CN201970144U - 机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种机床，该机床包括：主轴，该主轴保持工件或刀具，利用电动机驱动而旋转；壳体构件，该壳体构件以围绕上述主轴的方式设置，在该壳体构件上形成有供制冷剂流通的多个制冷剂流路，多个上述制冷剂流路分别配置在以上述主轴的旋转轴线为中心沿其周向排列的多个区域，多个上述制冷剂流路以互相独立的方式形成。根据这样构成，能够提供谋求加工精度提高的机床。

Description

机床

技术领域

本实用新型一般而言涉及机床，进一步具体而言涉及具有用于冷却主轴的冷却构造的机床。

背景技术

关于以往的机床，例如，在日本特开2001-179573号公报中公开有一种主轴冷却构造，该主轴冷却构造的目的在于，从由于电动机内置型的主轴台的转子的发热而温度上升的主轴迅速地吸收热量从而冷却主轴(专利文献1)。在专利文献1公开的主轴冷却构造中，主轴台包括：装入有电动机的内侧框；嵌合于内侧框的外侧的外侧框。在外侧框和内侧框之间，形成有用于流动冷却油的由纵横的槽或螺旋状的槽构成的冷却油通路。

此外，在日本实开平4-47954号公报中，公开有以有效地防止主轴头壳体热变形或刀具主轴热变形为目的的机床的主轴头冷却装置(专利文献2)。在专利文献2所公开的主轴头冷却装置中，在轴支承刀具主轴的主轴头壳体上借助电动机安装板固定有驱动电动机。在电动机安装板上形成有冷却油通路。该冷却油通路由设于矩形形状的3个边区域的多个U字状通路和设于该矩形形状的剩下的1个边区域的冷却油供给通路以及冷却油排出通路构成。多个U字状通路、冷却油供给通路和冷却油排出通路在相邻的边之间相连地形成该冷却油通路。

机床基本上通过使刀具与旋转的加工物(工件)接触，或使旋转的刀具与固定的工件接触而进行工件的加工，因此，具有保持工件或刀具并使该工件或刀具旋转的主轴。在主轴旋转时，伴随着由于电动机的驱动、轴承的旋转而产生的发热，该发热引起主轴周围的机床零件的热变形。因此，采用通过在以围绕主轴的方式设置的壳体部构件上形成制冷剂流路，且使制冷剂在该制冷剂流路中流动，来强制地冷却主轴的构造。

另一方面，因壳体构件的形状、该壳体构件的支承构造等，主轴的散热性一般在主轴的旋转轴线周围不均匀。可是，在未实施考虑到了这一点的主轴冷却的情况下，有可能无法如预期那样抑制或消除机床零件的热变形。在该情况下，有可能会产生工件的加工精度降低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述的课题，提供一种能够谋求提高加工精度的机床。

本实用新型的机床包括主轴和壳体构件。主轴保持工件或刀具，利用电动机驱动而旋转。壳体构件以围绕主轴的方式设置。在壳体构件上形成有供制冷剂流通的多个制冷剂流路。多个制冷剂流路分别配置在以主轴的旋转轴线为中心沿其周向排列的多个区域，该多个制冷剂流路以互相独立的方式形成。

根据这样地构成的机床，由于在主轴的旋转轴线周围互相独立地形成多个制冷剂流路，所以能够针对每个制冷剂流路分别设定使制冷剂流通的条件。由此，能够适当地控制机床零件的伴随着主轴的旋转的热变形，提高加工精度。

此外，优选机床还包括传感器和调整部。传感器设在壳体构件的多个部位，用于检测壳体构件的各部位的温度。调整部基于由传感器所检测到的温度数据而被控制，该调整部针对每个制冷剂流路调整所供给的制冷剂的流量和温度中的至少一方。

根据这样地构成的机床，能够基于由传感器所检测到的温度数据，针对每个制冷剂流路设定作为使制冷剂流通的条件的制冷剂的流量和/或温度。

此外，优选调整部被控制成使主轴的旋转中心不因伴随着主轴的旋转的热变形而位移。根据这样地构成的机床，能防止由主轴的旋转中心的位移所引起的加工精度的降低。

此外，机床还包括：刃具台，安装有用于对保持在主轴上的工件进行车削的刀具；横进给台，用于安装刃具台，能够沿着第1轴滑动；滑鞍(saddle)，用于安装横进给台，能够沿着与第1轴正交、与主轴的旋转轴线平行的第2轴滑动。优选在主轴的旋转中心因伴随着主轴的旋转的热变形而位移的情况下，调整部被控制成使主轴的旋转中心沿着与第1轴和第2轴正交的第3轴位移。

根据这样地构成的机床，即使在主轴的旋转中心因伴随着主轴的旋转的热变形而位移的情况下，也能够将主轴的旋转中心的位移给予刀具对工件的加工位置的精度的影响抑制得较小。由此，能良好地保持加工精度。

此外，制冷剂流路包括：沿着主轴的旋转轴线方向延伸的多个第1流路部分；沿着与第1流路部分正交的方向延伸的多个第2流路部分。制冷剂流路以第1流路部分和第2流路部分交替地排列的方式蜿蜒地延伸。优选多个第1流路部分的总长大于多个第2流路部分的总长。

根据这样地构成的机床，能够将在各制冷剂流路的上游侧和下游侧之间产生的制冷剂的温度差给予主轴的旋转轴线方向上的热变形的影响抑制得较小。由此，能抑制主轴在旋转轴线方向上翘起地变形。

