(57)【要約】【課題】主軸を回転可能に支持する流体軸受に供給する流体の流量を制御することにより、流体の発熱および主軸を回転駆動させる動力の損失を抑制しながら主軸の振動を抑制する工作機械に使用される主軸装置を提供することを目的とする。【解決手段】主軸装置１は、流体が供給されることにより主軸２０の振動を抑制する減衰付加軸受５０と、減衰付加軸受５０に流体を供給し、流体の流量Ｑを調整可能とする流体供給装置６０と、主軸２０の振動を検出する振動検出センサ７０と、振動検出センサ７０が検出した振動の大きさに応じて、流体供給装置６０が供給する流体の流量Ｑを調整する制御装置８０と、を備えている。【選択図】  図３
2014237207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具を保持し、回転駆動される主軸と、
前記主軸を回転可能に支持する転がり軸受と、
前記転がり軸受よりも前記工具側に設けられ、流体が供給されることにより前記主軸の振動を抑制する減衰付加軸受と、
前記減衰付加軸受に前記流体を供給し、前記流体の流量を調整可能とする流体供給装置と、
前記主軸の振動を検出する振動検出センサと、
前記振動検出センサが検出した前記振動の大きさに応じて、前記流体供給装置が供給する前記流体の流量を調整する制御装置と、を備えた主軸装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記流体供給装置によって前記流体を第一流量にて供給している場合において、前記振動の大きさが第一閾値以上となったとき、前記流体の流量を前記第一流量よりも大きい第二流量に変更する、請求項１に記載の主軸装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記第一流量から前記第二流量に前記流体の流量を変更してから第一設定時間が経過した後に、前記第二流量より小さく、かつ前記第一流量より大きい第三流量に前記流体の流量を変更する、請求項２に記載の主軸装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記第二流量から前記第三流量に前記流体の流量を変更した後、前記流体供給装置によって前記流体を前記第三流量にて供給している場合において、前記振動の大きさが前記第一閾値以下に設定する第二閾値以上となったとき、前記流体の流量を前記第二流量に変更する、請求項３の主軸装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記第二流量から前記第三流量に前記流体の流量を変更してから第二設定時間が経過したときに、前記振動の大きさが、前記第一閾値以下に設定する第二閾値よりも小さく、かつ前記第二閾値よりも小さく設定する第三閾値以上である場合、前記流体の流量を前記第三流量に維持する、請求項３または４の主軸装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記第二流量から前記第三流量に前記流体の流量を変更してから第二設定時間が経過したときに、前記振動の大きさが、前記第一閾値以下に設定する第二閾値よりも小さく、かつ前記第二閾値よりも小さく設定する第三閾値よりも小さい場合、前記流体の流量を前記第一流量に変更する、請求項３〜５の何れか一項の主軸装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械に使用される主軸装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、回転駆動されるスピンドルのダンパ装置について開示されている。スピンドルのダンパ装置は、スピンドルの外周面とスピンドルを支持する支持体の内周面との間にダンパポケット部を形成している。このダンパポケット部に液体を供給することによりダンピング抵抗を生じさせるとともに、スピンドルの回転数に応じて液体の圧力の可変制御を行い、スピンドルの振動を抑制している。
【０００３】
