ処理の後の信号に対して平均化演算を行うこともできる。

（実施形態２）
実施形態２の加工装置１について、図９～図１２を参照して説明する。実施形態２の加工装置１は、実施形態１の加工装置１の構成に加えて、砥石台５０の構成および制御装置３の構成が異なる。なお、実施形態２以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。

実施形態１と同様に、砥石台５０は、図１に示すように、砥石車Ｔ、工具主軸装置５１、および、駆動モータ５２などを備える。図２に示すように、工具主軸装置５１は、工具主軸台本体としてのハウジング６０、主軸７０、静圧軸受８０、センサ９０を備える。砥石台５０を構成する工具主軸台本体であるハウジング６０は、ベッド１０に設けられたＸ軸方向に延在するＸ軸案内面１３に案内される。

図９および図１０に示すように、Ｘ軸案内面１３は、Ｘ軸右案内面１３ＲおよびＸ軸左案内面１３Ｌを備える。砥石台５０は、静圧支持装置２１０を備える。静圧支持装置２１０は、流体の静圧により、工具主軸台本体であるハウジング６０をＸ軸方向に直動可能に支持する。静圧支持装置２１０は、Ｘ軸右案内面１３Ｒの側面に対向して配置される前静圧ポケット２１１および後静圧ポケット２１２、Ｘ軸右案内面１３Ｒの上面に対向して配置される前静圧ポケット２１３および後静圧ポケット２１４を備える。さらに、静圧支持装置２１０は、Ｘ軸左案内面１３Ｌの側面に対向して配置される前静圧ポケット２１５および後静圧ポケット２１６、Ｘ軸左案内面１３Ｌの上面に対向して配置される前静圧ポケット２１７および後静圧ポケット２１８を備える。

図１１に示すように、静圧支持装置２１０を構成する静圧ポケット２１１，２１２，２１５，２１６の圧力に応じて、工具主軸台本体であるハウジング６０のＸ軸方向（直動方向）に対する姿勢を変更可能に構成されている。

砥石台５０は、さらに、静圧ポケット２１５，２１６に供給する流体の流量を能動的に調整可能に構成された能動型流量調整弁２２１，２２２を備える。能動型流量調整弁２２１，２２２は、実施形態１の能動型流量調整弁１１２，１１４と同様に構成される。砥石台５０は、さらに、静圧ポケット２１１～２１４，２１７～２１８に流体を供給する固定絞り２３１～２３６を備える。固定絞り２３１～２３６は、実施形態１の固定絞り１１３，１１５と同様に構成される。

砥石台５０は、さらに、工具主軸台本体であるハウジング６０の姿勢を検出する変位センサ２４１～２４４を備える。変位センサ２４１は、静圧ポケット２１１、または、静圧ポケット２１１の近傍に配置される。変位センサ２４１は、静圧ポケット２１１近傍において、Ｘ軸右案内面１３Ｒに対するＺ軸方向の変位を検出する。変位センサ２４１は、信号Ｓｆ１を出力する。変位センサ２４２は、静圧ポケット２１２、または、静圧ポケット２１２の近傍に配置される。変位センサ２４２は、静圧ポケット２１２近傍において、Ｘ軸右案内面１３Ｒに対するＺ軸方向の変位を検出する。変位センサ２４２は、信号Ｓｒ１を出力する。

変位センサ２４３は、静圧ポケット２１５、または、静圧ポケット２１５の近傍に配置される。変位センサ２４３は、静圧ポケット２１５近傍において、Ｘ軸左案内面１３Ｌに対するＺ軸方向の変位を検出する。変位センサ２４３は、信号Ｓｆ２を出力する。変位センサ２４４は、静圧ポケット２１６、または、静圧ポケット２１６の近傍に配置される。変位センサ２４４は、静圧ポケット２１６近傍において、Ｘ軸左案内面１３Ｌに対するＺ軸方向の変位を検出する。変位センサ２４４は、信号Ｓｒ２を出力する。

制御装置３は、直動用の変位センサ２４１，２４２，２４３，２４４の信号Ｓｆ１，Ｓｒ１，Ｓｆ２，Ｓｒ２に基づいて、能動型流量調整弁２２１，２２２を制御する。制御装置３は、図１２に示すように、直動用の処理部として、増幅器３３１，３３４，３５１，３５４、ローパスフィルタ３３２，３３５，３５２，３５５、平均化演算部３３３，３３６，３５３，３５６、合成演算部３３７，３５７を備える。当該各構成は、実施形態１の対応する構成と実質的に同様に構成される。

また、制御装置３は、さらに、工具主軸台本体であるハウジング６０の傾き角度を出力する傾き角度出力部３４１、前指令値生成部３４２、後指令値生成部３４３を備える。当該各構成も、実施形態１の対応する構成と実質的に同様に構成される。また、制御装置３は、偏差演算部３３８，３５８、駆動信号生成部３３９，３５９を備える。当該各構成も、実施形態１の対応する構成と実質的に同様に構成される。

