JPH10225839A - 工作機械の主軸装置 - Google Patents
工作機械の主軸装置Info
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- JPH10225839A JPH10225839A JP9041546A JP4154697A JPH10225839A JP H10225839 A JPH10225839 A JP H10225839A JP 9041546 A JP9041546 A JP 9041546A JP 4154697 A JP4154697 A JP 4154697A JP H10225839 A JPH10225839 A JP H10225839A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 広範囲な速度領域にわたって出力の谷間が発
生せず、簡単な構造で高速回転、高出力が発生できる工
作機械の主軸装置を提供する。 【解決手段】 工作機械の主軸モータ７の相巻線に供給
する供給電圧を切換える供給電圧切換手段３３により高
出力を必要とする加工条件の場合には、供給電圧を高電
圧に切換えて加工を行う。また、巻線切換手段３５は切
換指令手段３１からの巻線切換指令により、主軸モータ
７の相巻線の接続を低速領域ではスター接続、高速領域
ではデルタ接続に切換える。
生せず、簡単な構造で高速回転、高出力が発生できる工
作機械の主軸装置を提供する。 【解決手段】 工作機械の主軸モータ７の相巻線に供給
する供給電圧を切換える供給電圧切換手段３３により高
出力を必要とする加工条件の場合には、供給電圧を高電
圧に切換えて加工を行う。また、巻線切換手段３５は切
換指令手段３１からの巻線切換指令により、主軸モータ
７の相巻線の接続を低速領域ではスター接続、高速領域
ではデルタ接続に切換える。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械の主軸装
置に関し、特に、高速回転、高出力を必要とする工作機
械の主軸を回転駆動するのに適した主軸モータ制御装置
を有した工作機械の主軸装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】最近、 工作機械の高能率加工への要求が
高まっている。工具を高速回転させ、かつ工具をワーク
に対して高速で送って単位時間当りの加工量を高めるこ
とが必要となっている。そのために、工作機械の主軸装
置は高速回転、高出力でなければならない。なぜなら、
高速回転になると機械的ロスが多くなり、加工能力が低
下するので、加工能力を所定の能力以上に維持するため
である。また、所定の回転速度まで立上がる時の加速時
間を短くして非加工時間をできるだけ短縮するためであ
る。従来、工作機械の主軸モータは広い回転速度範囲で
所定の出力を確保するためにギア機構を備えて、様々な
加工条件に対応できるようにしていた。また、最近では
主軸モータの各相巻線を主軸の回転速度に応じて低速巻
線と高速巻線とに切換えて駆動するようにしている。例
えば、特開平１−２１４２９３号公報には交流電動機の
巻線切換制御装置として、交流電動機の動力線の接続を
切換える巻線切換手段と、切換要求に基づいて巻線切換
手段に対する動力線切換指令を発生する指令手段とを具
備して、 交流電動機の動力線の接続を低速のときはスタ
ー接続、高速のときはデルタ接続に切換えることにより
高速から低速までの広い範囲での出力特性を安定させる
ようにしている、交流電動機の巻線切換制御装置が開示
されている。 【０００３】また、特開平５- ２２９９０号公報には、
スター結線された誘導電動機の巻線を所定比率( ５対
３) の巻線数で２分割した分断巻線５ｔ、３ｔとし、低
速時には切換スイッチＭＣ２をオンにして分断巻線５
ｔ、３ｔに電流を流し、中速時には切換スイッチＭＣ３
をオンにして分断巻線５ｔのみに電流を流し、高速時に
は切換スイッチＭＣ１をオンにして分断巻線３ｔのみに
電流を流し、低速時には巻線数を多くし、高速になるに
つれて巻線数を減少させるように３段階に切換えて誘導
電動機を駆動制御するので、広範囲な回転速度領域で所
定出力を発生させることができる誘導電動機の巻線切換
駆動方式が開示されている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平１−２
