JP2004136395A - Bed for machine tool - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、低熱変位を実現する工作機械用のベッドに関する。
【0002】
【従来の技術】研削盤等で使用される工作機械用ベッドは一般に鋳物で構成されたものがよく知られている。通常、鋳物製ベッドは、その内部が中空構造になるように鋳抜かれており、更にこの鋳抜きによってリブが一体成形され格子状の補強された構造となっている。また、ベッド側面及び底面には貫通する鋳抜き穴が複数開口している。ベッド内部を鋳物の中空リブ構造とするのは、ベッド本体の軽量化すること及び材料の経年変化による歪の影響を小さくすることである。鋳抜き穴はベッド内部を中空リブ構造とする必要上無くすることはできない。
【0003】一方、工作機械の中でも特に光学部品等の高い加工精度を必要とされる超精密加工機において使用されるベッドとしては鋳物の他にグラナイト等の石で構成されたものが用いられる場合がある。グラナイト等の石製ベッドにおいては、鋳物製に比べて材料の経年変化が少なく熱容量が大きいといった特徴をもっており、通常は中実構造として用いられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の鋳物製ベッドは、その内部の構造体が鋳抜き穴を通して外気に曝されており、また中実構造に比べて外気との接触面積が大きいために外気温の影響を受けやすい。
【0005】一般に外気温と温度差を持つ物体が外気温に馴染んで同じ温度になるために必要な時間は、表面積Sと体積Vの比、すなわちS/Vが大きいほど短くなる。例えば、図10は外気温と温度差を持つ体積一定で表面積が異なる3種類の物体の温度変化を計算により求めた結果である。これらの3種類の物体は同じ材質(ねずみ鋳鉄)であり、初期温度(25℃)及び雰囲気温度(20℃)でそれぞれ計算している。図10よりS/Vが最小となる球体が最も外気温と同じ温度に到達する時間が長く、S/Vが大きくなるほどその時間が短くなることがわかる。即ち、S/Vが大きいほどより外気温の影響を受けやすいといえる。
【0006】従来の鋳物製ベッドは、ベッド内部が中空リブ構造であるので中実構造と比べてS/Vが大きい。従って、外気温の変動によりベッド温度が変化しやすく、結果としてベッドに取付けられた構造体、具体的にはスライド面や工具軸、工作物主軸等に影響して、工作物と工具との間の位置関係に誤差が生じてしまう。その結果、長時間の加工においては加工精度がばらついてしてしまうという問題があった。
【0007】上記の問題は、工場等の外気温変動の大きい場所に設置されている工作機械はもちろんのこと、超精密加工機のように設定温度に対して例えば±1℃以下に室温管理された恒温室内に設置され非常に高い加工精度が要求される機械においても重大な影響を及ぼしていた。
【0008】一方、グラナイト等の石製ベッドにおいては、鋳物製に比べて熱容量が大きく、中実の直方体のため外気との接触面積が小さい。そのため外気温変動に追従しにくく、高い加工精度が得られるという長所をもつ。しかしながら、グラナイトは鋳物よりも高価であり、機械加工が容易ではないため、設計の自由度が低いという問題があった。
【0009】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、低熱変位を実現する工作機械用のベッドを安価に提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するために、本発明の請求項1に記載の工作機械用ベッドにおいては、中空構造で鋳抜き穴を備えた鋳物からなる工作機械用ベッドの該鋳抜き穴を蓋で塞いだことを特徴とするものである。
【0011】請求項2に記載の工作機械用ベッドにおいては、中空構造で鋳抜き穴を備えた鋳物からなる工作機械用ベッドの該鋳抜き穴を蓋で塞ぎ、更にベッド内部を液体で充填したことを特徴とするものである。
【0012】請求項3に記載の工作機械用ベッドにおいては、前記液体が防錆剤を加えた水若しくは油としたことを特徴とするものである。
【0013】
【発明の作用及び効果】中空構造で鋳抜き穴を備えた鋳物からなる工作機械用ベッドの該鋳抜き穴を蓋で塞ぐことによってベッド内部を閉空間としたので、ベッドは外気に曝される表面積が小さくなり、ベッド全体の熱変位を抑制することができる。
【0014】また、中空構造で鋳抜き穴を備えた鋳物からなる工作機械用ベッドの該鋳抜き穴を蓋で塞ぎ、更にベッド内部を液体で充填することによってベッド全体の熱容量を大きくしたので、ベッドは鋳抜き穴を蓋で塞いだだけの場合と比較してより熱変位を抑制することができる。なお、その際、使用する液体としては防錆剤を加えた水若しくは油が好ましい。
【0015】
【発明の実施形態】以下、本発明の工作機械用ベッドに係わる第一の実施形態について図を用いて説明する。図1、図2は、本発明のベッド1を用いた工作機械100の概略を示したもので、図1は工作機械100の平面図、図2は工作機械100の正面図を表している。また、図3、図4は、ベッド1の断面図を示したもので、図3は図1におけるベッド1のA−A断面図、図4は図2におけるベッド1のB−B断面図を表している。さらに、図5、図6は鋳抜き穴2を蓋3、4で塞いだ状態における拡大図を示したもので、図5はベッド1の側面の鋳抜き穴2を蓋3で塞いだ状態、図6はベッド1の底面の鋳抜き穴2を蓋4で塞いだ状態を表している。
