JPS5871003A - ５軸制御形磁気軸受を用いた振動切削装置 - Google Patents
５軸制御形磁気軸受を用いた振動切削装置Info
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- JPS5871003A JPS5871003A JP16748981A JP16748981A JPS5871003A JP S5871003 A JPS5871003 A JP S5871003A JP 16748981 A JP16748981 A JP 16748981A JP 16748981 A JP16748981 A JP 16748981A JP S5871003 A JPS5871003 A JP S5871003A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
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- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B1/00—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes
- B24B1/04—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes subjecting the grinding or polishing tools, the abrading or polishing medium or work to vibration, e.g. grinding with ultrasonic frequency
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- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
振動切削は、加工精度の向上、切剛動カの低減等の効果
が参るためその実用化の努力が払われて舞た。その結果
、曽加工物が回転し叶工工具が回転しない旋盤や、工具
位１の固定しでいる線引き加工等では実用域に達してい
る。一方、加工工具の回転する穴明は加工、フライス加
工、研削加工等では （１）回転する工具軸に振動を与えると、その振動が、
工具軸の軸受寿命に愚影替を与える。
が参るためその実用化の努力が払われて舞た。その結果
、曽加工物が回転し叶工工具が回転しない旋盤や、工具
位１の固定しでいる線引き加工等では実用域に達してい
る。一方、加工工具の回転する穴明は加工、フライス加
工、研削加工等では （１）回転する工具軸に振動を与えると、その振動が、
工具軸の軸受寿命に愚影替を与える。
（２）固定する被加工物に振動を与えようとすれば、質
量の大きな取付具を含めて振動ζせなければならず、大
出力の振動発生装臂が仏書とな抄。
量の大きな取付具を含めて振動ζせなければならず、大
出力の振動発生装臂が仏書とな抄。
不経済であった。また複雑な被加工物では、振動切削に
、Ｂ費な振動形態を得るのが困難であった。
、Ｂ費な振動形態を得るのが困難であった。
等の技術的な間＠により、実用イビが困難であった・本
発明は、加工工具を保持する工具軸をＳ＊浮上寧せて回
転している状−で振動をさせることで上記の技術的間鯖
を解決し、振動切削を寥易に実甲化し得る振動切削ｆＬ
ｆを後供することを目的とする。
発明は、加工工具を保持する工具軸をＳ＊浮上寧せて回
転している状−で振動をさせることで上記の技術的間鯖
を解決し、振動切削を寥易に実甲化し得る振動切削ｆＬ
ｆを後供することを目的とする。
第１図は従来の振動切削＃ｆｌの一実施例でする・図に
おいて、１け被加工物、２け加工工具、ｓＦｉ擾動子、
４け振動発生ｆＰ着、５け工具軸、６け工具軸を口重駆
動するモーターステーターとローター、７け工具軸を支
承する玉軸９である。加工工具２け工具軸５に保持され
、モーター６によ動回転駆動されて被加工物１を切削加
工する。振動切削するために会費な加工工具の振動は、
振動発生装配４から電気的振動を振動子５に供給し、電
気−機械エネルギー蜜換ＮＦＩＩえは電歪効果）により
得られる。その振動は工具軸５を経て加工工具２に伝達
され、加工工具２は１転すると一時に振動しつつ被加工
物１を切削加工する。振動の方向は加工の種ＩＩＩＩＫ
よシ、軸方向、軸と直角の方向１回転方向が仕置に選択
される。振動＋３の振動は加工工具２に効率良く伝達す
る必ｌＩＩがある。しかし本ｆｌｌにおいては、玉軸ｑ
Ｉ！７によシ工具軸を支承しているため、玉軸受の摩擦
が振動を減衰させ、る欠点があった。また、振動は玉軸
受７の寿命に悪影響を及ぼす欠点があった。