１４２９３号公報に記載されているような巻線切換制御
装置では、広範囲な速度領域で所定出力を得ようとする
と低速時の巻線による出力と高速時の巻線による出力と
の間に出力の谷間が発生し、広範な速度領域で所定出力
を得ることができないという問題があった。その問題点
を解決するために特開平５−２２９９０号公報では、所
定比率（５対３）の巻線数で２分割した分断巻線５ｔ、
３ｔとし、低速時には巻線数を多くし高速になるにつれ
て巻線数を少なくするように各速度領域に応じて３段階
に巻線を切換えているが、巻線の切換制御とその構造が
複雑になってしまうという問題が依然として残ってい
る。 【０００５】以上の問題に鑑みて本発明の課題は、広範
囲な速度領域にわたって巻線切換時の出力の谷間が発生
せず、簡単な構成で高速回転、高出力が発生できる工作
機械の主軸装置を提供することである。 【０００６】 【発明を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め本発明は、工具とワークとを相対的に移動してワーク
に所望の加工を施す工作機械において、ハウジングとな
る主軸頭と、前記主軸頭に回転可能に支持され、先端に
前記工具を装着する主軸と、前記主軸頭に設けられ、前
記主軸を回転駆動する主軸モータと、前記主軸モータの
相巻線に供給する供給電圧を切換える供給電圧切換手段
と、前記主軸モータの相巻線の接続を低速領域ではスタ
ー接続に、高速領域ではデルタ接続に切換える巻線切換
手段と、前記工作機械で使用する工具毎にその使用条件
に合った前記主軸モータの出力の大きさを予め設定する
工具データ設定手段と、前記主軸の回転速度指令、なら
びに前記工具データ設定手段で予め設定された前記主軸
モータの出力の大きさに応じて前記供給電圧切換手段、
前記巻線切換手段に切換指令を送出する切換指令手段と
を設けた工作機械の主軸装置が提供される。 【０００７】また、前記切換指令手段が、前記主軸モー
タ起動時は前記工具データ設定手段で予め設定された前
記主軸モータの出力の大きさにかかわりなく、前記供給
電圧切換手段を高出力用に切換え、前記主軸モータの回
転速度が前記指令された回転速度に達した時、前記工具
データ設定手段で予め設定された前記主軸モータの出力
の大きさに対応した前記供給電圧に切換えるように制御
される。 【０００８】 【作用】工作機械の主軸モータの相巻線に供給する供給
電圧を切換える供給電圧切換手段により高出力を必要と
する加工条件の場合には、供給電圧を高電圧に切換えて
加工を行う。また、巻線切換手段は切換指令手段からの
巻線切換指令により、主軸モータの相巻線の接続を低速
領域ではスター接続、高速領域ではデルタ接続に切換え
る。これにより供給電圧と巻線とを切換可能としたの
で、低速から高速に至る広い速度領域において所定の出
力の得られる主軸装置が提供される。また、主軸モータ
起動時は高出力用の電圧に自動的に設定され主軸モータ
が所定回転速度に達したら所定の電圧に切換えられるの
で、主軸モータの加速時間が可能な限り短縮される。 【０００９】 【発明の実施の形態】次に本発明について図面を参照し
ながら説明する。図１は、本発明の実施の形態を示す工
作機械の主軸装置の構成ブロック図、図２は、本発明の
実施の形態における主軸モータの回転速度に対する出力
特性を表した図、図３は、主軸モータの相巻線の接続を
表した図で、（ａ）は、スター接続した場合の接続図、
（ｂ）は、デルタ接続とした場合の接続図、図４は、本
発明の実施の形態における工具データ設定画面の一例を
示した説明図である。 【００１０】まず、図１を参照して本発明の実施の形態
の構成を説明する。機械制御装置１は、ＮＣ装置２から
の工具交換指令や主軸駆動指令などを受け取って工具交
換動作などを制御し、主軸の回転速度、使用工具毎の工
具データなどをＣＲＴ５に表示させるようにしている。
主軸モータ制御装置３は、切換指令手段３１、供給電圧
切換手段３３及び巻線切換手段３５を備えている。切換
指令手段３１は、機械制御装置1 からの主軸回転速度と
主軸出力指令値とに基づいて、主軸モータ７の相巻線を
切換える巻線切換指令を後述する巻線切換手段３５に出
力するとともに、主軸モータ３へ供給する供給電圧を切
換える電圧切換指令を後述する電圧切換手段３３に出力