还优选配置在主轴的旋转轴线周围的多个制冷剂流路沿主轴的旋转轴线方向排列地形成多个组。根据这样地构成的机床，能够针对沿主轴的旋转轴线方向排列的多个制冷剂流路的各组进一步设定使制冷剂流通的条件。由此，能抑制主轴在其旋转轴线方向上翘起地变形。

如以上说明那样，根据本实用新型，能提供谋求提高加工精度的机床。

附图说明

图1是表示本实用新型的实施方式1的机床的立体图。

图2是表示图1中的主轴台的剖视图。

图3是表示沿着图2中的III-III线上的主轴台的剖视图。

图4是示意性地表示形成在图3中的主轴筒上的油流路的立体图。

图5是示意性地表示图1中所示的主轴台的冷却构造的图。

图6是表示油流量的调整机构的框图。

图7是由图6中的油流量的调整机构所进行的处理的流程图。

图8是表示从Z轴方向看到的情况下的工件和刀具的关系的图。

图9是表示图3中的主轴台的变形例的图。

图10是表示图4中的主轴筒的第1变形例的立体图。

图11是表示图4中的主轴筒的第2变形例的立体图。

图12是表示本实用新型的实施方式3的机床的剖视图。

图13是表示图12中的设于机床上的侧盖的立体图。

图14是表示图12中的主轴筒的第1变形例的立体图。

图15是表示图12中的主轴筒的第2变形例的立体图。

图16是表示安装于图15中的主轴筒上的侧盖的立体图。

图17是表示本实用新型的实施方式5的机床的剖视图。

具体实施方式

参照附图说明本实用新型的实施方式。另外，在以下参照的附图中，对相同或与其相当的构件，标注相同的附图标记。

实施方式1

图1是表示本实用新型的实施方式1的机床的立体图。参照图1，首先说明本实施方式的机床10的整体构造。机床10是通过使工件旋转并使刀具与该工件接触而进行加工的车床。

作为机床10的主要构成，包括底座160、主轴台110、刃具台120、横进给台130、滑鞍140、尾座150。机床10是双转塔车床(2 turret laths)，具有两个刃具台120(120A、120B)。

底座160作为主要构成是支承上述列举的其他零件的基础部分，被设置在工厂等的安装面。底座160具有作为安装其他零件的面的安装面162。底座160以安装面162的延伸方向成为相对于铅垂方向倾斜的方向的方式形成。底座160以安装面162朝向加工时的作业者侧的方式形成。底座160由铸铁等金属形成。

在底座160上安装有用于使工件旋转的主轴台110。主轴台110以从底座160的安装面162向上方立起的方式设置。主轴台110配置在安装面162的后述的Z轴方向的一端。主轴台110具有主轴21。该主轴21用于保持工件，以图1中点划线所示的旋转轴线101为中心旋转。旋转轴线101沿箭头标记202所示的轴向(Z轴方向)延伸。

在底座160上还安装有尾座150。尾座150配置在安装面162的Z轴方向的另一端。尾座150配置在旋转轴线101的延长线上。即，主轴台110和尾座150在旋转轴线101的轴线上彼此相对地配置。尾座150具有在主轴台110上安装有长条的工件的情况下支承该工件的端部的功能。

在底座160上还安装有滑鞍140。滑鞍140被设置为能够相对于底座160沿箭头标记202所示的轴向(Z轴方向)滑动。滑鞍140是具有用于使横进给台130滑动的引导面141、利用底座160的引导面161滑动的零件。滑鞍140具有使安装在刃具台120上的后述的刀具122沿着Z轴方向运动的功能。

在滑鞍140上安装有横进给台130。该横进给台130被设置为能够相对于滑鞍140沿箭头标记201所示的轴向(X轴方向)滑动。横进给台130具有使安装在刃具台120上的后述的刀具122沿X轴方向运动的功能。由滑鞍140和横进给台130构成用于使刀具122进行进给运动的往复台。

在横进给台130上安装有刃具台120。刀具122借助刀具保持架121安装在刃具台120上。刃具台120具有保持、固定刀具122的功能。刃具台120是转塔型，呈放射状安装多个刀具122，由进行旋转分度的花盘形成。

在本实施方式中，相对于刃具台120A和刃具台120B的各刃具台，设有滑鞍140和横进给台130。刃具台120A和刃具台120B沿X轴方向互相隔有间隔地配置。刃具台120A和刃具台120B以在X轴方向上主轴台110位于双者之间的方式配置。

另外，在底座160、滑鞍140和横进给台130上，适当地设置有用于能够使各零件沿着X轴、Z轴方向滑动的进给机构、引导机构、伺服电动机等。

作为滑鞍140的移动轴线的Z轴沿水平方向延伸。作为滑鞍140的移动轴线的Z轴与作为横进给台130的移动轴线的X轴正交。即，在本实施方式的机床10中，通过组合滑鞍140的直线运动和横进给台130的直线运动，安装在刃具台120上的刀具122对工件的加工位置在X-Z平面内能够移动。

在图1中，还表示有箭头标记203所示的轴向(Y轴)。Y轴与作为滑鞍140的移动轴线的Z轴和作为横进给台130的移动轴线的X轴正交。

另外，本实用新型的机床不限定于上述方式，也可以构成为还具有能够在上述的Y轴方向成分上滑动的构造体。在该情况下，安装在刃具台120上的刀具122对工件的加工位置3维立体移动。