おいて、１け被加工物、２け加工工具、ｓＦｉ擾動子、
４け振動発生ｆＰ着、５け工具軸、６け工具軸を口重駆
動するモーターステーターとローター、７け工具軸を支
承する玉軸９である。加工工具２け工具軸５に保持され
、モーター６によ動回転駆動されて被加工物１を切削加
工する。振動切削するために会費な加工工具の振動は、
振動発生装配４から電気的振動を振動子５に供給し、電
気−機械エネルギー蜜換ＮＦＩＩえは電歪効果）により
得られる。その振動は工具軸５を経て加工工具２に伝達
され、加工工具２は１転すると一時に振動しつつ被加工
物１を切削加工する。振動の方向は加工の種ＩＩＩＩＫ
よシ、軸方向、軸と直角の方向１回転方向が仕置に選択
される。振動＋３の振動は加工工具２に効率良く伝達す
る必ｌＩＩがある。しかし本ｆｌｌにおいては、玉軸ｑ
Ｉ！７によシ工具軸を支承しているため、玉軸受の摩擦
が振動を減衰させ、る欠点があった。また、振動は玉軸
受７の寿命に悪影響を及ぼす欠点があった。
本発明は上記の欠点を改善するため、ｑｌＫ＠気軸受を
用いた実用価−の高い振動切削ｉｕｉを提供することを
目的とする。
用いた実用価−の高い振動切削ｉｕｉを提供することを
目的とする。
磁気軸受のような機械軸受を使用しない非接触形軸受と
、振動切削を組み合わせれば、超精密加工といわれるよ
うな切削が可能とされている。Ｓ軸制御形磁気軸受を応
用したスピンドルは、Ｓ気軸受制御装置によ〕無接触磁
気支持される。したがって、スピンドルに振動を与える
ためには、電気振動波形を前記磁気軸受制御装着内に導
入し。
、振動切削を組み合わせれば、超精密加工といわれるよ
うな切削が可能とされている。Ｓ軸制御形磁気軸受を応
用したスピンドルは、Ｓ気軸受制御装置によ〕無接触磁
気支持される。したがって、スピンドルに振動を与える
ためには、電気振動波形を前記磁気軸受制御装着内に導
入し。
制御信号と重畳してやれば良い０本発明は、その具体的
方法を示したもので、いくつかの電気振動波形導入の為
の信号加算端子を前記磁気軸受制御装置内に新たに設け
、前記−気軸受制御装置の他に、４１幅と周波数と波形
を仕置に設定できる振動波形発生装蓋と、振動波形の位
相関係を所望の振動形１１に応じて選択できるモード切
替回路を備えた５軸制御彫磁気軸受の振動切削装置ＮＫ
関するものである。
方法を示したもので、いくつかの電気振動波形導入の為
の信号加算端子を前記磁気軸受制御装置内に新たに設け
、前記−気軸受制御装置の他に、４１幅と周波数と波形
を仕置に設定できる振動波形発生装蓋と、振動波形の位
相関係を所望の振動形１１に応じて選択できるモード切
替回路を備えた５軸制御彫磁気軸受の振動切削装置ＮＫ
関するものである。
第２図Ｆｉ、５軸制御形磁気軸受を応用した工作横槍の
一般的構成Ｖである１図に於いて、 ｓＦｉ軸方向位
曾検出器、？Ｆｉ被支持物であるスピンドル１０°けス
ピンドル９の端面に１付けた軸方向位置検出器８に対す
るターゲット、１１Ｆｉスピンドル！を回転せしめるモ
ータ、１２けスピンドル！に取シ付けられ軸方向制御力
を受けるアーヤチャディスク、１３は軸方向磁気軸受、
１４は軸方向磁気軸受１３のｔ＆＠コイル、１５け半径
方向磁気軸受、１６け半径方向磁気軸受１５０巻線コイ
ル。
一般的構成Ｖである１図に於いて、 ｓＦｉ軸方向位
曾検出器、？Ｆｉ被支持物であるスピンドル１０°けス
ピンドル９の端面に１付けた軸方向位置検出器８に対す
るターゲット、１１Ｆｉスピンドル！を回転せしめるモ
ータ、１２けスピンドル！に取シ付けられ軸方向制御力
を受けるアーヤチャディスク、１３は軸方向磁気軸受、
１４は軸方向磁気軸受１３のｔ＆＠コイル、１５け半径
方向磁気軸受、１６け半径方向磁気軸受１５０巻線コイ
ル。
１７Ｆｉ別の位１ｔＫある半径方向磁気軸受、１・は中
径方向磁気軸受１７０巻線コイに、１９は半径方向位置
検出器、２０Ｆ１半径力向位置検出器１９０位鐙検出コ
イル、２１は１９と別の位置にある半径方向付１検出器
、２２Ｆ１半径方向位置検出器２１０位費検出コイ３．
２５はフレーム、２４はスピンドル９の先鋤に取、＃）
付けられる加工工具であや、ＩＦＩＩえば砥石である。
径方向磁気軸受１７０巻線コイに、１９は半径方向位置
検出器、２０Ｆ１半径力向位置検出器１９０位鐙検出コ
イル、２１は１９と別の位置にある半径方向付１検出器
、２２Ｆ１半径方向位置検出器２１０位費検出コイ３．
２５はフレーム、２４はスピンドル９の先鋤に取、＃）
付けられる加工工具であや、ＩＦＩＩえば砥石である。
第２図のような構造を有する５軸制御形磁気軸費に於い
て、スピンドル！を無接触磁気支持するＩｍ！軸受制御
装獣の構成法についてＦｉ、仏特許２１４９４４４号、
米特許３７ｅ１７１００１）Ｋ詳しい、第ｓａＫｍ気軸
受制御装置の一構成例を示す０図に於いて、２５け半径