する。 【００１１】供給電圧切換手段３３は、切換指令手段３
１から出力される電圧切換指令により主軸モータ７に供
給する供給電圧を２００Ｖと４００Ｖとに電磁接触器Ｍ
Ｃ３により切換えるようにし、２００Ｖの場合には供給
電圧が２００Ｖ用アンプ１３を介して主軸モータ７に供
給され、４００Ｖの場合には供給電圧が４００Ｖ用アン
プ１５を介して主軸モータ７に供給されて、高出力を必
要とする加工に対応できるようにする。 【００１２】巻線切換手段３５は、切換指令手段３１か
ら出力される巻線切換指令により主軸モータ３の相巻線
を低速領域では電気接触器ＭＣ１のみをオン、電気接触
器ＭＣ２をオフにして図３（ａ）に示すスター接続とな
るようにし、高速領域では図３（ｂ）に示すデルタ接続
となるように電気接触器ＭＣ２のみをオンにして電気接
触器ＭＣ１をオフとする。主軸モータ７は、２００Ｖ用
アンプ１３または４００Ｖ用アンプ１５を介して電源接
続端子Ｕ，Ｖ，Ｗから電圧が相巻線に供給され、他端の
切換端子Ｘ，Ｙ，Ｚは電磁接触器ＭＣ１，ＭＣ２で相巻
線の接続を切換える。 【００１３】一方、工作機械の主軸１９は主軸頭１７に
回転可能に支持され、前記主軸モータ７によって回転駆
動される。主軸１９の先端には工具２１が装着され、図
示しないテーブル上に固定されたワークとの間で３軸方
向の相対移動が行われ、ワークを所望形状に加工するの
である。尚、主軸モータ７にはモータ軸の回転速度を検
出する回転速度センサ９が取り付けられている。 【００１４】次に図２を参照して主軸モータ７の回転速
度に対する出力特性の一例を説明する。主軸モータ７の
相巻線がスター接続で供給電圧２００Ｖの低速所定出力
と、主軸モータ７の相巻線がスター接続で供給電圧４０
０Ｖの低速高出力と、主軸モータ７の相巻線がデルタ接
続で供給電圧２００Ｖの高速所定出力と、主軸モータ７
の相巻線がデルタ接続で供給電圧４００Ｖの高速高出力
との４つのパターンがある。回転速度ＮがＮ１未満で所
定出力による加工のときは低速所定出力で加工を行い、
回転速度ＮがＮ１以上Ｎ２未満の場合には低速所定出力
と高速所定出力との間で出力が所定出力以下に低下する
谷間ができるため、低速高出力の設定を用いることによ
り所定出力以上の出力を得るようにして加工を行う。回
転速度ＮがＮ２以上の場合には、高速所定出力の設定に
より加工を行い、さらに高出力を必要とする場合には、
高速高出力の設定により加工を行う。 【００１５】次に小径工具でアルミのワークを加工する
ような場合を考える。例えば主軸回転速度をＮ３で所定
出力を得たい場合、２００Ｖでデルタ接続にすれば良い
のであるが、主軸が停止状態からＮ３の回転速度まで起
動する際は、まず４００Ｖでデルタ接続にして最短加速
時間で立上げ、回転速度がＮ３になったら電圧を２００
Ｖに切換えて加工を開始するように切換指令手段３１が
自動的に指令を発する。同様にＮ１やＮ２の回転速度付
近で所定出力で主軸を用いる場合も、まず４００Ｖのス
ター接続で主軸モータを立上げ、所定回転速度に達した
ら２００Ｖのスター接続や２００Ｖのデルタ接続に切換
えて加工を開始するのが非加工時間の短縮に役立つ。こ
の制御は予め作業者が設定することなく自動的に行われ
る。尚、所定回転速度に達したことは回転速度センサ９
で検出され、切換指令手段３１へフィードバックされて
切換制御が行われる。もちろん、高速高出力の設定がで
きるので、立上り時のみならず、アルミのワークの荒加
工などの高速高出力を必要とする場合にこの４００Ｖで
デルタ接続のパターンを使うことができる。 【００１６】次に図４を参照して工具データ設定画面の
一例を説明する。この工具設定画面はＣＲＴ５に表示さ
れる。図４に示すように工具データ設定画面はそれぞれ
の使用工具毎に工具番号、工具の種類、工具長補正値、
工具径補正値及びモータ出力からなる工具データが入力
されて、工具交換時に工具番号に対応した工具データを
読み込んで自動的に工具長、工具径の補正を行い、切換
指令手段３１から主軸モータ出力の切換を電圧切換手段
３３及び巻線切換手段３５に指令する。モータ出力は、
使用する工具種類、工具サイズ、工具材質、ワーク材
質、荒加工仕上げ加工の別、工具寿命等を判断して作業
者が予め設定する。 【００１７】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、主
