[发明专利]工作机械的主轴装置

说明书

技术领域

本发明涉及在通过在主轴的前端部安装工具并使之高速旋转而进行各种加工的加工中心等工作机械的主轴装置。 

背景技术

通常的工作机械的主轴装置，主轴旋转自由地被支承在壳体内，杆件沿轴方向移动自由地被支承在该主轴内，在该杆件的前端部安装有可夹紧工具的筒夹，通过多个碟形弹簧对杆件向筒夹夹紧工具的方向上施力，另一方面，通过驱动装置抵抗碟形弹簧的施力装置的作用力而使杆件移动，由此实现筒夹对工具的释放。 

在这样构成的工作机械的主轴装置中，筒夹依靠碟形弹簧的作用力来夹紧工具，因此，该碟形弹簧的作用力的降低对工具的加工精度会带来较大的影响。即，由于长期的使用导致碟形弹簧的作用力降低时，筒夹不能恰当地夹紧工具，主轴对工具的约束力降低，不仅切削的产品的加工精度降低，而且在主轴和工具的夹紧部会发生微振磨损等表面损伤。 

因此，在工作机械的主轴装置中，作为监视用于将工具夹紧在主轴上的弹簧的作用力的装置，例如有下述专利文献1、2所记载的装置。 

该专利文献1中所记载的工作机械的主轴装置中的工具固定弹簧监视装置，在通过液压缸使拉杆向工具释放方向移动时，压力传感器测定碟形弹簧的弹力，比较部比较用压力传感器测定的弹力和规定的基准值，判断部根据该比较部的比较结果判断碟形弹簧的状态。另外，专利文献2所记载的工作机械的主轴装置，在移动自由地设置在主轴 内的杆件的后端部安装圆板状的压板，在位于主轴的后部且使杆件移动的汽缸上设置有位移传感器，利用该位移传感器检测杆件的位置，判断工具是否被正常地夹紧在杆件的前端侧的筒夹上。 

专利文献1：(日本)特开2003-220504号公报 

专利文献2：(日本)特开平05-050359号公报 

在上述的专利文献1所记载的现有的工作机械主轴装置中的工具固定弹簧监视装置中，在通过液压缸使拉杆向工具释放方向移动时，压力传感器测定碟形弹簧的弹力，根据该弹力判断碟形弹簧的状态。但是，仅仅是压力传感器测定碟形弹簧的弹力的话，并不知道拉杆在哪个时点释放工具，不能恰当地测定工具释放时的碟形弹簧的弹力，不能高精度地判断碟形弹簧的状态。 

另外，在专利文献2所记载的现有的工作机械主轴装置中，位移传感器检测杆件的位置，由此判断筒夹是否正常地夹紧工具，不能测定筒夹对工具的夹紧力而判断碟形弹簧的作用力的降低。 

发明内容

本发明是为解决上述的课题而开发的，其目的是提供通过恰当地检测工具夹紧力，可以高精度地判断施力装置的更换时期的工作机械的主轴装置。 

用于实现上述目的的第一方面的发明的工作机械的主轴装置，其特征在于，具备：旋转自由地支承于壳体的主轴；在该主轴内沿轴方向移动自由地被支承的杆件；通过该杆件的移动进行工具的夹紧及释放的筒夹；对所述杆件向所述筒夹夹紧所述工具的方向施力的施力装置；抵抗该施力装置的作用力而推压所述杆件，由此使所述工具向释放方向移动的驱动装置；检测所述驱动装置对所述杆件的推压力的杆件推压力检测装置；检测所述杆件的位移的杆件位移检测装置；根据 所述杆件推压力检测装置检测出的所述杆件的推压力和所述杆件位移检测装置检测出的所述杆件的位移，来检测所述筒夹对所述工具的夹紧力的工具夹紧力检测装置；以及根据该工具夹紧力检测装置检测出的所述工具的夹紧力和预先设定的所述施力装置的作用力特性值，来判断所述施力装置的更换时期的更换时期判断装置。 

第二方面的发明的工作机械的主轴装置，其特征在于，所述更换时期判断装置根据所述施力装置的作用力特性线图，从所述工具夹紧力检测装置检测出的所述工具的夹紧力来推断所述施力装置中的实际的作用力特性线图，根据该实际的作用力特性线图来判断所述施力装置的更换时期。 

第三方面的发明的工作机械的主轴装置，其特征在于，设置有显示装置以显示所述施力装置的作用力特性线图，所述作用力特性线图表示相对于所述筒夹对所述工具的夹紧次数的夹紧力的变化。