图2是表示图1中的主轴台的剖视图。参照图1和图2，详细地说明主轴台110的构造，主轴台110除了主轴21之外，还具有作为壳体构件的主轴筒41和作为支承构件的支承腿部61。

主轴21被设为以旋转轴线101为中心旋转的旋转体，由包括主轴主体22和转子23在内的多个零件组合而构成。主轴主体22具有沿着旋转轴线101的轴向呈筒状延伸的形状。主轴主体22能够旋转地由轴承26和轴承27支承。在主轴主体22上安装有用于把持工件的夹具115(参照图1)。夹具115配置在主轴主体22的旋转轴线101的轴向的端部。转子23具有筒形状，嵌合在主轴主体22的外周上。

轴承26配置在主轴21的安装有夹具115的一侧即前端侧，轴承27配置在主轴21的与安装有夹具115的一侧相反的一侧即后端侧。在旋转轴线101的轴向上，轴承26配置在夹具115和转子23之间。在旋转轴线101的轴向上，轴承27相对于转子23配置在与轴承26相反的一侧。

主轴筒41以从主轴21的外周上围绕主轴21的方式设置。主轴筒41具有在配置于主轴21的外周上的状态下沿旋转轴线101的轴向延伸的筒形状。在主轴筒41的内周固定有定子46。该定子46配置在转子23的外周上。在定子46和转子23之间，设有以旋转轴线101为中心沿其周向延伸的微小间隙。组合转子23和定子46，构成用于使主轴21旋转的电动机。

另外，在本实施方式中，说明了主轴台110是电动机内置于主轴筒41的内侧的内装型的情况，但是本实用新型不限于此，主轴台110也可以是电动机安装在主轴筒41的外部，电动机的输出经由齿轮向主轴21传递的类型。

支承腿部61是为了将主轴筒41支承于底座160上而设置的。主轴筒41经由支承腿部61安装在底座160上。进一步具体而言，支承腿部61被固定在底座160的安装面162上。支承腿部61具有从该安装面162向上方延伸的柱形状。在该延伸的支承腿部61的顶端固定主轴筒41。主轴筒41和支承腿部61由铸铁等金属形成。

图3是表示沿着图2中的III-III线的主轴台的剖视图。参照图1～图3，主轴筒41具有侧面42。侧面42沿着旋转轴线101延伸。侧面42沿与旋转轴线101平行的方向延伸。侧面42是不与旋转轴线101正交的平面。在用与旋转轴线101正交的平面切断主轴筒41的情况下，侧面42为非圆形截面。在本实施方式中，在用与旋转轴线101正交的平面切断主轴筒41的情况下，侧面42为大致矩形截面。

在具有这样的构成的主轴筒41中，侧面42由多个侧面42A、42B、42C、42D构成。侧面42A、42B、42C、42D以该列举的顺序沿旋转轴线101的轴周围的周方排列地配置。侧面42A～42D被形成为相邻的侧面彼此正交。侧面42A～42D构成侧面42所具有的大致矩形截面的四个面。在旋转轴线101的轴周围规定有区域111A、111B、111C、111D的情况下，侧面42A、42B、42C、42D分别配置在区域111A、111B、111C、111D上。

图4是示意性地表示形成于图3中的主轴筒上的油流路的立体图。参照图2～图4，在主轴筒41上形成有用于使冷却油流通的油流路31。

在本实施方式的机床10中，油流路31由油流路31A、31B、31C、31D构成。油流路31A、31B、31C、31D分别位于区域111A、111B、111C、111D上地形成。油流路31A～31D互相独立地延伸。换句话说，油流路31A～31D被形成为在主轴筒41上互不相连。

油流路31形成在主轴21的外周上。油流路31形成在旋转轴线101的轴向上的转子23、定子46和轴承26重叠的位置(参照图2)。

油流路31呈线状地延伸，并且形成在侧面42上的呈平面状扩展的范围内。油流路31以在侧面42上每隔恒定的区域改变呈线状延伸的方向的方式形成。油流路31呈Z字形状(zigzag)延伸地形成。油流路31包括：沿着旋转轴线101的轴向延伸的作为第1流路部分的流路部分33；沿着与该流路部分33正交的方向延伸的作为第2流路部分的流路部分34。油流路31以流路部分33和流路部分34交替地排列的方式蜿蜒地延伸。在本实施方式中，油流路31A～31D各流路以流路部分33的总长大于流路部分34的总长的方式形成在侧面42A～42D各侧面上。

在用与旋转轴线101正交的平面切断主轴筒41的情况下，油流路31具有多个槽截面36(参照图3)。多个槽截面36在侧面42开口，互相隔有间隔地排列。油流路31A、31B、31C、31D分别由在侧面42A、42B、42C、42D开口的槽截面36形成。多个槽截面36是油流路31的流路部分33的截面。

机床10还具有作为盖构件的侧盖52。侧盖52具有平板形状。侧盖52以堵住槽截面36的开口的方式安装在主轴筒41上。为了防止从油流路31漏油，在侧盖52和侧面42之间插入有未图示的密封构件。

另外，在本实施方式中，说明了在用与旋转轴线101正交的平面切断主轴筒41的情况下，侧面42大致为矩形截面的情况，但是侧面42也可以具有三角形截面、除了矩形截面、三角形截面以外的多边形截面等。