また、特許文献２には、主軸の径方向の振動方向に応じて減衰性能を発揮させることにより主軸の振動を抑制する工作機械の主軸装置が開示されている。この主軸装置は、主軸の外周面と主軸を支持するハウジングとの径方向隙間に油を排出する油排出開口部が周方向に３か所以上形成されている。変位センサによって検出される主軸の径方向の振動方向に応じてそれぞれの油排出開口部に供給する油の圧力等を変更することにより、主軸の振動を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２８０１０２号公報
【特許文献２】特開２０１１−２３５４０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、これらの主軸装置は、振動の大きさにかかわらず、常に流体を供給している。流体は回転駆動する主軸の周囲に供給されるため、流体が繰り返しせん断されて発熱する。これにより、主軸およびハウジングに熱変位が生じるため、加工精度に影響を及ぼす。また、流体の抵抗によって主軸を回転駆動させる動力の損失が増大する。
【０００６】
本発明は、上述した問題を解消するためになされたもので、回転駆動する主軸に供給される流体の流量を制御することにより、流体の発熱および主軸を回転駆動させる動力の損失を抑制しながら主軸の振動を抑制することができる主軸装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（請求項１）本手段に係る主軸装置は、工具を保持し、回転駆動される主軸と、主軸を回転可能に支持する転がり軸受と、転がり軸受よりも工具側に設けられ、流体が供給されることにより主軸の振動を抑制する減衰付加軸受と、減衰付加軸受に流体を供給し、流体の流量を調整可能とする流体供給装置と、主軸の振動を検出する振動検出センサと、振動検出センサが検出した振動の大きさに応じて、流体供給装置が供給する流体の流量を調整する制御装置と、を備えている。
【０００８】
本手段によれば、制御装置は、振動検出センサが検出した振動の大きさに応じて流体供給装置が供給する流体の流量を調整することによって、振動を抑制する減衰付加軸受の減衰効果を制御することができる。すなわち、主軸にびびり振動等の大きな振動が発生している場合は流体の流量を多くするように、振動が小さい場合は流体の流量を少なくするように制御して、主軸の振動を抑制する。したがって、振動の大きさにかかわらず流体を供給している場合に比べて、流体の発熱および動力の損失を抑制しながら、制御装置が主軸の振動を抑制することができる。
【０００９】
（請求項２）好ましくは、制御装置は、流体供給装置によって流体を第一流量にて供給している場合において、振動の大きさが第一閾値以上となったとき、流体の流量を第一流量よりも大きい第二流量に変更する。
【００１０】
すなわち、制御装置は、設定した閾値に基づいて、流体供給装置によって流体の流量を調整する。よって、流体の発熱および動力の損失を抑制しながら、より適切に制御装置が主軸の振動を抑制することができる。
【００１１】
（請求項３）また、制御装置は、第一流量から第二流量に流体の流量を変更してから第一設定時間が経過した後に、第二流量より小さく、かつ第一流量より大きい第三流量に流体の流量を変更する。
【００１２】
制御装置が流体供給装置によって第二流量から第三流量に流体の流量を変更したときに、減衰付加軸受の減衰効果が低下する。よって、流体の流量が第三流量の場合は第二流量の場合に比べて、振動の大きさが大きくなるため、振動が振動検出センサによって検出され易くなる。また、流体の流量が第三流量の場合は、第三流量よりも減衰効果が低い第一流量の場合に比べて、振動の大きさは抑制される。したがって、制御装置は、振動を抑制しつつ振動の発生状況を確認できるため、振動の発生状況および大きさに応じて流体の流量を適切に調整することができる。
【００１３】
（請求項４）また、制御装置は、第二流量から第三流量に流体の流量を変更した後、流体供給装置によって流体を第三流量にて供給している場合において、振動の大きさが第一閾値以下に設定する第二閾値以上となったとき、流体の流量を第二流量に変更する。
【００１４】
すなわち、制御装置は、流体の流量を第三流量にすることにより、振動を抑制しつつ振動の発生状況を確認しているときに、振動が設定した閾値よりも大きくなった場合、流量を多くするように制御する。よって、制御装置は、より適切に流体の流量を調整することができる。