方向位置検出コイルのペアＸ＠Ｘ＠’＃するいはｘ■ｘ
會Ｉに対する加算ｌＩ！、２６は加算器２５の出力を°
加算する加算器で、その出力信号はＸ軸方向の並進運動
を豪わす信号となる。更に加算器２６の出力信号は位相
進み補償回路２７に導びかれ、加算器２８及び１ｓＫｙ
記位相進み補償回路２７の出力が印加されている。絖〈
、加算機２８及びＳＳの出力信号によって電力１器４３
は駆動され、電磁石”巻線・イ・ム・ム・・及びム・ム
一・を励磁している。ｔｍ様に、Ｘ軸方向の並進運動を
拘束する制御装置け、加算＠３４．！ｉ５．位相進み補
償回路５６．加算器！！７．４２．電力増幅器４５よシ
構成され、電磁石巻線コイルＢｍＢ＊’及びＢｓＢ朧Ｉ
を励磁している。４− 回１体の回転軸に直交する２軸のまわりの回転運動成分
は、インバータ２９の串ｐと半径方向位置検出コイルの
ペア！＊ Ｋｍ ’ Ｋ対する加算器２５の出力とを加
算器５０で合計すると得られる。
て、スピンドル！を無接触磁気支持するＩｍ！軸受制御
装獣の構成法についてＦｉ、仏特許２１４９４４４号、
米特許３７ｅ１７１００１）Ｋ詳しい、第ｓａＫｍ気軸
受制御装置の一構成例を示す０図に於いて、２５け半径
方向位置検出コイルのペアＸ＠Ｘ＠’＃するいはｘ■ｘ
會Ｉに対する加算ｌＩ！、２６は加算器２５の出力を°
加算する加算器で、その出力信号はＸ軸方向の並進運動
を豪わす信号となる。更に加算器２６の出力信号は位相
進み補償回路２７に導びかれ、加算器２８及び１ｓＫｙ
記位相進み補償回路２７の出力が印加されている。絖〈
、加算機２８及びＳＳの出力信号によって電力１器４３
は駆動され、電磁石”巻線・イ・ム・ム・・及びム・ム
一・を励磁している。ｔｍ様に、Ｘ軸方向の並進運動を
拘束する制御装置け、加算＠３４．！ｉ５．位相進み補
償回路５６．加算器！！７．４２．電力増幅器４５よシ
構成され、電磁石巻線コイルＢｍＢ＊’及びＢｓＢ朧Ｉ
を励磁している。４− 回１体の回転軸に直交する２軸のまわりの回転運動成分
は、インバータ２９の串ｐと半径方向位置検出コイルの
ペア！＊ Ｋｍ ’ Ｋ対する加算器２５の出力とを加
算器５０で合計すると得られる。
前記加算器３０の出力け、広帯謔位相進み補償回路！ｓ
１に導かれ、その出力信号は加算器２８に到り電力増幅
器４３を駆動して電磁石１紳コイルムｓＴｏるいはムＩ
Ｉが励磁されるｄ又インバータｓ２．加算器ｓ３を通っ
た信号によシミ力増幅器４５が駆動され１．電磁石４！
＠コイルムｓ＃Ｉるいはム、Ｊが励磁される。Ｘ軸回シ
の運動制御は、上述！軸回抄の運動制御と一様で、加算
器３４．インバータ３８．加算器５９．広帯謔位相進み
補償回路４０．インバータ４１．加算器５７．４７１゜
電力増幅器４５より構成されてお９．加算Ｉ！！７の出
力信号で電力増幅器４ｓを駆動して電磁石巻コイＡＢｓ
＄ゐいはＢ、Ｉを励磁し、加算器４２の出力信号で電力
増幅器４！Ｉを駆動して電磁石巻線コイＡＢ、ある−け
Ｂ嗜１を励磁することによ〉達成される０次に１回転体
の回錠軸方向（２軸）の拘束側１ｉａＦｉ、軸方向位愛
検出；イｋＺ＠ｆ！１−の信号を加算器４４Ｋｇき、そ
の位置信号に応じ九制御信号を位相進み補償回路４５で
発生させ、上記制御信号により電力増幅器４ｓ′を１動
して電磁石巻線コイル０會を励磁し、インバータ４６の
出力信号によ〉電力増幅器４３′を駆動して電磁石巻線
コイルＣｓを励磁することにより実現する。
１に導かれ、その出力信号は加算器２８に到り電力増幅
器４３を駆動して電磁石１紳コイルムｓＴｏるいはムＩ
Ｉが励磁されるｄ又インバータｓ２．加算器ｓ３を通っ
た信号によシミ力増幅器４５が駆動され１．電磁石４！
＠コイルムｓ＃Ｉるいはム、Ｊが励磁される。Ｘ軸回シ
の運動制御は、上述！軸回抄の運動制御と一様で、加算
器３４．インバータ３８．加算器５９．広帯謔位相進み
補償回路４０．インバータ４１．加算器５７．４７１゜
電力増幅器４５より構成されてお９．加算Ｉ！！７の出
力信号で電力増幅器４ｓを駆動して電磁石巻コイＡＢｓ
＄ゐいはＢ、Ｉを励磁し、加算器４２の出力信号で電力
増幅器４！Ｉを駆動して電磁石巻線コイＡＢ、ある−け
Ｂ嗜１を励磁することによ〉達成される０次に１回転体
の回錠軸方向（２軸）の拘束側１ｉａＦｉ、軸方向位愛
検出；イｋＺ＠ｆ！１−の信号を加算器４４Ｋｇき、そ
の位置信号に応じ九制御信号を位相進み補償回路４５で
発生させ、上記制御信号により電力増幅器４ｓ′を１動
して電磁石巻線コイル０會を励磁し、インバータ４６の
出力信号によ〉電力増幅器４３′を駆動して電磁石巻線
コイルＣｓを励磁することにより実現する。
第Ｓ図の磁気軸受側Ｗ装置を説明する上述の文中で用い
たＸｓ ＠ Ｘｓ ’ ｅ ””−＊ム１．ム鳳′−・
・−等の記号の意味は、第４図に示す通シである。
たＸｓ ＠ Ｘｓ ’ ｅ ””−＊ム１．ム鳳′−・
