JPH0487702A - 軸受すき間可変装置付すべり軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、回転数又は求められる主軸剛性に対応して軸
受すき間を変えることのできる軸受すき間可変装置を有
するすべり軸受に関するものである。

従来の技術 従来のすべり軸受は、組立時に一定の軸受すき間値に調
整された状態で使用するのが普通であった。

発明が解決しようとする課題 従来の技術で述べた軸受すき間値が一定の動圧すベリ軸
受においては、回転数の使用範囲に制限があり、そのう
え低速側では剛性不足となり、高速側では潤滑油の粘性
抵抗の増大により動力の損失が増大し温度上昇が大きく
なるという問題点を有している。

また、軸受すき間値が一定の静圧すベリ軸受においては
、高速側で潤滑油粘性抵抗の増大による動力の損失が増
大し、これによる温度上昇が高速回転を阻止するという
問題点を有している。

また、軸受すき間値が一定の場合、加工対象。

条件により主軸の剛性又は減衰性をかえて最適化するこ
とができないという問題点を有している。

本発明は、従来の技術の有するこれらの問題点に鑑みな
されたものであり、その目的とするところは、回転数等
の条件により軸受すき問責を変えることにより使用回転
数範囲の拡大、使用目的に見合った剛性、軸受温度の上
昇、動力損失の抑制を計ることのできる軸受すき間可変
装置付すべり軸受を提供しようとするものである。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明は主軸を支持するす
べり軸受の軸受すき間を変化させる手段を主軸台に設け
、該軸受すき間を変化させる手段を予めパラメータとし
て設定された最適すき閾値になるよう制御する手段を設
けてなるものである。

作用 主軸の回転指令とともに回転数指令値が出力されると、
予めパラメータとして設定されている回転数に対応する
最適軸受すき閾値から該当する最適すき閾値を読みだし
、この最適すき閾値になるように駆動手段を制御してす
べり軸受の軸受すき間を調整する。

また主軸の剛性値をプログラム入力して、最適すき閾値
を求めるようにすることもできる。

実施例 実施例について第１図、第２図を参照して説明する。

主軸台１に穿設された穴１ａは左側がテーパ穴１ｂに形
成されており、テーバ穴１ｂに外周がテーバに形成され
たすべり軸受２が軸方向移動可能に嵌挿され、この軸受
２により主軸３が回転可能に軸承されている。すべり軸
受２は、テーバ部に軸方向のキー溝２ａが刻設されてお
り、主軸台１の対応位置に上方より穿設された穴に圧入
されたピン１０の先端部が、キー溝２ａに係合して回転
が規制されている。すべり軸受２には第２図に示すよう
に内周等間隔に軸方向のポケ−／　ト２　Ｃが形成され
ており、右端部におわし２ｂが刻設されている。このお
ねし２ｂに、テーパ穴１ｂの小径端側に隣接する穴ＩＣ
に回転可能に嵌挿されるナンド４が螺合されており、ナ
フト４は穴１Ｃに刻設された内周溝に係合する鍔部４ａ
を有し、右端に傘歯車５が一体に設けられている。そし
て傘歯車５は、主軸台１の対応位置に上方より穿設され
た穴に回転可能に嵌挿される軸６の下端に固着される傘
歯車７と噛合されており、軸６の上端に固着される傘歯
車８が、主軸台１に固着のサーボモータ９の出力軸に固
着の傘歯車１１と噛合されている。更に主軸台１の左端
に蓋１２が固着されており、蓋１２の中心穴はシール面
に形成されている。

この蓋１２にすべり軸受２の軸方向位置を検出する変位
検出器１３が主軸３と平行に取付けられている。更に主
軸３の後端部にはプーリ１４が嵌着されており、プーリ
１４と図示しないＮＣ駆動の主軸モータの出力軸に嵌着
されるプーリとの間にベルト１５が張設されている。

次に第１図のブロック線図部分に示すサーボモータ９を
駆動制御するためのサーボシステムについて説明する。

最適すき闇値設定パラメータ１Ｇは実験又は計算により
求められた回転数に対応する最適すき閾値をパラメータ
として記憶しておく部分、最適すき問責読込部１７は回
転数指令値が入力されると、対応する最適すき閾値をパ
ラメータ１６より読み込み部分、現在すき問責換算部１
８は変位検出器１３の出力値を現在すき閾値に換算する
部分である。すき問責演夏部１９は現在のすき閾値と最
適すき閾値とを比較して変化させるすき問責を演夏によ
り求める部分、サーボモータ回転指令値算出部２１は変
化させるすき問責からサーボモータ９を回転させる方向
と量を算出する部分、サーボモータ駆動部２２はサーボ
モータに電力を供給する部分である。

続いて本実施例の作用について説明する。

今、主軸３が成る一定回転数で回転され、軸受２のポケ
ット２Ｃに供給された潤滑油が最適すき閾値とされてい
る複数個所の軸承部に送られて楔状の油膜作り主軸３を
保持している。

ＮＣの図示しないプログラムメモリ部より次の回転数指
令値、例えば現在より高速回転の回転指令値が読み込ま
れて、主軸が高速に切換わると同時に、最適すき間読込
部１７に回転数指令値に見合う最適すき閾値が読込まれ
、すき関度化量演算部１９でこの読み込まれた最適すき
閾値と、現在すき問責演算部１８より出力されている現
在すき閾値とが比較されて、変化させるすき問責が求め
られる。

このすき関度化量はサーボモータ回転指令値算用層２Ｉ
に送られ、ここでサーボモータ９を回転させる方向と量
とが算出され、サーボモータ駆動部２２により必要な電
力が供給されてサーボモータ９が回転し、傘歯車ＩＩ、
８及び７．５を介してナツト４が回転され、軸受２が軸
方向左側に移動する。この軸受２の軸方向位置は常時変
位検出器１３により検出されており、軸受の左行で検出
器の出力値が変化する。そして現在すき問責換算部１８
から現在すき闇値が出力されｍ：の現在すき闇値がパラ
メータ１６から読み込まれた最適すき間と一致すると、
サーボモータ９の回転が停止される。

尚、最適すき闇値は、回転数指令値により予め設定され
ているパラメータより読出されるものと限定されるもの
ではなく、主軸受剛性値をプログラム入力して演算又は
パラメータにより最適すき闇値を求めるようにすること
もできる。

発明の効果 本発明は、上述のとおり構成されているので、次に記載
する効果を奏する。

軸受すき間を変化させる手段を予めパラメータとして設
定され”ζいる最適すき闇値になるように制御して、軸
受すき間を回転数等の加工条件に合わせて変えるように
したので、使用回転数範囲が拡大し、低速域においては
主軸剛性が向上し、高速域においては動力損失、温度上
昇が抑えられて一層の高速化が可能となる。

また主軸剛性を指定して最適すき闇値を求め同一回転数
において軸受すき間を変化させて主軸剛性を変えること
により、加工精度の向上を計る等用途に応じた利用範囲
の拡大が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は一層ブロック線図部分を含む軸受すき間可変装
置付すべり軸受の断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線視
断面図である。 １・・主軸台　　２・・すべり軸受 ３・・主軸　　　４・・ナット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）主軸を支持するすべり軸受の軸受すき間を変化さ
   せる手段を主軸台に設け、該軸受すき間を変化させる手
   段を予めパラメータとして設定された最適すき間値にな
   るよう制御する手段を設けてなることを特徴とする軸受
   すき間可変装置付すべり軸受。