【００１５】
（請求項５）また、制御装置は、第二流量から第三流量に流体の流量を変更してから第二設定時間が経過したときに、振動の大きさが、第一閾値以下に設定する第二閾値よりも小さく、かつ第二閾値よりも小さく設定する第三閾値以上である場合、流体の流量を第三流量に維持する。
【００１６】
すなわち、制御装置は、振動を抑制しつつ振動の発生状況を確認できる第三流量に流体の流量を変更してから第二設定時間が経過したときに、振動の大きさが設定した閾値の範囲内にある場合、適切な流量に維持するように制御する。よって、制御装置は、より適切に流体の流量を調整することができる。
【００１７】
（請求項６）また、制御装置は、第二流量から第三流量に流体の流量を変更してから第二設定時間が経過したときに、振動の大きさが、第一閾値以下に設定する第二閾値よりも小さく、かつ第二閾値よりも小さく設定する第三閾値よりも小さい場合、流体の流量を第一流量に変更する。
【００１８】
すなわち、制御装置は、振動を抑制しつつ振動の発生状況を確認できる第三流量に流体の流量を変更してから第二設定時間が経過したときに、振動の大きさが設定した閾値よりも小さい場合、より少ない流量で制御する。したがって、制御装置は、より適切に流体の流量を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態における主軸装置の軸方向の断面図である。
【図２】図１に示す減衰付加軸受の拡大軸方向断面図である。
【図３】図１に示した制御装置にて実行される制御プログラムのフローチャートである。図３に実線にて示す矢印は一実施形態におけるフローチャートを表し、点線にて示す矢印は、本発明の一実施形態の変形例についてのフローチャートにおいて、一実施形態におけるフローチャートと異なる部分を表している。
【図４Ａ】図３のフローチャートによる作動を示すタイムチャートであり、主軸の振動の大きさを表している。
【図４Ｂ】図３のフローチャートによる作動を示すタイムチャートであり、流体の流量を表している。
【図５Ａ】本発明の一実施形態の変形例についての図３のフローチャートによる作動を示すタイムチャートであり、主軸の振動の大きさを表している。
【図５Ｂ】本発明の一実施形態の変形例についての図３のフローチャートによる作動を示すタイムチャートであり、流体の流量を表している。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の主軸装置１を具体化した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。主軸装置１の構成について、図１を参照して説明する。図１に示すように、主軸装置１は、ハウジング１０、主軸２０、モータ３０、複数の転がり軸受４１〜４４、減衰付加軸受５０、流体供給装置６０、振動検出センサ７０および制御装置８０を備えている。
【００２１】
ハウジング１０は、中空筒状に形成され、その中に主軸２０を保持する。主軸２０は、工具２１を保持し、回転駆動されるものである。具体的には、主軸２０は、先端側（図１の左側）に、工具２１を保持し、モータ３０によって回転駆動される。モータ３０は、ハウジング１０の筒内に配置されており、ハウジング１０に固定されたステータ３１および主軸２０に固定されたロータ３２を備えて構成されている。
【００２２】
転がり軸受４１〜４４は、ハウジング１０に対して主軸２０を回転可能に支持するものである。転がり軸受４１〜４３は、例えば玉軸受を適用し、モータ３０よりも工具２１側に配置される。一方、転がり軸受４４は、例えば、ころ軸受を適用し、モータ３０より工具２１の反対側（後端側）に配置される。すなわち、転がり軸受４１〜４４は、モータ３０を軸方向中央に挟むように配置される。
【００２３】
減衰付加軸受５０は、転がり軸受４１〜４４よりも工具２１側に設けられ、流体が供給されることにより主軸２０の振動を抑制するものである。減衰付加軸受５０は、図２に示すように、減衰付加部５１、流体供給路５２、ドレイン５３、エア供給環状溝５４およびエア供給路５５を備えている。なお、図２において、実線にて示す矢印は流体の流れる方向を表し、一点破線にて示す矢印はエアの流れる方向を表している。
【００２４】