图5是示意性地表示图1中所示的主轴台的冷却构造的图。参照图5，本实施方式的机床10还包括：用于冷却油的油冷却器66；用于储存油的油箱67；油供给用流路73A、73B、73C、73D；油排出用流路75；流量调整阀71A、71B、71C、71D；温度传感器51A、51B、51C、51D。

油冷却器66以及油箱67和形成在主轴筒41上的油流路31利用油供给用流路73A～73D和油排出用流路75互相连接。油冷却器66具有冷却由于冷却主轴台110而温度上升的油的功能。

进一步具体而言，在侧面42A上，在呈Z字状延伸的油流路31A的一端和油冷却器66之间由油供给用流路73A连接。在侧面42A上，呈Z字状延伸的油流路31A的另一端和油箱67之间由油排出用流路75连接。同样，油流路31B的一端和油冷却器66之间由油供给用流路73B连接，油流路31B的另一端和油箱67之间由油排出用流路75连接。油流路31C的一端和油冷却器66之间由油供给用流路73C连接，油流路31C的另一端和油箱67之间由油排出用流路75连接。油流路31D的一端和油冷却器66之间由油供给用流路73D连接，油流路31D的另一端和油箱67之间由油排出用流路75连接。

根据这样的构成，分别通过油供给用流路73A、73B、73C、73D供给到油流路31A、31B、31C、31D的油在各流路中流动的期间，通过与主轴筒41进行热交换而冷却主轴台110。因热交换而温度上升的油通过油排出用流路75被回收于油箱67。油被未图示的泵吸引，被油冷却器66冷却了之后，再次向油流路31A、31B、31C、31D供给。

由于油在在油流路31中流通的期间逐渐温度上升，所以在油流路31A～31D各流路的上游侧和下游侧之间产生油的温度差。对此，在本实施方式中，如图4所示，以侧面42A～42D各侧面的流路部分33的总长大于流路部分34的总长的方式呈Z字状形成。根据这样的构成，油流路31在主轴21的旋转轴线101的轴向上多次往返，因此，能够将在油流路31的上游侧和下游侧之间产生的油的温度差对主轴21的旋转轴线101的轴向的热变形的影响抑制得较小。由此，能抑制主轴21在其旋转轴线101的轴向上翘起地变形。

设于机床10上的主轴台110的冷却构造为了最终实现提高工件的加工精度的目的，具有根据每个流路而调整向油流路31A～31D供给的油流量的机构。以下，说明该油流量的调整机构。

在油供给用流路73A、73B、73C、73D各流路的路径上分别设有作为调整部的流量调整阀71A、71B、71C、71D。流量调整阀71A、71B、71C、71D分别设为能调整在油流路31A、31B、31C、31D中流动的油的流量的流量可变阀。

温度传感器51A～51D设于主轴筒41的多个部位。温度传感器51A～51D被埋设于形成主轴筒41的金属中。在本实施方式中，温度传感器51A、51B、51C、51D分别被埋设在位于侧面42A、42B、42C、42D和主轴21之间的主轴筒41的4个部位。温度传感器51A～51D具有检测设有各传感器的位置的主轴筒41的温度的功能。

另外，设置温度传感器51A～51D的位置不限定于上述部位。例如温度传感器51A～51D也可以与主轴筒41的表面接合。温度传感器51A～51D也可以设在彼此相邻的油流路之间的位置(例如油流路31A和油流路31B之间的主轴筒41的角部)。此外，在本实施方式中，油流路31的条数和温度传感器的个数一致，但是也可以不一致。

图6是表示油流量的调整机构的框图。图7是由图6中的油流量的调整机构所进行的处理的流程图。

参照图6和图7，机床10还具有控制部76。控制部76与温度传感器51A～51D以及流量调整阀71A～71D电连接，以能够输入输出温度数据、输入输出关于阀开度的指令。

说明调整油流量的处理流程，首先，温度传感器51A～51D检测设有各传感器的位置的主轴筒41的温度(t₁、t₂、t₃、t₄)(S101)。温度传感器51A～51D向控制部76输出检测到的主轴筒41的温度数据。

控制部76基于从温度传感器51A～51D收到的温度数据，决定在油流路31A～31D各流路中流通的油流量(A₁、A₂、A₃、A₄)(S102)。此时，决定油流量(A₁、A₂、A₃、A₄)，使得主轴21的旋转中心不会因伴随着主轴21旋转时的发热的热变形而产生变化。为了能够决定这样的油流量，将含有作为变量的主轴筒41的温度(t₁、t₂、t₃、t₄)的计算式“A1，A2，A3，A4＝f(t1，t2，t3，t4)”预先输入控制部76。一边使主轴筒41的温度(t₁、t₂、t₃、t₄)和油流量(A₁、A₂、A₃、A₄)进行各种变化一边实际测量主轴21的旋转中心的位置，通过采样主轴21的旋转中心的位置不变化的、主轴筒41的温度和油流量的组合来获得该计算式。控制部76算出为了实现所决定的油流量的阀开度，对流量调整阀71A～71D各阀输出该阀开度。

流量调整阀71A～71D各阀根据所输入的阀开度动作(S103)。由此，在油流路31A～31D各流路中流通规定量的油。

像上述那样，欲在加工中使主轴21的旋转中心停留在恒定的位置时，因为主轴台110的形状的变形等，所以油流路31A～31D各流路所要求的油流量互不相同。此外，相对于主轴筒41的侧面42A、42C、42D这三个侧面面对周围环境，侧面42B经由支承腿部61与底座160连接，因此，主轴台110具有朝向侧面42A、42C、42D这三个侧面散热性低，而朝向侧面42B这一个侧面散热性高的散热性。这一点也是油流路31A～31D各流路所要求的油流量互不相同的原因。