【0016】工作機械100は、例えば20℃に設定された恒温室内において、主軸140の先端に取付けられたワークWをテーブル170上に設けられた図示しない工具により加工するもので、対象となるワークはレンズ等の光学部品またはその金型である。
【0017】上述した工作機械100のベッド1の上面には図1、図2に示すように固定ベース110が設けられている。なお、ベッド1の上面には鋳抜き穴は設けられていない。固定ベース110は、その上部に固定されたリニアモータ111によって、中間ベース120をX軸方向に往復動可能に案内支持する。中間ベース120は、固定ベース110に設けられた案内機構によってX軸方向に往復動すると共に、内面両側に形成されている1対の案内面に移動体130を係合して、中間ベース120に固定された図示しないリニアモータによって移動体130をZ軸方向に往復動可能に案内支持する。移動体130は、その先端に主軸140が取付けられており、中間ベース120に設けられた案内機構によって主軸140と共にZ軸方向に往復動する。主軸140は円筒状のワークWをクランプしてZ軸回り(C軸)に回転する。
【0018】一方、ベッド1の側面の主軸140先端の真下側にはベース150が設けられている。なお、ベース150の取付け面となるベッド1の側面には鋳抜き穴は設けられていない。ベース150は、内面両側に形成された1対の案内面に移動体160を係合して、ベース150に支持された図示しないリニアモータによってY軸方向に往復動可能に案内支持する。移動体160は、その先端にテーブル170が取付けられており、ベース150に設けられた案内機構によってテーブル170と共にZ軸方向に往復動する。テーブル170には、ワークWを加工するための図示しない工具(例えば、バイトや砥石)がテーブル170上にその回転軸線であるY軸に平行なB軸から所定距離だけ離れた位置に配置されている。また、テーブル170は図示しない駆動装置によって回転され、工具をY軸回り(B軸)に旋回する。
【0019】以上のように、工作機械100は、ベッド1の上面にワークWをX、Z軸方向に移動させる機構及びZ軸回りに回転させる機構を設けると共に、ベッド1の側面の主軸140真下側に工具をY軸方向に移動させる機構及びY軸回りに回転させる機構を設けたことにより、ワークWの自由曲面加工を実現することができる。
【0020】つづいて、ベッド1について図面を参照して詳しく説明する。工作機械100のベッド1は、鋳物製であって、図3、図4に示すように内部が鋳抜かれており、その内部はベッド1と一体で成形されたリブ10が格子状に一定間隔で設けられている。リブ10は、ベッド1の内部に格子状に一定間隔で設けられることによってベッド1を補強すると共に、ベッド1の内部を2(縦)×3(横)×2(高さ)=計12個の同じ容積をもつ空間に仕切るように設けられている。また、リブ10には貫通した開口穴11が設けられており、隣接する空間同士を連結している。
【0021】ベッド1の側面及び底面には鋳抜き穴2が貫通して開口されている。鋳抜き穴2は、鋳造した際にベッド1の内部の各空間に充填している鋳砂を取り除くために設けられるものであって、該鋳砂が取り除きやすいようにベッド1の内部の各空間に対して少なくとも一つ以上設けられている。そして、ベッド1の側面の鋳抜き穴2は蓋3によって、ベッド1の底面の鋳抜き穴2は蓋4によって塞がれており、ベッド1の内部が閉空間になるよう構成されている。
【0022】ベッド1の側面の鋳抜き穴2を塞ぐ蓋3は、鋳抜き穴2の全体を塞ぐようにするため鋳抜き穴2よりも大きな形状となっており、その中心部には後述するボルト7を通すための穴が開けられている。更に、蓋3のベッド1との密着する部分には、図5に示すようにベッド1の内部を密閉するためのOリング5を挿入するための溝が全周にわたって設けられており、その溝部にOリング5が挿入されている。そして、蓋3はクランパ6及びボルト7によってベッド1に密着するように塞がれる。具体的には、クランパ6は十文字状の形状となっており、その中心はねじが切られている。ボルト7は、蓋3を通してクランパ6のねじ部に通され、ボルト7を締め付けることによってクランパ6とベッド1が密着する。その結果、蓋3はベッド1に密着するように塞がれ、ベッド1の内部の空気の漏れやベッド1の内部への外気の浸入を防ぐことができる。
【0023】一方、ベッド1の底面の鋳抜き穴2を塞ぐ蓋4は、鋳抜き穴2の全体を塞ぐようにするため鋳抜き穴2よりも大きな形状となっており、その外周部に蓋4を締め付けるためのボルト8を通すための穴が複数開けられている。更に、蓋4のベッド1との密着する部分には、図6に示すようにOリング9を挿入するための溝が全周にわたって設けられており、その溝部にOリング9が挿入されている。そして、蓋4は、ボルト8を通し穴及びベッド1の鋳抜き穴2外周上に設けられた図示しないねじ部に通され、締め付けることによってベッド1に密着するように塞がれる。その結果、ベッド1の内部の空気の漏れやベッド1の内部への外気の浸入を防ぐことができる。
【0024】以上のように、ベッド1の側面及び底面の鋳抜き穴2を蓋3、4で塞ぐことによってベッド1の内部が閉空間となり、外気に曝される表面積が小さくなるので、ベッド全体の熱変位を抑えることができる。その結果、長時間の加工における精度を安定させることができる。なお、ベッド1の上面の12で示されるのは第二の実施形態で用いられる液体注入口であり、第一の実施形態には必要なく、詰め栓がされている。