減衰付加部５１は、減衰付加軸受５０の内周面と主軸２０の外周面との周方向の環状の隙間により形成されている。減衰付加部５１に流体が供給されることにより、主軸２０の振動を抑制する減衰効果が発揮される。減衰効果は、減衰付加部５１に供給される流体の流量Ｑに応じて変化する。具体的には、流体の流量Ｑが多くなると減衰効果が大きくなり、流量Ｑが少なくなると減衰効果は小さくなる。減衰効果の大きさを表す減衰係数は、隙間の大きさ等の流路の抵抗、粘性等の流体の特性および流体の流量等によって定まる。流体は、本実施形態において、例えば油である。
【００２５】
流体供給路５２は、一端が流体供給装置６０に接続されている。流体供給装置６０から供給される流体が流体供給路５２を介して導出口５２ａから減衰付加部５１に導出される。導出口５２ａは、減衰付加軸受５０の内周面の周方向に１つ以上配設されている。
【００２６】
ドレイン５３は、減衰付加軸受５０の内周面の周方向に環状に設けた凹部によって形成され、流体供給路５２の導出口５２ａよりも工具２１側に配設される環状溝５３ａおよび導出口５２ａよりも工具２１の反対側に配設される環状溝５３ｂを備えている。減衰付加部５１から流体が環状溝５３ａ，５３ｂよりドレイン５３に導入され、ドレイン５３を介して流体を貯めておく図示しないタンクへ、流体が導出される。
【００２７】
エア供給環状溝５４は、減衰付加軸受５０の内周面の周方向に環状に設けた凹部によって形成され、環状溝５３ａよりも工具２１側に配設されるエア環状溝５４ａおよび環状溝５３ｂよりも工具２１の反対側に配設されるエア環状溝５４ｂによって構成されている。エア供給環状溝５４は、図示しないエアポンプからエア供給路５５を介して供給されたエアを減衰付加部５１に導出するものである。導出されたエアは、流体が減衰付加部５１から工具２１側または軸受４１〜４４側へ流体が排出されることを防止するエアシールを構成する。
【００２８】
流体供給装置６０は、減衰付加軸受５０に流体を供給し、流体の流量Ｑを調整可能とするものである。流体供給装置６０は、流量検出センサおよびスプール弁（いずれも図示なし）を有する流量制御部並びにポンプ部を含んで構成されている。流体供給装置６０は、ポンプ部を駆動させてタンクから流体を流体供給装置６０に導入する。そして、流体供給装置６０は、流量検出センサによって検出される信号に基づいて、ポンプ部の回転数、スプール弁の位置またはこれらを組み合わせることにより、設定された流量となるように流体の流量Ｑを調整し、流体供給路５２を介して減衰付加軸受５０に流体を供給する。
【００２９】
振動検出センサ７０は、主軸２０の振動を検出するものである。図１に示すように、振動検出センサ７０は、ハウジング１０の工具２１側に配設され、各軸受４１〜４４，５０およびハウジング１０を介して伝達する主軸２０の振動を検出する。本実施形態においては、振動検出センサ７０は、主軸２０の周方向の振動を検出する。振動検出センサ７０は、例えば振動の加速度を検出する加速度センサである。
【００３０】
制御装置８０は、振動検出センサ７０が検出した振動の大きさに応じて、流体供給装置６０が供給する流体の流量Ｑを調整するものである。制御装置８０は、演算処理を実行するＣＰＵ部と、プログラムなどを保存するＲＯＭやＲＡＭなどの記憶部と、情報を交換するための入出力部とを備えて構成されている。
【００３１】
制御装置８０は、流体供給装置６０および振動検出センサ７０と電気的に接続されている。流体供給装置６０が備える流量検出センサによって検出された流体の流量Ｑは、検出信号として制御装置８０に送信される。また、振動検出センサ７０によって検出された主軸２０の振動は、検出信号として制御装置８０に送信される。
【００３２】
また、制御装置８０は、振動検出センサ７０によって送信された検出信号に基づいて、ＦＦＴによる周波数解析を行い、周波数ごとの振動の大きさＸを算出する。制御装置８０は、算出された振動の大きさＸに基づいて流体の流量Ｑの値を設定し、その値を流体供給装置６０に送信する。
【００３３】
次に、上述した主軸装置１における作動について、図３に示すフローチャートに沿って説明する。このとき、主軸装置１は、金属の切削加工等の作業を行っており、制御装置８０が流体の流量Ｑを第一流量Ｑ１に設定している状態から説明する。第一流量Ｑ１は、作業者が加工条件等に基づいて予め設定する流体の流量Ｑであり、零ｍ３／ｓ以上に設定される。本実施形態においては、例えば零ｍ３／ｓである。