軸モータに供給する供給電圧を切換える電圧切換手段
と、主軸モータの相巻線の接続を切換える巻線切換手段
を備えたので、簡単な制御で低速回転から高速回転まで
の広範囲で出力の落ち込みのない所定値以上の出力を得
ることができる。また切換指令手段は、主軸が所定回転
数に立上るまでの加速時間を最短にするよう供給電圧の
切換えと巻線の切換えを行うので、非切削時間が短くな
り加工能率が向上する。更に予め工具毎に主軸モータの
回転速度と出力をその工具の使用条件に合致したように
設定できるので、加工時間重視、加工面粗度重視、工具
寿命重視等最適な加工が行える。
置に関し、特に、高速回転、高出力を必要とする工作機
械の主軸を回転駆動するのに適した主軸モータ制御装置
を有した工作機械の主軸装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】最近、 工作機械の高能率加工への要求が
高まっている。工具を高速回転させ、かつ工具をワーク
に対して高速で送って単位時間当りの加工量を高めるこ
とが必要となっている。そのために、工作機械の主軸装
置は高速回転、高出力でなければならない。なぜなら、
高速回転になると機械的ロスが多くなり、加工能力が低
下するので、加工能力を所定の能力以上に維持するため
である。また、所定の回転速度まで立上がる時の加速時
間を短くして非加工時間をできるだけ短縮するためであ
る。従来、工作機械の主軸モータは広い回転速度範囲で
所定の出力を確保するためにギア機構を備えて、様々な
加工条件に対応できるようにしていた。また、最近では
主軸モータの各相巻線を主軸の回転速度に応じて低速巻
線と高速巻線とに切換えて駆動するようにしている。例
えば、特開平１−２１４２９３号公報には交流電動機の
巻線切換制御装置として、交流電動機の動力線の接続を
切換える巻線切換手段と、切換要求に基づいて巻線切換
手段に対する動力線切換指令を発生する指令手段とを具
備して、 交流電動機の動力線の接続を低速のときはスタ
ー接続、高速のときはデルタ接続に切換えることにより
高速から低速までの広い範囲での出力特性を安定させる
ようにしている、交流電動機の巻線切換制御装置が開示
されている。 【０００３】また、特開平５- ２２９９０号公報には、
スター結線された誘導電動機の巻線を所定比率( ５対
３) の巻線数で２分割した分断巻線５ｔ、３ｔとし、低
速時には切換スイッチＭＣ２をオンにして分断巻線５
ｔ、３ｔに電流を流し、中速時には切換スイッチＭＣ３
をオンにして分断巻線５ｔのみに電流を流し、高速時に
は切換スイッチＭＣ１をオンにして分断巻線３ｔのみに
電流を流し、低速時には巻線数を多くし、高速になるに
つれて巻線数を減少させるように３段階に切換えて誘導
電動機を駆動制御するので、広範囲な回転速度領域で所
定出力を発生させることができる誘導電動機の巻線切換
駆動方式が開示されている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平１−２
１４２９３号公報に記載されているような巻線切換制御
装置では、広範囲な速度領域で所定出力を得ようとする
と低速時の巻線による出力と高速時の巻線による出力と
の間に出力の谷間が発生し、広範な速度領域で所定出力
を得ることができないという問題があった。その問題点
を解決するために特開平５−２２９９０号公報では、所
定比率（５対３）の巻線数で２分割した分断巻線５ｔ、
３ｔとし、低速時には巻線数を多くし高速になるにつれ
て巻線数を少なくするように各速度領域に応じて３段階
に巻線を切換えているが、巻線の切換制御とその構造が
複雑になってしまうという問題が依然として残ってい
る。 【０００５】以上の問題に鑑みて本発明の課題は、広範
囲な速度領域にわたって巻線切換時の出力の谷間が発生
せず、簡単な構成で高速回転、高出力が発生できる工作
機械の主軸装置を提供することである。 【０００６】 【発明を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め本発明は、工具とワークとを相対的に移動してワーク
に所望の加工を施す工作機械において、ハウジングとな
る主軸頭と、前記主軸頭に回転可能に支持され、先端に
前記工具を装着する主軸と、前記主軸頭に設けられ、前
記主軸を回転駆動する主軸モータと、前記主軸モータの