【0025】次に、第二の実施形態について説明する。第二の実施形態はベッドの鋳抜き穴を蓋で塞ぎ、更にベッド内部に液体を充填させるものである。なお、第二の実施形態の工作機械やベッドの構成は、第一の実施形態と同一の構成である。つまり、工作機械100のベッド1の鋳抜き穴2を蓋3,4で塞ぐまでは第一の実施形態と同じであって、その後閉空間となったベッド内部に液体を充填させるものである。なお、蓋3、4にはOリング5、9が挿入されているので、ベッド1と蓋3、4との密着した部分から液体が漏れ出す心配はない。
【0026】ベッド1の内部に充填する液体はベッド1の上面に設けられた液体注入口12より注入される。液体注入口12は、通常外気が浸入しないように詰め栓がされており、液体を注入する際詰め栓を外して液体を注入する。液体を注入した後は、外気の浸入と液体が気化して量が減ってしまうことを避けるために、液体注入口12に再度詰め栓をしてベッド1の内部を密封する。
【0027】ベッド1の内部に充填する液体としては比熱が大きい水が最も好ましい。更に言うと、鋳鉄製のベッド1が錆びてしまうことを避けるため、水に対して防錆剤を加えることが好ましい。更に、水が凍らないよう不凍液としてエチレングリコールなどを加えても良い。また、ベッド1の内部に充填する液体としては、水の他に防錆及び不凍の観点から油を充填させても良い。
【0028】以上のように、ベッド1の鋳抜き穴2を塞ぐための蓋3,4をすることによってベッド1の内部を閉空間とし、更にベッド1の内部に液体を充填したので、ベッド全体の熱容量が大きくなり、鋳抜き穴に蓋をしただけの場合と比べベッド全体の熱変位をより抑制することができる。
【0029】図7は、モデル化した従来及び本発明のベッド構造に対する体積V、表面積S、体積Vと表面積Sの比率S/V、重量及び総熱容量の関係を求めたものである。図7で挙げたベッドの構造は、一辺が1mの立方体で中実構造の鋳物製ベッド(A)と、一辺が1mの立方体で、内部がリブ肉厚50mmで3(縦)×3(横)×3(高さ)=計27個の空間に仕切られた中空リブ構造の鋳物製ベッド(B)、一辺が1mの立方体で中実構造のグラナイト製ベッド(C)、中空リブ構造の鋳物製ベッド(B)に対して鋳抜き穴を蓋で塞いだベッド(B0)、鋳抜き穴を蓋で塞いだベッド(B0)に対してベッド内部に鉱油を充填させたベッド(B1)、及び、鋳抜き穴を蓋で塞いだベッド(B0)に対してベッド内部に水を充填させたベッド(B2)の以上6種類である。
【0030】先ず、中実構造の鋳物製ベッド(A)の場合は、表面積が小さく、熱容量が大きい等の長所があるものの、前述のように軽量化や経年変化による歪の影響を考えると好ましくない。したがって、従来の鋳鉄製ベッドにおいては(B)のように中空リブ構造として約70%が鋳抜かれる。このように鋳抜かれた鋳鉄製ベッド(B)と中実構造のグラナイト製ベッド(C)とを比較すると熱容量は(C)の方が大きく、また表面積Sと体積Vの比(S/V)も(C)の方が小さい。よって、グラナイト製ベッド(C)の方が外気温変動に馴染みにくい構造体と言える。
【0031】しかしながら、リブ構造の鋳物製ベッド(B)に対して鋳抜き穴を蓋で塞いだベッド(B0)は、鋳抜き穴を蓋で塞いだことによって外気と接する表面積が減るのでS/Vが小さくなり、(B)よりも外気温変動に馴染みにくい構造体にすることができる。更に、鋳抜き穴を塞いだ鋳鉄製ベッド(B0)に対してベッド内部に鉱油を充填させたベッド(B1)の場合は、グラナイト製ベッド(C)と同等程度の熱容量が得られ、水の場合(B2)においては(C)の約2倍もの熱容量が得られる。これらによって外気温変動に対してより馴染みにくい鈍感な構造体にすることができる。
【0032】図8は、第一の実施形態で述べた、図1、図2の工作機械100のベッド1の側面及び底面の鋳抜き穴2を蓋3、4で塞いだ場合における、恒温室内の室温及びベッド内部の温度の測定結果を示している。ここで、恒温室内の設定温度は20℃である。また、恒温室内の室温及びベッド内部の温度は白金測温抵抗体によって測定を行い、ベッド内部の温度の測定については白金測温抵抗体をベッド1の液体注入口12より挿入して行った。図8より、室温は、機械を始動させた時(図8中の▲1▼)、機械本体の発熱により上昇しているが、途中、恒温室内への人の出入り等による外乱によって変動している。機械を停止させると(図8中の▲2▼)、室温は機械本体の発熱がないため設定温度付近まで低下している。
【0033】それに対して、ベッド内部の温度は、機械を始動させることによって上昇しているが、室温とは一致して連動しておらず、室温に対して緩やかに上昇している。また、室温の変動に対してベッド内部の温度はその影響を殆ど受けていないことが分かる。
【0034】つまり、ベッド1の側面及び底面の鋳抜き穴2を蓋3、4で塞いだことによってベッド内部を閉空間としたので、室温の変動に対してベッド内部の温度が馴染みにくく鈍感になったと言える。その結果、ベッド1の外側面は室温の変動による影響を受けるものの、ベッド1の内側面は室温の変動の影響を受けにくいので、ベッド全体が外気の変動を受ける表面積は小さくなりベッド全体の熱変位を抑えることができる。