【００３４】
制御装置８０は、振動の大きさＸが第一閾値Ｔｈ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。第一閾値Ｔｈ１は、振動が成長して振動の大きさＸが大きくなるびびり振動が発生するような場合に、振動の大きさＸが大きくなる前に振動を抑制するために設定される振動の大きさＸの閾値である。
【００３５】
振動の大きさＸが第一閾値Ｔｈ１より小さい場合は、制御装置８０は、ステップＳ１０２にて「ＮＯ」と判定し、流体供給装置６０によって流量Ｑを第一流量Ｑ１に維持するように制御する。一方、制御装置８０は、振動の大きさＸが第一閾値Ｔｈ１以上となった場合は、ステップＳ１０２にて「ＹＥＳ」と判定し、流体供給装置６０によって流量Ｑを第二流量Ｑ２に変更するように制御する（ステップＳ１０４）。第二流量Ｑ２は、流量Ｑが第一流量Ｑ１である場合に、振動の大きさＸが第一閾値Ｔｈ１となるような振動を、例えば振動の大きさＸを５％以下に抑制するような減衰効果を減衰付加軸受５０に発揮させる流量である。第二流量Ｑ２は、例えば２×１０−４ｍ３／ｓである。
【００３６】
そして、制御装置８０は、流量Ｑを第二流量Ｑ２に変更してから時間Ｔの計測を開始し、第一設定時間Ｔ１を過ぎたか否かを判定する（ステップＳ１０６）。第一設定時間Ｔ１は、作業者が加工条件等に基づいて予め設定する時間であり、本実施形態においては、例えば３秒である。
【００３７】
時間Ｔが第一設定時間Ｔ１を過ぎていない場合は、制御装置８０はステップＳ１０６にて「ＮＯ」と判定し、流量Ｑが第二流量Ｑ２に維持される。一方、時間Ｔが第一設定時間Ｔ１を過ぎた場合は、制御装置８０はステップＳ１０６にて「ＹＥＳ」と判定し、流体供給装置６０によって流量Ｑを第三流量Ｑ３に変更するように制御する。第三流量Ｑ３は、流量Ｑが第一流量Ｑ１である場合に、振動の大きさＸが第一閾値Ｔｈ１となるような振動を、例えば振動の大きさＸをおよそ５０％に抑制するような減衰効果を減衰付加軸受５０に発揮させる流量である。第三流量Ｑ３は、例えば１×１０−４ｍ３／ｓである。
【００３８】
そして、制御装置８０は、流量Ｑを第三流量Ｑ３に変更してから時間Ｔの計測を開始し、第二設定時間Ｔ２を過ぎたか否かを判定する（ステップＳ１１０）。第二設定時間Ｔ２は、作業者が加工条件等に基づいて予め設定する時間であり、本実施形態においては、例えば３秒である。
【００３９】
時間Ｔが第二設定時間Ｔ２を過ぎていない場合は、制御装置８０は、ステップＳ１１０にて「ＮＯ」と判定し、振動の大きさＸが第二閾値Ｔｈ２以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。第二閾値Ｔｈ２は、例えば、流量Ｑが第一流量Ｑ１である場合に振動の大きさＸが第一閾値Ｔｈ１となるような振動が、第三流量Ｑ３で減衰付加軸受５０が発揮する減衰効果によって抑制されたときの振動の大きさＸとおよそ同一の振動の大きさに設定される振動の大きさＸの閾値と設定する。すなわち、本実施形態においては、第一流量Ｑ１の場合に第一閾値Ｔｈ１である振動の大きさＸの振動は、第三流量Ｑ３の場合は、第一閾値Ｔｈ１のおよそ５０％まで減衰付加軸受５０によって抑制されるため、第二閾値Ｔｈ２は、第一閾値Ｔｈ１のおよそ５０％の振動の大きさに設定される。
【００４０】
振動の大きさＸが第二閾値Ｔｈ２より小さい場合は、制御装置８０は、ステップＳ１１２にて「ＮＯ」と判定し、流体供給装置６０によって流量Ｑを第三流量Ｑ３に維持するように制御する。一方、制御装置８０は、流体供給装置６０によって、流体を第三流量Ｑ３にて供給している場合において、振動の大きさＸが第二閾値Ｔｈ２以上となったときは、ステップＳ１１２にて「ＹＥＳ」と判定し、流体供給装置６０によって流量Ｑを第二流量Ｑ２に変更するように制御する（ステップＳ１０４）。そして、制御装置８０は、ステップＳ１０４〜Ｓ１１０までのフローチャートを実行する。
【００４１】