对此，在本实施方式的机床10中，在侧面42A～42D各侧面上形成互相独立的油流路31A～31D，还设有能够单独改变向这些油流路31A～31D供给的油流量的流量调整阀71A～71D。

另外，在本实施方式中，作为针对区域111A～111D中每个区域适当地冷却主轴筒41的部件而使用了油流量的调整阀，但是本实用新型不限于此。例如，也可以通过设置使向油流路31A～31D供给的油的温度之间存在温差，来改变区域111A～111D各区域的主轴筒41的冷却效率。在该情况下，可以通过以适当的比率向被图5中的冷却器66冷却了的油中混合回收于油箱67中的油，来调整向油流路31A～31D供给的油的温度。

另一方面，根据主轴21旋转时的发热状态，有时难以将主轴21的旋转中心保持在恒定的位置。在该情况下，在图7中的S102所示的流程中，控制部76决定油流量(A₁、A₂、A₃、A₄)，以使主轴21的旋转中心沿着Y轴方向位移。以下，说明该理由。

图8是表示从Z轴方向来看的情况下的工件和刀具的关系的图。参照图8，在图中表示有以旋转轴线101为中心旋转的圆柱状的工件123和切削该工件123的刀具122(作为一个例子，安装在图1中的刃具台120B上的刀具)。

加工时，刀具122沿着箭头标记201所示的X轴方向移动，与工件123的外周面接触。在该情况下，例如在由于伴随着主轴21的旋转时的发热的热变形，旋转轴线101沿箭头标记211所示的与X轴平行的方向位移时，工件123和刀具122接触的加工位置81如箭头标记213所示沿刀具122的切入方向位移。因此，旋转轴线101的位移对工件123的加工精度的影响大。相对于此，在由于伴随着主轴21旋转时的发热的热变形，旋转轴线101沿箭头标记212所示的与Y轴平行的方向位移时，工件123和刀具122接触的加工位置81沿箭头标记214所示的工件123的外周面的切线方向位移。在该情况下，向切入方向的位移小，而旋转轴线101的位移对工件123的加工精度的影响小。结果，即使在因伴随着主轴21旋转的热变形而引起的主轴21的旋转中心位移的情况下，也能将加工精度的降低抑制得非常小。

图9是表示图3中的主轴台的变形例的图。参照图9，在本变形例中，支承腿部61具有腿部62和腿部63。腿部62和腿部63在底座160和主轴筒41之间呈柱状延伸。腿部62和腿部63从主轴筒41侧开始分支，连接于底座160的互不相同的位置。腿部62具有作为底座160和主轴筒41之间的长度的腿长H1，腿部63具有比H1长的腿长H2。

在本变形例中，在主轴筒41上取代图3中的温度传感器51A～51D而设有温度传感器51E、51F。温度传感器51E配置在油流路31A和油流路31B之间(侧面42A和侧面42B之间的角部)，温度传感器51F配置在油流路31B和油流路31C之间(侧面42B和侧面42C之间的角部)。

在具有这样的构成的主轴台110上，假定控制部76决定油流量使得主轴21的旋转中心沿着Y轴方向位移的情况。在本变形例中，腿部62具有腿长H1，腿部63具有比H1长的腿长H2，因此，腿部62和腿部63由于来自主轴筒41的热传递而温度上升到相同的温度时，腿部63的伸长量大于热变形后的腿部62的伸长量。因此，例如，在由温度传感器51E检测到8℃、由温度传感器51F检测到10℃的情况下，使向油流路31A供给的油流量减少，使向油流路31C供给的油流量增加。由此，使温度传感器51E的温度为10℃、温度传感器51F的温度为8℃，而消除因腿部62和腿部63的腿长而引起的热变形量的差。

概括地说明以上所说明的、本实用新型的实施方式1的机床10的构造，本实施方式的机床10具有主轴21和作为壳体构件的主轴筒41。主轴21保持工件或作为刀具的工件，利用电动机驱动而旋转。主轴筒41以围绕主轴21的方式设置。在主轴筒41上形成有作为流通作为制冷剂的油的多个制冷剂流路的油流路31A～31D。油流路31A～31D分别配置在以主轴21的旋转轴线101为中心沿其周向排列的多个区域111A～111D，该油流路31A～31D以互相独立的方式形成。

根据这样地构成的、本实用新型的实施方式1的机床10，在主轴筒41所具有的侧面42A～42D各侧面形成有互相独立的油流路31A～31D。由此，能够针对每个油流路设定使油流通的条件，能适当地控制伴随着主轴21旋转时的发热的主轴台110的热变形。结果，能提高加工精度。

另外，在本实施方式中，说明了本实用新型的机床是车床的情况，但是也能将本实用新型应用于加工中心。此外，也能将本实用新型应用于具有刀具主轴的车床、具有旋转台的加工中心等的复合加工机。

实施方式2

在本实施方式中，对实施方式1的机床10所具有的主轴筒41的各种变形例进行说明。

图10是表示图4中的主轴筒的第1变形例的立体图。参照图10，油流路31具有沿着旋转轴线101的轴向延伸的流路部分33和沿着同流路部分33正交的方向延伸的流路部分34，流路部分33和流路部分34以交替地排列的方式蜿蜒地延伸。在本变形例中，油流路31A～31D各流路以流路部分34的总长大于流路部分33的总长的方式形成在侧面42A～42D各侧面。