・−等の記号の意味は、第４図に示す通シである。
ＷｐＪＫ於いて、４７は回転体、ア諷、Ｐ−は半径方向
磁気軸受ｓｏｌは軸方向−気軸受でアシ、ムｉ。
磁気軸受ｓｏｌは軸方向−気軸受でアシ、ムｉ。
ム１１は半径方向磁気軸受Ｐ１を構成する喬直方向電磁
石巻線コイルの取り付は位置を、Ｂ１゜Ｂ、Ｉは水平方
向電磁石巻線コイルＯＩＩ！り付は位置を示している。
石巻線コイルの取り付は位置を、Ｂ１゜Ｂ、Ｉは水平方
向電磁石巻線コイルＯＩＩ！り付は位置を示している。
一様に、ムー、ム−′は中Ｉ！方向磁気軸受″Ｐａを構
成する垂盲方向電−石＠紳コイルの取り付は位置なｈ
Ｂｅ 、 Ｂｅ ’は水平方向電磁石噛線コイルの＊６
付上位電を示す、父、Ｃ，。
成する垂盲方向電−石＠紳コイルの取り付は位置なｈ
Ｂｅ 、 Ｂｅ ’は水平方向電磁石噛線コイルの＊６
付上位電を示す、父、Ｃ，。
０３は軸方向磁気軸受Ｐａを構成する電磁石巻線コイル
の取り付は位１を示す、ＷＪ中、矢印の方向は電磁力が
作用する方向を示している。ｘｌ。
の取り付は位１を示す、ＷＪ中、矢印の方向は電磁力が
作用する方向を示している。ｘｌ。
ｘｌ−は磁気軸受ＰＩを構成する位置検出コイルのペア
で［１直力向に配置され、Ｙｓ、Ｙ＊’ｔｊ水平方向に
配置されたｅｔ検出コイルのペアである。
で［１直力向に配置され、Ｙｓ、Ｙ＊’ｔｊ水平方向に
配置されたｅｔ検出コイルのペアである。
一様に＊ ｉｓ ＠ ＸＩ ’及びＹ＠ ＠ Ｙｍ ’
も磁気軸９Ｐ１を構成する位１検出コイルのペアである
。
も磁気軸９Ｐ１を構成する位１検出コイルのペアである
。
Ｚ＠ 、Ｚｍは軸受Ｐａを構成する位曾検出コイルのペ
アである。
アである。
第５図に、本発明の振動切削ｖｔｌＩｌの一実施例を磁
気軸受−脚装置が第Ｓ図の場合について示す。
気軸受−脚装置が第Ｓ図の場合について示す。
図に於いて、４８ａは加算器２５に設けた信号加算端子
、４８ｂは加算器５４に設けた信・号加算鯵子、４８ｃ
け加算＠２５に設けた信号加算端子。
、４８ｂは加算器５４に設けた信・号加算鯵子、４８ｃ
け加算＠２５に設けた信号加算端子。
４８ｄｔｊ加算器５４に設けた信号加算端子、４９は加
算器４４に設けた信号加算端子である。１１気軸受制ｓ
ａｍｅ内に信号加算端子４８と４９を備えれば、Ｘ軸方
向の並進振動をスピンドル９に与えるとＩＫｔｊ、信号
加算端子４ａ＆、４８（！よりｒｉｔ＋曽相の電気振動
ＩＩＳを導入し、信号加算端子４１１ｂ、４８ｅ、４？
は零入力とすれば良い、又。
算器４４に設けた信号加算端子である。１１気軸受制ｓ
ａｍｅ内に信号加算端子４８と４９を備えれば、Ｘ軸方
向の並進振動をスピンドル９に与えるとＩＫｔｊ、信号
加算端子４ａ＆、４８（！よりｒｉｔ＋曽相の電気振動
ＩＩＳを導入し、信号加算端子４１１ｂ、４８ｅ、４？
は零入力とすれば良い、又。
Ｘ軸方向の並進振動をスピンドル！に与えるときＫは、
信号加算端子４８ｂ、４８４よシー位相の電気振動波形
を導入し、信号加算端子４６ａ。
信号加算端子４８ｂ、４８４よシー位相の電気振動波形
を導入し、信号加算端子４６ａ。
４８ｅ、４？ｌｉ零入力とすれば員い。
スビレドに？に軸方向縦振動を与えるときＫは。
信号加算端子４９よシミ気振動波形を導入すれば良い０
次に、スピンドＡ？に円周方向の振動、すなわちねじり
振動を与えると’＆には、信号加算端子４８ａ、４８ｃ
Ｋ−は同位相の電気振動波形を。
次に、スピンドＡ？に円周方向の振動、すなわちねじり
振動を与えると’＆には、信号加算端子４８ａ、４８ｃ
Ｋ−は同位相の電気振動波形を。
信号加算端子４８ｂ、４１ａＫは前記電気振動波形に対
して９０度位相が異なる電気振動波形を夫夫導入すれば
艮い。
して９０度位相が異なる電気振動波形を夫夫導入すれば
艮い。
電気振動鼓形の信号加算端％４８．４９の他に。
別の信号加算端子の設置場所には、５□０，５１．。
あゐい韓５２＃するいけ５３がある。５０ａは加算器２
′−４に設けた信号加算端子、５０ｂは加算器３５に設
けた信号加算端子、５１は位相進み椿償回路４５に設け
た信号加算端子である。又。
′−４に設けた信号加算端子、５０ｂは加算器３５に設
けた信号加算端子、５１は位相進み椿償回路４５に設け
た信号加算端子である。又。
５２ａは加算器２８に設けた信号加算端子。
５２ｂは加算器５７ｆＣ設は九信号加算端子。
５２ａは加算器５３に設けた信号加算端子。
５２（ｌは加算器４２に設けた信号加算端子。
５３ｍ、５３ｂ、５３ｃ、５！Ｉｄｉｊ各電力増幅器４
３に設けた信号加算端子である。スピンドル９に対し振
動を与える方法は、信号加算端子５ζ２あるいＶｉ５Ｂ
を設ける場合についてけ上述で説明した通シである。信
号加算端子５０を設ける場合は。
３に設けた信号加算端子である。スピンドル９に対し振
動を与える方法は、信号加算端子５ζ２あるいＶｉ５Ｂ