このように、本形態の加工装置１は、能動型流量調整弁１１２，１１４を制御することにより、静圧軸受８０を介して、主軸７０の傾きを制御することができる。さらに、加工装置１は、能動型流量調整弁２２１，２２２を制御することにより、静圧支持装置２１０を介して、工具主軸台本体であるハウジング６０の傾きを制御することができる。

従って、工具である砥石車Ｔの傾き姿勢は、静圧軸受８０による制御、および、静圧支持装置２１０による制御による、複合的な制御が可能となる。例えば、工作物Ｗに複雑なテクスチャなどの形成することができる。

また、能動型流量調整弁１１２，１１４による動作対象は、主軸７０や砥石車Ｔを含む。一方、能動型流量調整弁２２１，２２２による動作対象は、ハウジング６０、主軸７０、砥石車Ｔを含む。従って、能動型流量調整弁２２１，２２２による動作対象の質量は、能動型流量調整弁１１２，１１４による動作対象の質量よりも大きい。そこで、能動型流量調整弁２２１，２２２の動作対象であるハウジング６０の姿勢変更速度を、能動型流量調整弁１１２，１１４の動作対象である主軸７０の姿勢変更速度よりも遅くすると良い。そして、適切な姿勢変更速度により姿勢変更を行うことにより、高応答かつ高精度な制御を行うことができる。

（実施形態３）
実施形態３の加工装置１について図１３および図１４を参照して説明する。実施形態１において、制御装置３が前側の能動型流量調整弁１１２および後側の能動型流量調整弁１６３を制御したのに対して、本形態では、制御装置３は、前側の能動型流量調整弁１１２のみを制御する。さらに、実施形態１において、制御装置３は、第一Ｘ軸変位センサ１１６の信号Ｘａ１および第二Ｘ軸変位センサ１１７の信号Ｘａ２を用いて、前側の能動型流量調整弁１１２の駆動信号を生成した。本形態では、制御装置３は、第一Ｘ軸変位センサ１１６の信号Ｘａ１のみを用い、第二Ｘ軸変位センサ１１７の信号Ｘａ２を用いない。

この場合、制御装置３は、図１３に示すように、増幅器１３１、ローパスフィルタ１３２、平均化演算部１３３、傾き角度出力部１４１、前指令値生成部１４２、偏差演算部１３８、駆動信号生成部１３９を備える。本形態では、偏差演算部１３８は、前指令値生成部１４２により生成された指令値と平均化演算部１３３により得られた信号との偏差を演算する。

例えば、工作物Ｗの両端にクラウニングを形成する場合には、主軸７０の傾き角度の指令値が、図１４（ａ）に示すような挙動となる。このとき、主軸７０の前支持面７１のＸ軸方向の変位の指令値が図１４（ｂ）に示すような挙動となり、主軸７０の後支持面７２のＸ軸方向の変位が図１４（ｃ）に示すような挙動となる。そこで、制御装置３を構成する傾き角度出力部１４１は、図１４（ａ）に示すような主軸７０の傾き角度を出力する。前指令値生成部１４２は、図１４（ｂ）に示すような主軸７０の前支持面７１のＸ軸方向の位置の指令値を生成する。制御装置３において、他の構成は、実施形態１と同様である。本形態においても、実施形態１と同様の効果を発揮することができる。

（その他）
上記実施形態においては、変位センサ１１６～１１９，１６１，１６２を用いて、主軸７０の前支持面７１の径方向変位および後支持面７２の径方向変位の少なくとも一方を検出し、能動型流量調整弁１１２，１１４，１６３を制御することとした。能動型流量調整弁１１２，１１４，１６３を制御することにより、ハウジング６０に対する主軸７０の傾き姿勢を変更することを可能とした。

変位センサ１１６～１１９，１６１，１６２に代えて、圧力センサを用いることもできる。圧力センサは、対応する静圧ポケット１０１～１０４の流体の圧力を検出する。静圧ポケット１０１～１０４の流体の圧力は、主軸７０の径方向変位に相関を有する。例えば、図５において、静圧ポケット１０１の流体の圧力が高くなると、主軸７０の前支持面７１は、Ｘ軸の正方向（図５の右側）に移動する。従って、静圧ポケット１０１～１０４の流体の圧力を検出することにより、主軸７０の径方向変位を求めることができる。圧力センサを用いることにより、応答性をさらに高くすることができる。ただし、変位センサ１１６～１１９，１６１，１６２を用いることにより、高精度な位置決めが可能となる。

また、上記実施形態においては、変位センサ２４１～２４４を用いて、工具主軸台本体であるハウジング６０のＸ軸案内面１３Ｒ，１３Ｌに対するＺ軸方向の変位を検出し、能動型流量調整弁２２１，２２２を制御することとした。能動型流量調整弁２２１，２２２を制御することにより、Ｘ軸案内面１３Ｒ、１３Ｌに対して工具主軸台本体であるハウジング６０の傾き姿勢を変更することを可能とした。