在具有这样的构成的机床中，优选相对于油流路31从主轴前方供给油，从主轴后方排出。在该情况下，由于温度低的油向主轴前方流通，所以能更加可靠地防止配置在该主轴前方的轴承26(参照图2)的咬粘。

图11是表示图4中的主轴筒的第2变形例的立体图。参照图11，在本变形例中，油流路31除了形成在沿周向排列的图3中的区域111A～111D之外，被分开地形成在沿旋转轴线101的轴向排列的区域86、87、88。即，油流路31由互相独立地形成的12个油流路构成。根据这样的构成，针对沿旋转轴线101的轴向排列的每个区域86～88进一步设定向油流路31供给油的条件。由此，能防止主轴21在该旋转轴线101的轴向上翘起地变形。结果，能够提高加工精度。

根据这样地构成的、本实用新型的实施方式2的机床，能同样地得到实施方式1所述的效果。

实施方式3

图12是表示本实用新型的实施方式3的机床的剖视图。本实施方式的机床与实施方式1的机床10相比，基本上具有同样的构造。以下，有关重复的构造不进行重复说明。

参照图12，在用与旋转轴线101正交的平面切断主轴筒41的情况下，油流路31具有多个槽截面36。多个槽截面36是油流路31的图4中的流路部分33的截面。多个槽截面36互相隔有间隔地排列。在图中表示有在主轴筒41的侧面42A开口的多个槽截面36。多个槽截面36在侧面42A～42D上具有同样的构造，因此，以下以在侧面42A上开口的多个槽截面36的构造为代表进行说明。

多个槽截面36由两个槽截面36p、两个槽截面36q和两个槽截面36r构成。两个槽截面36p彼此相邻地配置。两个槽截面36q分别配置在槽截面36p的两侧，而且两个槽截面36r配置在槽截面36q的两侧。槽截面36p、横截面36q和槽截面36r以所列举的顺序从侧面42A的中心部朝向端部排列地配置。

如已经说明那样，在本实施方式中，在用与旋转轴线101正交的平面切断主轴筒41的情况下，侧面42为大致矩形截面。因此，侧面42A和旋转轴线101之间的距离从侧面42A的中心部朝向端部越来越大。侧面42A的槽截面36q的开口和旋转轴线101之间的长度L2比槽截面36p的开口和旋转轴线101之间的长度L 1长。侧面42A的横截面36r的开口和旋转轴线101之间的长度L3比槽截面36q的开口和旋转轴线101之间的长度L2长。

在将从侧面42A到槽截面36的槽底的长度称为槽深这样的情况下，槽截面36p具有槽深H1。槽截面36q具有比槽深H1深的槽深H2。槽截面36r具有比槽深H2深的槽深H3。槽截面36p的槽底和旋转轴线101之间的长度L4、槽截面36q的槽底和旋转轴线101之间的长度L5、槽截面36r的槽底和旋转轴线101之间的长度L6相等。即，槽截面36p、36q、36r以各槽截面的槽底沿以旋转轴线101为中心的周向排列的方式形成。

在将在图12中所示的截面中与槽深方向正交的方向的槽截面36的长度称为槽宽的情况下，槽截面36p、36q、36r各槽截面具有恒定的宽度。槽截面36p、36q、36r具有相等的槽宽。

图13是表示图12中的设于机床上的侧盖的立体图。参照图12和图13，本实施方式的机床90具有作为块(block)构件的槽内块件(block)56。槽内块件56配置在槽深比槽截面36p的槽深深的槽截面36q和槽截面36r中。在本实施方式中，在槽截面36p内不配置槽内块件56。在将配置在槽截面36q中的槽内块件56称为槽内块件56Q，将配置在槽截面36r中的槽内块件56称为槽内块件56R的情况下，槽内块件56Q以减小槽截面36q内的油能够流通的面积(以下也称为油流路面积)的方式配置，槽内块件56R以减小槽截面36r内的油流路面积的方式配置。

配置在具有相对浅的槽深的槽截面36q中的槽内块件56Q具有高度h2，配置在具有相对深的槽深的槽截面36r中的槽内块件56R具有比高度h2高的高度h3。通过分别在槽截面36q和槽截面36r中配置槽内块件56Q和槽内块件56R，使槽截面36p的油流路面积S1、槽截面36q的油流路面积S2、槽截面36r的油流路面积S3相等。即，在槽截面36p流动的油的流速、在槽截面36q流动的油的流速、在槽截面36r流动的油的流速相等。

根据这样的构成，通过在槽截面36中配置槽内块件56，使具有同样的油流路面积的槽截面36p、36q、36r以相对于具有以旋转轴线101为中心的圆形截面的主轴21均等的位置关系形成在主轴21的周围。由此，能防止因多个槽截面36之间的油流路面积的差、主轴21和各槽截面36的位置关系的差异，而使主轴筒41的冷却效率在以旋转轴线101为中心的周向上不均匀。

例如，假定多个槽截面36均具有槽深H1的情况，在该情况下，在形成槽截面36r的位置，主轴21和油流路31的距离大。因此，从主轴21侧朝向外周方向去的热无法直接与在槽截面36r中流通的油进行热交换，而在图3中的相邻的区域111A～111D的交界位置产生热干涉。这样的热干涉的产生作为现象不是固定的，而成为使控制主轴台110的热变形变复杂的主要原因。另一方面，在本实施方式的机床90中，能够在区域111A～111D各区域上、在以旋转轴线101为中心的周向上均匀地冷却主轴台110。由此，通过设定向油流路31A～31D供给的油流量，能够容易且适当地控制主轴台110的热变形。