を設ける場合についてけ上述で説明した通シである。信
号加算端子５０を設ける場合は。
ｓｏｂは零入力とし、５０ａより電気振動波形を導入す
るとＩ軸方向の並進振動となり、逆に５０ａは零入力で
、５０ｂよ抄電気償動波形を導入するとτ軸力向の並進
振動となる。又、・ねじり振動を４える場合には、互い
に９０°の位相差を有する電気振動波形を５０ｍ、５０
ｂＫ対して導入すれば良い。又−譲５図に於いて、５．
４は振幅とＩＩＨＩ数と波形を任意に設定することがで
きる振動波Ｙ発生装置、５５Ｆｉスピンドル９を所望の
振動＊Ｓで振動ζせる為に、ａ気軸受制御装置内の信号
加算端子へ印加すべき電気振動波形の位相関係を調整す
るモード切替回路であり、この場合信号加算端子５０ｍ
−５０ｂｓ５１に＠綬されている。
るとＩ軸方向の並進振動となり、逆に５０ａは零入力で
、５０ｂよ抄電気償動波形を導入するとτ軸力向の並進
振動となる。又、・ねじり振動を４える場合には、互い
に９０°の位相差を有する電気振動波形を５０ｍ、５０
ｂＫ対して導入すれば良い。又−譲５図に於いて、５．
４は振幅とＩＩＨＩ数と波形を任意に設定することがで
きる振動波Ｙ発生装置、５５Ｆｉスピンドル９を所望の
振動＊Ｓで振動ζせる為に、ａ気軸受制御装置内の信号
加算端子へ印加すべき電気振動波形の位相関係を調整す
るモード切替回路であり、この場合信号加算端子５０ｍ
−５０ｂｓ５１に＠綬されている。
加算器２５．５’４．４４の出力は、変位電気信号であ
り位置検出コイルのベアＸ、Ｘ、’ 。
り位置検出コイルのベアＸ、Ｘ、’ 。
Ｘｓ Ｘｓ ’ ｇ Ｙｔ Ｙｍ
’ 、 Ｙｓ Ｙｓ ’ ＠
Ｚ＊ ｆｌｕで把えた回転体４７の変位を電気
信号に変換する変位検出器であるが、その具体的な一回
路構成９１１を第６図に示す、ＩｇＫ於いて、５６は搬
送波発生回路、５７は増幅器、５１１は一期整流回路、
５９は例えば抵抗とコンデンサで構成した平滑回路。
’ 、 Ｙｓ Ｙｓ ’ ＠
Ｚ＊ ｆｌｕで把えた回転体４７の変位を電気
信号に変換する変位検出器であるが、その具体的な一回
路構成９１１を第６図に示す、ＩｇＫ於いて、５６は搬
送波発生回路、５７は増幅器、５１１は一期整流回路、
５９は例えば抵抗とコンデンサで構成した平滑回路。
６０はインバータである。この変位検出器は１回転体４
７０質位によって位置検出コイルのベアに生ずるインダ
クタンス習化を搬送波発生回路５４で発生する搬送波で
ムＭ１１′調し、−期検波することにより電気信号とし
て復調するものである。変位検出器の次段には、第３図
で加算器２６゜３．０．！５５．３９ある。いけインバ
ータ２５、？、ｊｌｌするいは位相進み補償１回、路−
４，５，が接＃＃れているが、一般的には補償様卵管あ
わ、せて持つ＃１掃償器（積分補償器）１位相補償器あ
るいけ利得補償器等の補償器であるのが普通である。ｆ
ｆ１７１６は。
７０質位によって位置検出コイルのベアに生ずるインダ
クタンス習化を搬送波発生回路５４で発生する搬送波で
ムＭ１１′調し、−期検波することにより電気信号とし
て復調するものである。変位検出器の次段には、第３図
で加算器２６゜３．０．！５５．３９ある。いけインバ
ータ２５、？、ｊｌｌするいは位相進み補償１回、路−
４，５，が接＃＃れているが、一般的には補償様卵管あ
わ、せて持つ＃１掃償器（積分補償器）１位相補償器あ
るいけ利得補償器等の補償器であるのが普通である。ｆ
ｆ１７１６は。
信号加算端子５０を設ける場合の具体的方法を示す本の
である。すなわち平滑回路５９で得られた電気変位信号
を次段の例えば利得補償器４１に導く場合、オペアーン
プのマイナス−加算点に抵抗Ｒｉ ＊ Ｐａで構成、す
、る、加算器ｌ１８６２を新ｆｃＫ設けて、電気振動−
形導入の為の信号加算端子５０を備えて７いる。又、第
８図は信号加算端子５５を設ける場合の方法を示してい
る０図に於いてＸ４４Ｓけ正転増幅器、６４は反転増幅
器、６５け／＜ワートランジスタ等で構成される電涛ド
ライブ回路でおり、正転増幅器６３及び反転増幅器６４
に、Ｐｌえば６２のような加算回路を設ければ、信号加
算端子５Ｂが得られる。第８−で、電力増幅器４墨はい
わゆるセミプッシュプルタイプ、の電力増幅器であるが
、第９図のようなプツシエブールタイプ、の電力増幅、
器を使用しようとする場合も、加算回路６２を図示のよ
うに新たに設２ければ、信号加算端子５３を得、ること
ができる、又、第１０図は、パワートランジスタ、６６
を駆動するドライブトランジスタ６７の動作点を決？し
ているヘースに・例えば加算回路６Ｂを設けて信号加算
端子５５を得ている。こ、の場合、ドライブトランシー
タ６７のバイアス条件を損わないように注意する会費が
ある。
である。すなわち平滑回路５９で得られた電気変位信号
を次段の例えば利得補償器４１に導く場合、オペアーン