一方、時間Ｔが第二設定時間Ｔ２を過ぎた場合は、制御装置８０は、ステップＳ１１０にて「ＹＥＳ」と判定し、ステップＳ１１４にて、振動の大きさＸが第二閾値Ｔｈ２以上であるか否かを判定する。振動の大きさＸが第二閾値Ｔｈ２以上となった場合は、制御装置８０は、ステップＳ１１４にて「ＹＥＳ」と判定し、流体供給装置６０によって流量Ｑを第二流量Ｑ２に変更するように制御する（ステップＳ１０４）。そして、制御装置８０は、ステップＳ１０４〜Ｓ１１０までのフローチャートを実行する。
【００４２】
一方、振動の大きさＸが第二閾値Ｔｈ２より小さい場合は、制御装置８０は、ステップＳ１１４にて「ＮＯ」と判定し、振動の大きさＸが第三閾値Ｔｈ３よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１１６）。第三閾値Ｔｈ３は、例えば、第二閾値Ｔｈ２のおよそ５０％の振動の大きさＸに設定する。本実施形態においては、第二閾値Ｔｈ２は、第一閾値Ｔｈ１のおよそ５０％であるため、第三閾値Ｔｈ３は第一閾値Ｔｈ１のおよそ２５％の振動の大きさに設定される。
【００４３】
振動の大きさＸが第三閾値Ｔｈ３以上である場合は、制御装置８０は、ステップＳ１１６にて「ＮＯ」と判定する。このときの振動の大きさＸは、第三閾値Ｔｈ３以上かつ第二閾値Ｔｈ２よりも小さい。この場合、制御装置８０は、流体供給装置６０によって流量Ｑを第三流量Ｑ３に維持するように制御し、時間Ｔの計測を開始する（ステップＳ１１０）。そして、制御装置８０は、ステップＳ１１０〜ステップＳ１１６までのフローチャートを実行する。
【００４４】
一方、振動の大きさＸが第三閾値Ｔｈ３よりも小さい場合は、制御装置８０は、ステップＳ１１６にて「ＹＥＳ」と判定し、流体供給装置６０によって流量Ｑを第一流量Ｑ１に変更するように制御する（ステップＳ１１８）。そして、制御装置８０は、ステップＳ１０２に戻り、上述したフローチャートの実行を継続する。
【００４５】
次に、上述したフローチャートに沿った主軸装置１の作動について、図４Ａおよび図４Ｂに示すタイムチャートを用いて説明する。主軸装置１は、金属の切削加工等の作業を行っており、制御装置８０が流体の流量Ｑを第一流量Ｑ１に設定している状態から説明する。図４Ａに示すタイムチャートは、各周波数の振動の大きさＸのうち最大の振動の大きさＸを表している。図４Ｂに示すタイムチャートは、流体の流量Ｑを表している。
【００４６】
図４Ａに示すタイムチャートにおいて、時刻ｔ１より前の時間では、主軸２０にびびり振動のような大きな振動は発生していない。なお、時刻ｔ１より前の時間で発生している振動は、転がり軸受４１〜４４の減衰効果によって抑制されている。
【００４７】
その後、加工中に振動Ｖ１が発生し、振動の大きさＸが第一閾値Ｔｈ１になったときは（時刻ｔ１；ステップＳ１０２）、制御装置８０は、流体供給装置６０によって流体の流量Ｑを第二流量Ｑ２とする（ステップＳ１０４）。減衰付加軸受５０に供給される流体の流量Ｑが第二流量Ｑ２になると、減衰効果が大きくなり、振動Ｖ１の振動の大きさＸは第一閾値Ｔｈ１の５％以下に抑制される。
【００４８】
そして、制御装置８０は、時間Ｔが第一設定時間Ｔ１を過ぎた後に（時刻ｔ２；ステップＳ１０６）、流体供給装置６０によって流量Ｑを第三流量Ｑ３に変更するように制御する（ステップＳ１０８）。このとき、減衰付加軸受５０の減衰効果は小さくなったにもかかわらず振動の大きさＸの挙動に変化がないため、振動Ｖ１はすでに収束していると判断できる。
【００４９】
さらに、制御装置８０は、振動の大きさＸが第二閾値Ｔｈ２以上とならずに時間Ｔが第二設定時間Ｔ２を過ぎた後は（時刻ｔ３；ステップＳ１１０、Ｓ１１２）、振動の大きさＸの大きさを判定する（ステップＳ１１４，ステップＳ１１６）。このとき、振動の大きさＸが第三閾値Ｔｈ３より小さいため、制御装置８０は、流体供給装置６０によって流量Ｑを第一流量Ｑ１となるように制御する（ステップＳ１１４〜ステップＳ１１８）。
【００５０】
その後、振動Ｖ２が発生し、振動の大きさＸが第一閾値Ｔｈ１となったときは（時刻ｔ４；ステップＳ１０２）、制御装置８０は、流体供給装置６０によって流量Ｑを第二流量Ｑ２に変更する（ステップＳ１０４）。これにより、減衰付加軸受５０の減衰効果が大きくなるため、振動Ｖ２は抑制される。そして、制御装置８０は、時間Ｔが第一設定時間Ｔ１を過ぎた後に（ステップＳ１０６）、流体供給装置６０によって流量Ｑを第三流量Ｑ３に変更する（時刻ｔ５；ステップＳ１０８）。このとき、減衰効果が小さくなったことにより、振動の大きさＸが大きくなったため、振動Ｖ２が収束していないか、別の振動Ｖ３が発生したと判断できる。