此外，在本实施方式中，油流路36以在侧面42开口的槽形状形成。根据这样的构成，通过在铸造主轴筒41时同时成形槽形状等，能容易地形成油流路36。由此，能简化主轴筒41的制造工序，提高其生产率。

另外，在本实施方式中，槽内块件56与侧盖52一体形成。根据这样的构成，能够削减主轴台110所需的零件件数。此外，由于在安装侧盖52的同时在槽截面36中配置槽内块件56，所以能提高组装主轴台110时的作业效率。

概括地说明以上所说明的、本实用新型的实施方式3的机床90的构造，本实施方式的机床90具有主轴21和以围绕主轴21的方式设置的作为壳体构件的主轴筒41。主轴21保持工件或作为刀具的工件，利用电动机驱动而旋转。主轴筒41沿着主轴21的旋转轴线101延伸，具有在用与主轴21的旋转轴线101正交的平面切断的情况下为非圆形截面的侧面42。在主轴筒41上形成有供作为制冷剂的油流通的油流路31。在用与主轴21的旋转轴线101正交的平面切断主轴筒41的情况下，油流路31具有在侧面42开口且互相隔有间隔地排列的多个槽截面36(36p、36q、36r)。

多个槽截面36包括：作为第1槽截面的槽截面36p；相对于侧面42的深度大于槽截面36p的深度的作为第2槽截面的槽截面36q。机床90还具有作为块构件的槽内块件56。槽内块件56至少配置在第1槽截面和第2槽截面当中的作为第2槽截面的槽截面36q中，而减小槽截面36内的油能够流通的面积。

或者多个槽截面36包括：作为第1槽截面的槽截面36q；相对于侧面42的深度大于横截面36q的深度的作为第2槽截面的槽截面36r。机床90还具有作为块构件的槽内块件56。槽内块件56至少配置在第1横截面和第2槽截面当中的第2槽截面中，在本实施方式中，槽内块件56配置在槽截面36q和槽截面36r中，来减小槽截面36内的制冷剂能够流通的面积。

根据这样地构成的、本实用新型的实施方式3的机床90，通过在区域111A～111D各区域上，在以旋转轴线101为中心的周向上均匀地冷却主轴台110，能容易且适当地控制主轴台110的热变形。结果，能够提高加工精度。

另外，在本实施方式中，说明了在主轴筒41的各侧面形成有互相独立的油流路31A～31D的机床90，但是在本实用新型中，互相独立地形成的油流路不是必须的结构。即，油流路31A～31D也可以互相连通地形成。

实施方式4

如图4中所示，油流路31由沿着旋转轴线101的轴向延伸的流路部分33和沿着同流路部分33正交的方向延伸的流路部分34构成。在本实施方式中，对在流路部分34中用于得到与流路部分33相同的油流路面积的构造进行说明。另外，有关与实施方式3的机床90重复的构造，不重复其说明。

图14是表示图12中的主轴筒的第1变形例的立体图。在图14和后述的图15中，代表性地显示连接流路部分33的槽截面36q和槽截面36r的流路部分34。

参照图14，在本变形例中，流路部分33具有槽宽B1，流路部分34具有比B1窄的槽宽B2。在图14中的主轴筒41上安装有图13中的侧盖52的状态下，流路部分33的槽截面36p～36r的油流路面积和流路部分34的油流路面积相等。即，在流路部分33的槽截面36p～36r中流动的油的流速和在流路部分34中流动的油的流速相等。

图15是表示图12中的主轴筒的第2变形例的立体图。图16是表示安装在图15中的主轴筒上的侧盖的立体图。

参照图15和图16，流路部分34的槽底以具有相对深的槽深的槽截面36r的槽底和具有相对浅的槽深的槽截面36q的槽底互相连接的方式倾斜地形成。在本变形例中，在流路部分34中还配置有槽内块件57。槽内块件57形成为在槽内块件57配置于流路部分34的状态下，在槽内块件56Q和槽内块件56R之间以与流路部分34的槽底相同的角度倾斜。

在主轴筒41上安装有侧盖52的情况下，流路部分33的槽截面36p～36r的油流路面积和流路部分34的油流路面积相等。即，在流路部分33的槽截面36p～36r中流动的油的流速和在流路部分34中流动的油的流速相等。

根据这些变形例，通过使流路部分33的槽截面36p～36r的油流路面积和流路部分34的油流路面积相等，能进一步有效地抑制冷却效率的不均匀。

根据这样地构成的、本实用新型的实施方式4的机床，能同样地得到实施方式3所述的效果。

实施方式5

图17是表示本实用新型的实施方式5的机床的剖视图。本实施方式的机床与实施方式3的机床90相比，基本上具有同样的构造。以下，有关重复的构造不重复其说明。

参照图17，在本实施方式的机床95中，与实施方式3的机床90相同，侧面42A的槽截面36q的开口和旋转轴线101之间的长度L2比槽截面36p的开口和旋转轴线101之间的长度L 1长。侧面42A的槽截面36r的开口和旋转轴线101之间的长度L3比槽截面36q的开口和旋转轴线101之间的长度L2长。此外，槽截面36p具有槽深H1。槽截面36q具有比槽深H1深的槽深H2。槽截面36r具有比槽深H2还深的槽深H3。此外，槽截面36p的槽底和旋转轴线101之间的长度L4、槽截面36q的槽底和旋转轴线101之间的长度L5、槽截面36r的槽底和旋转轴线101之间的长度L6相等。