プのマイナス−加算点に抵抗Ｒｉ ＊ Ｐａで構成、す
、る、加算器ｌ１８６２を新ｆｃＫ設けて、電気振動−
形導入の為の信号加算端子５０を備えて７いる。又、第
８図は信号加算端子５５を設ける場合の方法を示してい
る０図に於いてＸ４４Ｓけ正転増幅器、６４は反転増幅
器、６５け／＜ワートランジスタ等で構成される電涛ド
ライブ回路でおり、正転増幅器６３及び反転増幅器６４
に、Ｐｌえば６２のような加算回路を設ければ、信号加
算端子５Ｂが得られる。第８−で、電力増幅器４墨はい
わゆるセミプッシュプルタイプ、の電力増幅器であるが
、第９図のようなプツシエブールタイプ、の電力増幅、
器を使用しようとする場合も、加算回路６２を図示のよ
うに新たに設２ければ、信号加算端子５３を得、ること
ができる、又、第１０図は、パワートランジスタ、６６
を駆動するドライブトランジスタ６７の動作点を決？し
ているヘースに・例えば加算回路６Ｂを設けて信号加算
端子５５を得ている。こ、の場合、ドライブトランシー
タ６７のバイアス条件を損わないように注意する会費が
ある。
、以上１回転体の回転軸と直交する面内を制御している
中径方向の制御ＩＩｌ参置内に、４８．５Ｇ。
中径方向の制御ＩＩｌ参置内に、４８．５Ｇ。
５２ 、５ｉ％のいずれかの信号加算電子を設け、軸方
向の制御曽置内ＫＦｉ４９．５１のいずれかの信号加算
端子を設け、且つ上記の信号加算端子を設けた磁気軸受
制御装置Ｏ他に、 １１に動波形発生装置５４を備え、
振動波形発生装９５４の出力は、スピンドに９を任意の
振動形動で振動させる為のモード切替回路５５に導かれ
、モード切替回路５５の出７＋は各信号加算端子に接続
されるように振動切削！ｉａｌを構成すれば、５軸側ａ
ｍ気軸受を応用したスピンドｈ９に於いて振動切削がｗ
ｒ能となる。
向の制御曽置内ＫＦｉ４９．５１のいずれかの信号加算
端子を設け、且つ上記の信号加算端子を設けた磁気軸受
制御装置Ｏ他に、 １１に動波形発生装置５４を備え、
振動波形発生装９５４の出力は、スピンドに９を任意の
振動形動で振動させる為のモード切替回路５５に導かれ
、モード切替回路５５の出７＋は各信号加算端子に接続
されるように振動切削！ｉａｌを構成すれば、５軸側ａ
ｍ気軸受を応用したスピンドｈ９に於いて振動切削がｗ
ｒ能となる。
賞１本発明は笥３図に示す磁気軸受訓陶装置ｆ限９てれ
るものではない、父、を位検出器の次段に接続これる神
償器に信号加算−子を般社る場合。
るものではない、父、を位検出器の次段に接続これる神
償器に信号加算−子を般社る場合。
その信号加算端子よシ直渡電圧を導入すれば、スピンド
Ａ９０回転位曾を装置方向へ制御１ｒｒｆ＃な範囲内で
移動させることができるので、いわゆる切シ込み切削が
可能となることは言うまでもない。
Ａ９０回転位曾を装置方向へ制御１ｒｒｆ＃な範囲内で
移動させることができるので、いわゆる切シ込み切削が
可能となることは言うまでもない。
もちろん、電気振動波形と［ｆｌ＆電圧を重畳した電気
信号を各信号加算端子に導入すれば、振動切削及び切抄
込′み切削が一時に実現できるわけである。
信号を各信号加算端子に導入すれば、振動切削及び切抄
込′み切削が一時に実現できるわけである。
９１図は従来の振動切削装置を示す説ｆ１図、第２図は
５軸制御Ｄ形磁気軸受を応用した工作機械用スピンドル
の一般的構成を示す説明図、第［！Ｉは磁気軸受制御に
１ｍ瞳の一構成一を示す説明図、第４図は電磁石巻線コ
イル及び位置検出コイルのｉＩ！抄付は位置を示す説明
図、第５図は本発明の一実施例を示す５軸制御形磁気軸
受の振動切削装萱を示す説明図、第６図は変位検出器を
示す説明図、第゛ ７図−は”信号加算端子の導入方法
を示す説明図、第Ｓ図は電力増幅器に信号加算端子を設
ける場合の説明図ン第９図はプツシニブル電力増幅器に
信号加算端子を設ける場合の説明図、第１０図は電流ド
ライブ回路に信号加算端子を設ける場合の説明図である
。 ｙＪＫ於いて、１け皺加工物、 ２１１−１加工工具
、５は振動子、４け振動発生装置、 ｓＩ！ｉ工具軸、
６けモータ、７は玉軸受、８は軸方向付替検出−１！け
スピンドル、１０はターゲット、１１Ｆｉモータ。 １２はアーマチャディスク、１５は軸方向磁気軸受、１
４Ｆｉｌ線コイＡ、１ｓは半径方向磁気軸受。 １６は壱ｍコイル、１７は半径方向磁気軸受、１８は巻
線コイル、１！は半伊方向位置検出器、２０、け位置検
出コイに、２１．け半ｓｉ向位瞳検出器。 ２２は位置検出コイＡｙ２Ｂはフレーム、２４は加工工
具、２５は加算器、２６は加算＠：ｚｙは位相進み補償
回路、２Ｂは加算器、２９けインバータ、３０け加算器
、３１は広帯坤位相進み補償回路、５２はインバータ、
３３は加算器、５４け加算器、５５は加算器、５６け位