相巻線に供給する供給電圧を切換える供給電圧切換手段
と、前記主軸モータの相巻線の接続を低速領域ではスタ
ー接続に、高速領域ではデルタ接続に切換える巻線切換
手段と、前記工作機械で使用する工具毎にその使用条件
に合った前記主軸モータの出力の大きさを予め設定する
工具データ設定手段と、前記主軸の回転速度指令、なら
びに前記工具データ設定手段で予め設定された前記主軸
モータの出力の大きさに応じて前記供給電圧切換手段、
前記巻線切換手段に切換指令を送出する切換指令手段と
を設けた工作機械の主軸装置が提供される。 【０００７】また、前記切換指令手段が、前記主軸モー
タ起動時は前記工具データ設定手段で予め設定された前
記主軸モータの出力の大きさにかかわりなく、前記供給
電圧切換手段を高出力用に切換え、前記主軸モータの回
転速度が前記指令された回転速度に達した時、前記工具
データ設定手段で予め設定された前記主軸モータの出力
の大きさに対応した前記供給電圧に切換えるように制御
される。 【０００８】 【作用】工作機械の主軸モータの相巻線に供給する供給
電圧を切換える供給電圧切換手段により高出力を必要と
する加工条件の場合には、供給電圧を高電圧に切換えて
加工を行う。また、巻線切換手段は切換指令手段からの
巻線切換指令により、主軸モータの相巻線の接続を低速
領域ではスター接続、高速領域ではデルタ接続に切換え
る。これにより供給電圧と巻線とを切換可能としたの
で、低速から高速に至る広い速度領域において所定の出
力の得られる主軸装置が提供される。また、主軸モータ
起動時は高出力用の電圧に自動的に設定され主軸モータ
が所定回転速度に達したら所定の電圧に切換えられるの
で、主軸モータの加速時間が可能な限り短縮される。 【０００９】 【発明の実施の形態】次に本発明について図面を参照し
ながら説明する。図１は、本発明の実施の形態を示す工
作機械の主軸装置の構成ブロック図、図２は、本発明の
実施の形態における主軸モータの回転速度に対する出力
特性を表した図、図３は、主軸モータの相巻線の接続を
表した図で、（ａ）は、スター接続した場合の接続図、
（ｂ）は、デルタ接続とした場合の接続図、図４は、本
発明の実施の形態における工具データ設定画面の一例を
示した説明図である。 【００１０】まず、図１を参照して本発明の実施の形態
の構成を説明する。機械制御装置１は、ＮＣ装置２から
の工具交換指令や主軸駆動指令などを受け取って工具交
換動作などを制御し、主軸の回転速度、使用工具毎の工
具データなどをＣＲＴ５に表示させるようにしている。
主軸モータ制御装置３は、切換指令手段３１、供給電圧
切換手段３３及び巻線切換手段３５を備えている。切換
指令手段３１は、機械制御装置1 からの主軸回転速度と
主軸出力指令値とに基づいて、主軸モータ７の相巻線を
切換える巻線切換指令を後述する巻線切換手段３５に出
力するとともに、主軸モータ３へ供給する供給電圧を切
換える電圧切換指令を後述する電圧切換手段３３に出力
する。 【００１１】供給電圧切換手段３３は、切換指令手段３
１から出力される電圧切換指令により主軸モータ７に供
給する供給電圧を２００Ｖと４００Ｖとに電磁接触器Ｍ
Ｃ３により切換えるようにし、２００Ｖの場合には供給
電圧が２００Ｖ用アンプ１３を介して主軸モータ７に供
給され、４００Ｖの場合には供給電圧が４００Ｖ用アン
プ１５を介して主軸モータ７に供給されて、高出力を必
要とする加工に対応できるようにする。 【００１２】巻線切換手段３５は、切換指令手段３１か
ら出力される巻線切換指令により主軸モータ３の相巻線
を低速領域では電気接触器ＭＣ１のみをオン、電気接触
器ＭＣ２をオフにして図３（ａ）に示すスター接続とな
るようにし、高速領域では図３（ｂ）に示すデルタ接続
となるように電気接触器ＭＣ２のみをオンにして電気接
触器ＭＣ１をオフとする。主軸モータ７は、２００Ｖ用
アンプ１３または４００Ｖ用アンプ１５を介して電源接
続端子Ｕ，Ｖ，Ｗから電圧が相巻線に供給され、他端の
切換端子Ｘ，Ｙ，Ｚは電磁接触器ＭＣ１，ＭＣ２で相巻
線の接続を切換える。 【００１３】一方、工作機械の主軸１９は主軸頭１７に
回転可能に支持され、前記主軸モータ７によって回転駆
動される。主軸１９の先端には工具２１が装着され、図
示しないテーブル上に固定されたワークとの間で３軸方
向の相対移動が行われ、ワークを所望形状に加工するの