另一方面，槽截面36p、槽截面36q和槽截面36r具有互不相同的槽宽。进一步具体而言，槽截面36p具有槽宽B1。槽截面36q具有比槽宽B1宽的宽度B2。槽截面36r具有比槽宽B2还宽的槽宽B3。槽截面36p的油流路面积S1、槽截面36q的油流路面积S2、槽截面36r的油流路面积S3相等。即，在横截面36p中流动的油的流速、在横截面36q中流动的油的流速、在槽截面36r中流动的油的流速相等。

根据这样的构成，具有均等的油流路面积的槽截面36p、36q、36r位于距旋转轴线101等距离的位置地形成在主轴21的周围。由此，能防止因多个槽截面36之间的油流路面积之差、距旋转轴线101的距离之差，而使主轴筒41的冷却效率在以旋转轴线101为中心的周向上不均匀。

概括地说明以上所说明的、本实用新型的实施方式5的机床95的构造，本实施方式的机床95具有主轴21和以围绕主轴21的方式设置的作为壳体构件的主轴筒41。主轴21保持工件或作为刀具的工件，利用电动机驱动而旋转。主轴筒41沿着主轴21的旋转轴线101延伸，具有在用与主轴21的旋转轴线101正交的平面切断的情况下为非圆形截面的侧面42。在主轴筒41上形成有作为流通作为制冷剂的油的制冷剂流路的油流路31。在用与主轴21的旋转轴线101正交的平面切断主轴筒41的情况下，油流路31具有在侧面42开口且互相隔有间隔地排列的多个槽截面36(36p、36q、36r)。

多个槽截面36包括作为第1槽截面的槽截面36p和相对于侧面42的深度比槽截面36p的深度深的槽截面36q。槽截面36p和槽截面36q以槽截面36p的开口和主轴21的旋转轴线101之间的距离L1比槽截面36q的开口和主轴21的旋转轴线101之间的距离L2小的方式配置。槽截面36q的槽宽B2比槽截面36p的槽宽B1窄。

或者多个槽截面36包括：作为第1槽截面的槽截面36q；相对于侧面42的深度深于横截面36q的深度的槽截面36r。槽截面36q和槽截面36r以槽截面36q的开口和主轴21的旋转轴线101之间的距离L2比槽截面36r的开口和主轴21的旋转轴线101之间的距离L3小的方式配置。槽截面36T的槽宽B3比槽截面36q的槽宽B2窄。

根据这样地构成的、本实用新型的实施方式5的机床95，能同样地得到实施方式3所述的效果。

另外，也可以通过适当组合以上说明的实施方式1～5的机床的各种构造，构成新的机床。

本实用新型主要应用于车床和加工中心等机床。

应该认为这次公开的实施方式全部都是例示，不是对本实用新型的限定。本实用新型的范围不是上述的说明，而是由权利要求书所述，且包括与权利要求书等效的意思和范围内的全部的变更。

Claims (6)

1.一种机床，其特征在于，

该机床包括：

主轴，该主轴保持工件或刀具，利用电动机驱动而旋转；

壳体构件，该壳体构件以围绕上述主轴的方式设置，在该壳体构件上形成有供制冷剂流通的多个制冷剂流路，

多个上述制冷剂流路分别配置在以上述主轴的旋转轴线为中心沿其周向排列的多个区域，多个上述制冷剂流路以互相独立的方式形成。

2.根据权利要求1所述的机床，其特征在于，

该机床还包括：

传感器，该传感器设在上述壳体构件的多个部位，用于检测上述壳体构件的各部位的温度；

调整部，该调整部基于由上述传感器所检测到的温度数据而被控制，该调整部针对每个上述制冷剂流路调整供给的制冷剂的流量和温度中的至少一方。

3.根据权利要求2所述的机床，其特征在于，

上述调整部被控制成使上述主轴的旋转中心不因伴随着上述主轴的旋转的热变形而位移。

4.根据权利要求2所述的机床，其特征在于，

该机床还包括：

刃具台，该刃具台安装有用于对保持在上述主轴上的工件进行车削的刀具；

横进给台，该横进给台用于安装上述刃具台，能够沿着第1轴滑动；

滑鞍，该滑鞍用于安装上述横进给台，能够沿着与上述第1轴正交、与上述主轴的旋转轴线平行的第2轴滑动，

在上述主轴的旋转中心因伴随着上述主轴的旋转的热变形而位移的情况下，上述调整部被控制成使上述主轴的旋转中心沿着与上述第1轴和上述第2轴正交的第3轴位移。

5.根据权利要求1所述的机床，其特征在于，

上述制冷剂流路包括：沿着上述主轴的旋转轴线方向延伸的多个第1流路部分；沿着与上述第1流路部分正交的方向延伸的多个第2流路部分，

该制冷剂流路以上述第1流路部分和上述第2流路部分交替地排列的方式蜿蜒地延伸，

多个上述第1流路部分的总长大于多个上述第2流路部分的总长。

6.根据权利要求1所述的机床，其特征在于，

配置在上述主轴的旋转轴线周围的多个上述制冷剂流路沿上述主轴的旋转轴线方向排列地形成多个组。

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