相進み神償回鉢。 ５ｙＦｉ加算器、５８はインバータ、５９け加算器。 ４０ｉｊ広帯謔位相進み補償回路、４１はインバータ、
４２は加算器、４５は電力増幅器 ４５１打電力増幅器
、４４は加算＠、４５は位相進み補償回路、４６Ｆｉイ
ンバータ、４７は回転体、４８は信号加算端子、４９け
信号加算舞子、ｓｏ＃ｉ信号加算端子、５１＃ｉ信号加
算鰺子、５２ｉｊ信号加算曽子、５５は信号加算端子、
５ａＦｉ振動波形発生＠、５５はモード切替回路、５６
Ｆ！搬送妓発生回路、５７は増幅Ｉ１．５８Ｆｉｒｉｌ
ｒｌＡ整涛Ｏｏ路、 ５９１４平滑回路、４Ｇはインバ
ータ、６１は利得補償＠。 ６２け加算回路、６５Ｆｉ正転増幅器、６４は反転増幅
器、６５は電波ドライブ回路、６６１ｄパワートランジ
スタ、６７はドライブトランジスタ。 ４８Ｆ！加算回絡である。 冑１図中−二部分及び相当部分け（ロ）−符号で示す。 代理人 弁１士 最 上 務 第６閃 第７図 １ 第８図
５軸制御Ｄ形磁気軸受を応用した工作機械用スピンドル
の一般的構成を示す説明図、第［！Ｉは磁気軸受制御に
１ｍ瞳の一構成一を示す説明図、第４図は電磁石巻線コ
イル及び位置検出コイルのｉＩ！抄付は位置を示す説明
図、第５図は本発明の一実施例を示す５軸制御形磁気軸
受の振動切削装萱を示す説明図、第６図は変位検出器を
示す説明図、第゛ ７図−は”信号加算端子の導入方法
を示す説明図、第Ｓ図は電力増幅器に信号加算端子を設
ける場合の説明図ン第９図はプツシニブル電力増幅器に
信号加算端子を設ける場合の説明図、第１０図は電流ド
ライブ回路に信号加算端子を設ける場合の説明図である
。 ｙＪＫ於いて、１け皺加工物、 ２１１−１加工工具
、５は振動子、４け振動発生装置、 ｓＩ！ｉ工具軸、
６けモータ、７は玉軸受、８は軸方向付替検出−１！け
スピンドル、１０はターゲット、１１Ｆｉモータ。 １２はアーマチャディスク、１５は軸方向磁気軸受、１
４Ｆｉｌ線コイＡ、１ｓは半径方向磁気軸受。 １６は壱ｍコイル、１７は半径方向磁気軸受、１８は巻
線コイル、１！は半伊方向位置検出器、２０、け位置検
出コイに、２１．け半ｓｉ向位瞳検出器。 ２２は位置検出コイＡｙ２Ｂはフレーム、２４は加工工
具、２５は加算器、２６は加算＠：ｚｙは位相進み補償
回路、２Ｂは加算器、２９けインバータ、３０け加算器
、３１は広帯坤位相進み補償回路、５２はインバータ、
３３は加算器、５４け加算器、５５は加算器、５６け位
相進み神償回鉢。 ５ｙＦｉ加算器、５８はインバータ、５９け加算器。 ４０ｉｊ広帯謔位相進み補償回路、４１はインバータ、
４２は加算器、４５は電力増幅器 ４５１打電力増幅器
、４４は加算＠、４５は位相進み補償回路、４６Ｆｉイ
ンバータ、４７は回転体、４８は信号加算端子、４９け
信号加算舞子、ｓｏ＃ｉ信号加算端子、５１＃ｉ信号加
算鰺子、５２ｉｊ信号加算曽子、５５は信号加算端子、
５ａＦｉ振動波形発生＠、５５はモード切替回路、５６
Ｆ！搬送妓発生回路、５７は増幅Ｉ１．５８Ｆｉｒｉｌ
ｒｌＡ整涛Ｏｏ路、 ５９１４平滑回路、４Ｇはインバ
ータ、６１は利得補償＠。 ６２け加算回路、６５Ｆｉ正転増幅器、６４は反転増幅
器、６５は電波ドライブ回路、６６１ｄパワートランジ
スタ、６７はドライブトランジスタ。 ４８Ｆ！加算回絡である。 冑１図中−二部分及び相当部分け（ロ）−符号で示す。 代理人 弁１士 最 上 務 第６閃 第７図 １ 第８図
Claims (2)
- （１）少なくとも１個の軸方向磁気軸受と、少なくとも
２個の半径方向磁気軸受を備ＩＣた５軸制御形磁気軸受
を応用する工作機械甲スピンドルの磁気軸受制御＆−雪
と。 振幅と周波数とｅ１γを任意ｆｆＷｊ定することができ
る振動波形発生装置と、振動波形の位相関係を所望の振
動形態に応じて選′ｉＰｆきるモード切替回μと、前記
磁気軸受制御装置内へ前記モード切替回路の出力波形を
導入する為の信号加算端子を鹸記磁気軸受制御蛙置内の
変位検出器の光膜に接続される補償器に備え光ことを特
徴とする振動切削装置。 - （２）前記補償器に備えた信号加算端子は、＃紀磁気軸
受制御装置内の一力増幅器の入７１＠に設は大信号加算
端子であることを特徴とする特許請求のＩｆＩ−第１項
記載の振動切削＊１゜（Ｓ）＃記補償器に備は大信号加
算端子は、前配電力増幅器内のパワートランジスタを駆
動するドライブトランジスタの動作点を決める接続部に
設けた信号加算端子であるヒとを特徴とする特許請求の