【0035】また、図9は第二の実施形態で述べた、ベッド1の内部に液体を充填させた場合における、恒温室内の室温及び液体温度の測定結果を示している。ここで、恒温室内の設定温度は20℃である。ベッド1の内部に充填した液体は水に防錆剤を加えたものを使用した。なお、恒温室内の室温及び液体温度は白金測温抵抗体によって測定を行い、液体温度の測定は白金測温抵抗体をベッド1の液体注入口12より挿入して行った。図9より、室温は、図8の場合と同様に、機械を始動させた時(図9中の▲1▼)、機械本体の発熱により上昇しているが、途中、恒温室内への人の出入り等による外乱によって室温が変動している。そして、機械を停止させると(図9中の▲2▼)、室温は機械本体の発熱がないため設定温度付近まで低下している。
【0036】それに対して、ベッド内部の液体水温は、機械を始動させることによって上昇しているが、室温とは一致して連動しておらず、室温に対して緩やかに上昇している。また、室温の変動に対してベッド内部の液体水温はその影響を殆ど受けていないことが分かる。
【0037】そして、図8のベッド1の側面及び底面の鋳抜き穴2を蓋3、4で塞いだだけの場合と比較すると、ベッド1の内部に液体を入れた場合の方が室温の変動に対してより馴染みにくく鈍感になっている。つまり、ベッド1の内部に防錆剤を加えた水を充填することによってベッド全体の熱容量が大きくなったので、鋳抜き穴を蓋で塞いだだけの場合と比較してベッド内部の温度が外気温の変動に対してより馴染みにくく鈍感になったと言える。その結果、ベッド全体の熱変位はベッドの鋳抜き穴を蓋で塞いだだけの場合よりも抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】工作機械100の平面図である。
【図2】工作機械100の正面図である。
【図3】図1における工作機械100のベッド1のA−A断面図である。
【図4】図2における工作機械100のベッド1のB−B断面図である。
【図5】工作機械100におけるベッド1の側面の鋳抜き穴2を蓋3塞いだ状態を示す拡大図である。
【図6】工作機械100におけるベッド1の底面の鋳抜き穴2を蓋4塞いだ状態を示す拡大図である。
【図7】モデル化した従来及び本発明のベッド構造に対する体積V、表面積S、体積Vと表面積Sの比率S/V、重量及び総熱容量の関係を示したものである
【図8】図1、図2における工作機械100のベッド1の側面及び底面の鋳抜き穴2を蓋3、4で塞いだ場合における、恒温室内の室温及びベッド内部の温度の測定結果を示したものである。
【図9】図1、図2における工作機械100のベッド1の側面及び底面の鋳抜き穴2を蓋3、4で塞いでベッド内部に液体を充填させた場合における、恒温室内の室温及び液体温度の測定結果を示したものである。
【図10】外気温と温度差を持つ体積一定で表面積が異なる3種類の物体の温度変化を計算により求めた結果である。
【符号の説明】
1 ベッド
2 鋳抜き穴
3、4 蓋
12 液体注入口
100 工作機械[0001]
BACKGROUND OF THE
[0002]
2. Description of the Related Art It is well known that a bed for a machine tool used in a grinding machine or the like is generally made of a casting. Usually, the cast bed is cast out so that the inside thereof has a hollow structure, and the cast-out bed has ribs integrally formed to form a lattice-like reinforced structure. Also, a plurality of cast-out holes are formed in the side and bottom surfaces of the bed. The reason why the inside of the bed has a hollow rib structure made of a casting is to reduce the weight of the bed body and to reduce the influence of distortion due to aging of the material. The cast-out hole cannot be eliminated because the inside of the bed must have a hollow rib structure.
[0003] On the other hand, among machine tools, particularly, beds used in ultra-precision machines which require high machining accuracy for optical parts and the like are made of stones such as granite in addition to castings. There is. Stone beds made of granite or the like are characterized by a material having less aging and a large heat capacity as compared with cast beds, and are usually used as a solid structure.