である。尚、主軸モータ７にはモータ軸の回転速度を検
出する回転速度センサ９が取り付けられている。 【００１４】次に図２を参照して主軸モータ７の回転速
度に対する出力特性の一例を説明する。主軸モータ７の
相巻線がスター接続で供給電圧２００Ｖの低速所定出力
と、主軸モータ７の相巻線がスター接続で供給電圧４０
０Ｖの低速高出力と、主軸モータ７の相巻線がデルタ接
続で供給電圧２００Ｖの高速所定出力と、主軸モータ７
の相巻線がデルタ接続で供給電圧４００Ｖの高速高出力
との４つのパターンがある。回転速度ＮがＮ１未満で所
定出力による加工のときは低速所定出力で加工を行い、
回転速度ＮがＮ１以上Ｎ２未満の場合には低速所定出力
と高速所定出力との間で出力が所定出力以下に低下する
谷間ができるため、低速高出力の設定を用いることによ
り所定出力以上の出力を得るようにして加工を行う。回
転速度ＮがＮ２以上の場合には、高速所定出力の設定に
より加工を行い、さらに高出力を必要とする場合には、
高速高出力の設定により加工を行う。 【００１５】次に小径工具でアルミのワークを加工する
ような場合を考える。例えば主軸回転速度をＮ３で所定
出力を得たい場合、２００Ｖでデルタ接続にすれば良い
のであるが、主軸が停止状態からＮ３の回転速度まで起
動する際は、まず４００Ｖでデルタ接続にして最短加速
時間で立上げ、回転速度がＮ３になったら電圧を２００
Ｖに切換えて加工を開始するように切換指令手段３１が
自動的に指令を発する。同様にＮ１やＮ２の回転速度付
近で所定出力で主軸を用いる場合も、まず４００Ｖのス
ター接続で主軸モータを立上げ、所定回転速度に達した
ら２００Ｖのスター接続や２００Ｖのデルタ接続に切換
えて加工を開始するのが非加工時間の短縮に役立つ。こ
の制御は予め作業者が設定することなく自動的に行われ
る。尚、所定回転速度に達したことは回転速度センサ９
で検出され、切換指令手段３１へフィードバックされて
切換制御が行われる。もちろん、高速高出力の設定がで
きるので、立上り時のみならず、アルミのワークの荒加
工などの高速高出力を必要とする場合にこの４００Ｖで
デルタ接続のパターンを使うことができる。 【００１６】次に図４を参照して工具データ設定画面の
一例を説明する。この工具設定画面はＣＲＴ５に表示さ
れる。図４に示すように工具データ設定画面はそれぞれ
の使用工具毎に工具番号、工具の種類、工具長補正値、
工具径補正値及びモータ出力からなる工具データが入力
されて、工具交換時に工具番号に対応した工具データを
読み込んで自動的に工具長、工具径の補正を行い、切換
指令手段３１から主軸モータ出力の切換を電圧切換手段
３３及び巻線切換手段３５に指令する。モータ出力は、
使用する工具種類、工具サイズ、工具材質、ワーク材
質、荒加工仕上げ加工の別、工具寿命等を判断して作業
者が予め設定する。 【００１７】 【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、主
軸モータに供給する供給電圧を切換える電圧切換手段
と、主軸モータの相巻線の接続を切換える巻線切換手段
を備えたので、簡単な制御で低速回転から高速回転まで
の広範囲で出力の落ち込みのない所定値以上の出力を得
ることができる。また切換指令手段は、主軸が所定回転
数に立上るまでの加速時間を最短にするよう供給電圧の
切換えと巻線の切換えを行うので、非切削時間が短くな
り加工能率が向上する。更に予め工具毎に主軸モータの
回転速度と出力をその工具の使用条件に合致したように
設定できるので、加工時間重視、加工面粗度重視、工具
寿命重視等最適な加工が行える。
【図面の簡単な説明】
【図1 】本発明の実施の形態を示す工作機械の主軸装置
の構成ブロック図である。 【図2 】本発明の実施の形態における主軸モータの回転
速度に対する出力特性を表した図である。 【図3 】（ａ）は、主軸モータの相巻線をスター接続し
た場合の接続図、（ｂ）は、主軸モータの相巻線をデル
タ接続とした場合の接続図である。 【図4 】本発明の実施の形態における工具データ設定画
面の一例を示した説明図である。 【符号の説明】 １ 機械制御装置 ２ ＮＣ装置 ３ 主軸モータ制御装置 ５ ＣＲＴ ７ 主軸モータ ９ 回転速度センサ １１ 電源 １３ ２００Ｖ用アンプ １５ ４００Ｖ用アンプ １７ 主軸頭 １９ 主軸 ２１ 工具 ３１ 切換指令手段 ３３ 巻線切換手段 ３５ 電圧切換手段