静囲第１璃記載の振動切削装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16748981A JPH0230801B2 (ja) | 1981-10-20 | 1981-10-20 | 5jikuseigyogatajikijikukeomochiitashindosetsusakusochi |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16748981A JPH0230801B2 (ja) | 1981-10-20 | 1981-10-20 | 5jikuseigyogatajikijikukeomochiitashindosetsusakusochi |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5871003A true JPS5871003A (ja) | 1983-04-27 |
| JPH0230801B2 JPH0230801B2 (ja) | 1990-07-10 |
Family
ID=15850622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16748981A Expired - Lifetime JPH0230801B2 (ja) | 1981-10-20 | 1981-10-20 | 5jikuseigyogatajikijikukeomochiitashindosetsusakusochi |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0230801B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01252337A (ja) * | 1988-03-30 | 1989-10-09 | Seiko Seiki Co Ltd | 工作機械のピックフィード装置 |
| FR2662099A1 (fr) * | 1990-05-18 | 1991-11-22 | Mecanique Magnetique Sa | Vibreur basse frequence a grande amplitude. |
| CN104439301A (zh) * | 2014-12-02 | 2015-03-25 | 华侨大学 | 采用磁悬浮轴承支承的旋转超声主轴 |
| CN104441260A (zh) * | 2014-12-02 | 2015-03-25 | 华侨大学 | 可调式磁块磁力支承旋转超声刀柄 |
| CN109773977A (zh) * | 2019-04-01 | 2019-05-21 | 南京航浦机械科技有限公司 | 一种用于中心冷却钻孔的超声波内冷刀柄 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104441259B (zh) * | 2014-12-02 | 2016-08-24 | 华侨大学 | 环形磁铁磁力支承旋转超声刀柄结构 |
-
1981
- 1981-10-20 JP JP16748981A patent/JPH0230801B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01252337A (ja) * | 1988-03-30 | 1989-10-09 | Seiko Seiki Co Ltd | 工作機械のピックフィード装置 |
| FR2662099A1 (fr) * | 1990-05-18 | 1991-11-22 | Mecanique Magnetique Sa | Vibreur basse frequence a grande amplitude. |
| CN104439301A (zh) * | 2014-12-02 | 2015-03-25 | 华侨大学 | 采用磁悬浮轴承支承的旋转超声主轴 |
| CN104441260A (zh) * | 2014-12-02 | 2015-03-25 | 华侨大学 | 可调式磁块磁力支承旋转超声刀柄 |
| CN105538513A (zh) * | 2014-12-02 | 2016-05-04 | 华侨大学 | 可调式磁块磁力支承旋转超声刀柄 |
| CN105538513B (zh) * | 2014-12-02 | 2017-05-03 | 华侨大学 | 可调式磁块磁力支承旋转超声刀柄 |
| CN109773977A (zh) * | 2019-04-01 | 2019-05-21 | 南京航浦机械科技有限公司 | 一种用于中心冷却钻孔的超声波内冷刀柄 |
| CN109773977B (zh) * | 2019-04-01 | 2023-09-01 | 南京航浦机械科技有限公司 | 一种用于中心冷却钻孔的超声波内冷刀柄 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0230801B2 (ja) | 1990-07-10 |
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