変位センサ２４１～２４４に代えて、圧力センサを用いることもできる。圧力センサは、対応する静圧ポケット２１１，２１２，２１５，２１６の流体の圧力を検出する。静圧ポケット２１１，２１２，２１５，２１６の流体の圧力は、工具主軸台本体であるハウジング６０の各部位のＺ軸方向変位に相関を有する。例えば、図１０において、静圧ポケット２１５の流体の圧力が高くなると、ハウジング６０の左下部分がＺ軸の負方向（図１０の左側）に移動する。従って、静圧ポケット２１１，２１２，２１５，２１６の流体の圧力を検出することにより、ハウジング６０の各部位のＺ軸方向変位を求めることができる。圧力センサを用いることにより、応答性をさらに高くすることができる。ただし、変位センサ２４１～２４４を用いることにより、高精度な位置決めが可能となる。

１ 加工装置
３ 制御装置
７０ 主軸
８０，８１，８２ 静圧軸受
１０１，１０２，１０３，１０４ 静圧ポケット
１１２，１１４，１６３ 能動型流量調整弁
１１６，１１７，１１８，１１９，１６１，１６２ センサ
１３２，１３５，１５２，１５５ ローパスフィルタ
１３３，１３６，１５３，１５６ 平均化演算部
１３９，１５９ 駆動信号生成部
Ｔ 工具
Ｗ 工作物
Ｔｘ 主軸の回転周期

Claims (8)

1. 工具または工作物を保持する主軸と、
   流体の静圧により前記主軸を回転可能に支持し、周方向に複数の静圧ポケットを有し、前記静圧ポケットのそれぞれの圧力に応じて前記主軸を径方向に移動させることにより、前記主軸の傾き姿勢を変更可能に構成された静圧軸受と、
   前記静圧ポケットのそれぞれに供給する流体の流量を能動的に調整可能に構成された能動型流量調整弁と、
   前記主軸の径方向変位、または、前記静圧ポケットにおける前記流体の圧力を検出するセンサと、
   前記センサの信号に基づいて、前記能動型流量調整弁を制御する制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、
   前記主軸の回転周波数よりも高周波に設定された周波数をカットオフ周波数とし、前記センサの信号に対してローパスフィルタ処理を行うローパスフィルタと、
   前記主軸の回転周期の整数倍の所定期間ごとに、前記ローパスフィルタ処理の後の信号に対して平均化演算を行う平均化演算部と、
   指令値と前記平均化演算の後の信号との偏差に基づいて、前記能動型流量調整弁を駆動するための駆動信号を生成する駆動信号生成部と、
   を備える、加工装置。
2. 前記静圧軸受は、前記主軸の軸方向において異なる複数箇所に設けられ、
   前記能動型流量調整弁は、それぞれの前記静圧軸受に対応するように設けられる、請求項１に記載の加工装置。
3. さらに、前記センサの信号に対して増幅処理を行う増幅器を備え、
   前記ローパスフィルタは、前記増幅処理の後の信号に対して前記ローパスフィルタ処理を行う、請求項１または２に記載の加工装置。
4. 前記複数の静圧ポケットは、前記主軸の軸方向に直交する所定方向において、前記主軸を挟んで対向する位置に配置され、
   前記センサは、前記所定方向において、前記複数の静圧ポケットのそれぞれに対する前記主軸の径方向変位を検出する、請求項１～３のいずれか１項に記載の加工装置。
5. 前記平均化演算部は、前記所定期間として前記主軸の回転周期の１倍の期間ごとに、前記ローパスフィルタ処理の後の信号に対して平均化演算を行う、請求項１～４のいずれか１項に記載の加工装置。
6. 前記工具は、砥石車である、請求項１～５のいずれか１項に記載の加工装置。
7. さらに、
   前記静圧軸受が設けられる主軸台本体と、
   流体の静圧により前記主軸台本体を直動可能に支持し、直動用静圧ポケットを有し、前記直動用静圧ポケットの圧力に応じて前記主軸台本体の直動方向に対する姿勢を変更可能に構成された静圧支持装置と、
   前記静圧支持装置の前記直動用静圧ポケットに供給する流体の流量を能動的に調整可能に構成された直動用能動型流量調整弁と、
   前記主軸台本体の姿勢、または、前記直動用静圧ポケットにおける前記流体の圧力を検出する直動用センサと、
   を備え、
   前記制御装置は、前記直動用センサの信号に基づいて前記直動用能動型流量調整弁を制御し、
   前記制御装置は、さらに、
   直動用指令値と前記直動用センサの信号との偏差に基づいて、前記直動用能動型流量調整弁を駆動するための駆動信号を生成する直動用駆動信号生成部を備える、請求項１～６のいずれか１項に記載の加工装置。
8. 前記制御装置は、さらに、
   前記主軸の回転周波数よりも高周波に設定された周波数をカットオフ周波数とし、前記直動用センサの信号に対してローパスフィルタ処理を行う直動用ローパスフィルタと、
   前記主軸の回転周期の整数倍の所定期間ごとに、前記直動用ローパスフィルタによる前記ローパスフィルタ処理の後の信号に対して平均化演算を行う直動用平均化演算部と、
   を備え、
   前記直動用駆動信号生成部は、前記直動用指令値と前記直動用平均化演算部による前記平均化演算の後の信号との偏差に基づいて、前記直動用能動型流量調整弁を駆動するための駆動信号を生成する、請求項７に記載の加工装置。

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