の構成ブロック図である。 【図2 】本発明の実施の形態における主軸モータの回転
速度に対する出力特性を表した図である。 【図3 】（ａ）は、主軸モータの相巻線をスター接続し
た場合の接続図、（ｂ）は、主軸モータの相巻線をデル
タ接続とした場合の接続図である。 【図4 】本発明の実施の形態における工具データ設定画
面の一例を示した説明図である。 【符号の説明】 １ 機械制御装置 ２ ＮＣ装置 ３ 主軸モータ制御装置 ５ ＣＲＴ ７ 主軸モータ ９ 回転速度センサ １１ 電源 １３ ２００Ｖ用アンプ １５ ４００Ｖ用アンプ １７ 主軸頭 １９ 主軸 ２１ 工具 ３１ 切換指令手段 ３３ 巻線切換手段 ３５ 電圧切換手段
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1 】 工具とワークとを相対的に移動してワー
クに所望の加工を施す工作機械において、 ハウジングとなる主軸頭と、 前記主軸頭に回転可能に支持され、先端に前記工具を装
着する主軸と、 前記主軸頭に設けられ、前記主軸を回転駆動する主軸モ
ータと、 前記主軸モータの相巻線に供給する供給電圧を切換える
供給電圧切換手段と、 前記主軸モータの相巻線の接続を低速領域ではスター接
続に、高速領域ではデルタ接続に切換える巻線切換手段
と、 前記工作機械で使用する工具毎にその使用条件に合った
前記主軸モータの出力の大きさを予め設定する工具デー
タ設定手段と、 前記主軸の回転速度指令、ならびに前記工具データ設定
手段で予め設定された前記主軸モータの出力の大きさに
応じて前記供給電圧切換手段、前記巻線切換手段に切換
指令を送出する切換指令手段と、 を設けることを特徴とした工作機械の主軸装置。 【請求項2 】 前記切換指令手段が、前記主軸モータ起
動時は前記工具データ設定手段で予め設定された前記主
軸モータの出力の大きさにかかわりなく、前記供給電圧
切換手段を高出力用に切換え、前記主軸モータの回転速
度が前記指令された回転速度に達した時、前記工具デー
タ設定手段で予め設定された前記主軸モータの出力の大
きさに対応した前記供給電圧に切換えるように制御され
る請求項１に記載の工作機械の主軸装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9041546A JPH10225839A (ja) | 1997-02-10 | 1997-02-10 | 工作機械の主軸装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9041546A JPH10225839A (ja) | 1997-02-10 | 1997-02-10 | 工作機械の主軸装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10225839A true JPH10225839A (ja) | 1998-08-25 |
Family
ID=12611432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9041546A Pending JPH10225839A (ja) | 1997-02-10 | 1997-02-10 | 工作機械の主軸装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10225839A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010089195A (ja) * | 2008-10-06 | 2010-04-22 | Niigata Machine Techno Co Ltd | 工作機械の主軸駆動装置 |
-
1997
- 1997-02-10 JP JP9041546A patent/JPH10225839A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010089195A (ja) * | 2008-10-06 | 2010-04-22 | Niigata Machine Techno Co Ltd | 工作機械の主軸駆動装置 |
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