【００５１】
そして、時間Ｔが第二設定時間Ｔ２を過ぎる前に、振動Ｖ２（または振動Ｖ３）が大きくなり、振動の大きさＸが第二閾値Ｔｈ２以上となると（時刻ｔ６；ステップＳ１１０〜Ｓ１１２）、制御装置８０は、流体供給装置６０によって流量Ｑを第二流量Ｑ２とする（ステップＳ１０４）。これにより、減衰効果が大きくなるため、振動Ｖ２（または振動Ｖ３）は抑制される。
【００５２】
さらに、時間Ｔが第一設定時間Ｔ１を過ぎ（ステップＳ１０６）、制御装置８０が流量Ｑを第三流量Ｑ３に変更する（時刻ｔ７；ステップＳ１０８）。このとき、減衰付加軸受５０の減衰効果は小さくなったにもかかわらず振動の大きさＸの挙動に変化がないため、振動Ｖ２（または振動Ｖ３）はすでに収束していると判断できる。その後、制御装置８０は、時間Ｔの計測を開始する（ステップＳ１１０）。
【００５３】
そして、時間Ｔが第二設定時間Ｔ２を過ぎる前に振動Ｖ４が発生し、第二設定時間Ｔ２を過ぎたときに（時刻ｔ８；ステップＳ１１０）、振動Ｖ４の振動の大きさＸが第二閾値Ｔｈ２と第三閾値Ｔｈ３との間となっている。よって、制御装置８０は、ステップＳ１１４およびＳ１１６にて「ＮＯ」と判定し、流量Ｑを第三流量Ｑ３に維持する。このとき、流量Ｑに変化がないため、減衰効果が変化しない。よって、振動Ｖ４の振動の大きさＸの挙動に変化はない。その後、制御装置８０は、時間Ｔの計測を開始する（ステップＳ１１０）。
【００５４】
そして、時間Ｔが第二設定時間Ｔ２を過ぎる前に振動Ｖ４の収束が始まって、第二設定時間Ｔ２を過ぎたときに（時刻ｔ９；ステップＳ１１０）、振動Ｖ４の振動の大きさＸが第三閾値Ｔｈ３よりも小さくなったため、制御装置８０は、流量Ｑを第一流量Ｑ１に変更する（ステップＳ１１６〜Ｓ１１８）。
【００５５】
このとき、流量Ｑが少なくなったことにより減衰効果が小さくなったため、振動Ｖ４の振動の大きさＸが大きくなる。しかし、振動の大きさＸは第一閾値Ｔｈ１より小さいため、制御装置８０は流量Ｑを第一流量Ｑ１に維持する（ステップＳ１０２）。そして、振動Ｖ４がそのまま収束したため、制御装置８０は流量Ｑを第一流量Ｑ１に維持する（ステップＳ１０２）。
【００５６】
本実施形態によれば、制御装置８０は、振動検出センサ７０が検出した振動の大きさに応じて流体供給装置６０が供給する流体の流量Ｑを調整することによって、振動を抑制する減衰付加軸受５０の減衰効果を制御することができる。すなわち、主軸２０にびびり振動等の大きな振動が発生している場合は流体の流量Ｑを多くするように、振動が小さい場合は流体の流量Ｑを少なくするように制御して、主軸２０の振動を抑制する。したがって、振動の大きさにかかわらず流体を供給している場合に比べて、流体の発熱および動力の損失を抑制しながら、制御装置８０が主軸２０の振動を抑制することができる。
【００５７】
また、制御装置８０は、設定した閾値に基づいて、流体供給装置６０によって流体の流量Ｑを調整する。よって、流体の発熱および動力の損失を抑制しながら、より適切に制御装置８０が主軸２０の振動を抑制することができる。
【００５８】
また、制御装置８０が流体供給装置６０によって第二流量Ｑ２から第三流量Ｑ３に流体の流量Ｑを変更したときに、減衰付加軸受５０の減衰効果が低下する。よって、流体の流量Ｑが第三流量Ｑ３の場合は第二流量Ｑ２の場合に比べて、振動の大きさＸが大きくなるため、振動が振動検出センサ７０によって検出され易くなる。また、流体の流量Ｑが第三流量Ｑ３の場合は、流体の流量Ｑが第三流量Ｑ３よりも減衰効果が低い第一流量Ｑ１の場合に比べて、振動の大きさＸは抑制される。したがって、制御装置８０は、振動を抑制しつつ振動の発生状況を確認できるため、振動の発生状況および振動の大きさＸに応じて流体の流量Ｑを適切に調整することができる。
【００５９】
また、制御装置８０は、流体の流量Ｑを第三流量Ｑ３にすることにより、振動を抑制しつつ振動の発生状況を確認しているときに、振動の大きさＸが設定した閾値よりも大きくなった場合、流量Ｑを多くするように制御する。よって、制御装置８０は、より適切に流体の流量Ｑを調整することができる。
【００６０】
また、制御装置８０は、振動を抑制しつつ振動の発生状況を確認できる第三流量Ｑ３に流体の流量Ｑを変更してから第二設定時間Ｔ２が経過したときに、振動の大きさＸが設定した閾値の範囲内にある場合、適切な流量Ｑに維持するように制御する。よって、制御装置８０は、より適切に流体の流量Ｑを調整することができる。
【００６１】
また、制御装置８０は、振動を抑制しつつ振動の発生状況を確認できる第三流量Ｑ３に流体の流量Ｑを変更してから第二設定時間Ｔ２が経過したときに、振動の大きさＸが設定した閾値よりも小さい場合、より少ない流量Ｑで制御する。したがって、制御装置８０は、より適切に流体の流量Ｑを調整することができる。
【００６２】
次に、本発明の本実施形態における第一の変形例について説明する。本実施形態においては、流体の流量Ｑを第二流量Ｑ２から第三流量Ｑ３（時刻ｔ２、ｔ５、ｔ７）または第三流量Ｑ３から第一流量Ｑ１（時刻ｔ３、ｔ９）のように流量Ｑを少なくするように変更するときに、図５Ｂに一点破線にて示すように最短時間で流量Ｑを変更している。これに代えて、図５Ｂに実線にて示すように流量Ｑを除々に少なくするようにしても良い。この場合、減衰付加軸受５０の減衰効果が除々に小さくなるため、図５Ａの時刻ｔ５〜ｔ６の間およびｔ９以降において、一点破線にて示す本実施形態のように短時間で振動の大きさＸが変化せずに、実線で示すように除々に振動の大きさＸが変化する。
【００６３】
さらに、本発明の本実施形態における第二の変形例について説明する。本実施形態においては、図３に示す制御プログラムのフローチャートにおいて、制御装置８０がステップＳ１１６にて「ＮＯ」と判定した場合は、制御装置８０は、ステップＳ１１０に進み、時間Ｔの計測を開始し、第二設定時間Ｔ２が過ぎたか否かを判定する。これに代えて、制御装置８０がステップＳ１１６にて「ＮＯ」と判定した場合は、図３に点線にて示すように、制御装置８０は、ステップＳ１１４に進み、時間Ｔを計測せずに、振動の大きさＸの大きさを判定するようにしても良い。
【００６４】
この場合、図５Ａに示すように、時刻ｔ８が過ぎ、振動の大きさＸが第三閾値Ｔｈ３より小さくなったときに（時刻ｔ１０）、図５Ｂに点線にて示すように、制御装置８０が流量Ｑを第三流量Ｑ３から第一流量Ｑ１に変更するようにしても良い（時刻ｔ１０；ステップＳ１１４〜Ｓ１１８）。そして、流量Ｑが少なくなることにより減衰付加軸受５０の減衰効果が小さくなるため、図５Ａの時刻ｔ１０〜ｔ９の間に点線にて示すように、振動の大きさＸが変化する。
【００６５】
さらに、本発明の一実施形態における他の変形例について説明する。本実施形態においては、流体供給装置６０は、流体供給装置６０が備える流量検出センサによって検出される信号に基づいて流体の流量Ｑの調整を行っているが、流体の圧力を検出する圧力検出センサによって検出される信号に基づいて流量Ｑの調整を行うようにしても良い。具体的には、圧力検出センサを流体供給装置６０に設け、圧力検出センサが検出する信号に基づいて、流体供給装置６０が流量Ｑの調整を行う。
【００６６】
また、本実施形態においては、振動検出センサ７０が検出した振動に基づいて、制御装置８０が振動の大きさＸを算出しているが、工具２１付近に主軸２０の振動に相当する加工の音を検出するマイクを配置し、マイクが検出した音に基づいて、制御装置８０が振動の大きさＸを算出するようにしても良い。
【００６７】
また、本実施形態においては、第一閾値Ｔｈ１と第二閾値Ｔｈ２とを異なる閾値としているが、第一閾値Ｔｈ１と第二閾値Ｔｈ２とを同じ閾値としても良い。
【符号の説明】
【００６８】
１０…ハウジング、２０…主軸、３０…モータ、４１〜４４…転がり軸受、５０…減衰付加軸受、６０…流体供給装置、７０…振動検出センサ、８０…制御装置、Ｑ…流量、Ｑ１…第一流量、Ｑ２…第二流量、Ｑ３…第三流量、Ｔｈ１…第一閾値、Ｔｈ２…第二閾値、Ｔｈ３…第三閾値、Ｘ…振動の大きさ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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