[0004]
However, in the conventional casting bed, the internal structure is exposed to the outside air through a cast hole, and the contact area with the outside air is large as compared with the solid structure. Susceptible to outside temperatures.
In general, the time required for an object having a temperature difference from the outside air temperature to adjust to the outside air temperature and become the same temperature becomes shorter as the ratio of the surface area S to the volume V, that is, S / V is larger. For example, FIG. 10 shows the results obtained by calculating the temperature changes of three types of objects having a constant volume and different surface areas having a temperature difference from the outside air temperature. These three types of objects are of the same material (grey cast iron), and are calculated at the initial temperature (25 ° C.) and the ambient temperature (20 ° C.). From FIG. 10, it can be seen that the time required for the sphere having the minimum S / V to reach the same temperature as the outside air temperature is long, and the longer the S / V is, the shorter the time is. That is, it can be said that the larger the S / V, the more easily the influence of the outside air temperature is.
A conventional cast bed has a large S / V compared to a solid structure because the inside of the bed has a hollow rib structure. Therefore, the bed temperature is likely to change due to the fluctuation of the outside air temperature, and as a result, the structure attached to the bed, specifically, the slide surface, the tool shaft, the work spindle, etc., are affected, and the work-tool Will cause an error in the positional relationship. As a result, there has been a problem that the processing accuracy varies during long-time processing.
[0007] The above problem arises in that the room temperature is controlled to, for example, ± 1 ° C or less with respect to a set temperature like a super-precision processing machine as well as a machine tool installed in a place where the outside air temperature fluctuates greatly, such as a factory. It also had a significant effect on machines that were installed in a constant temperature room and required extremely high processing accuracy.
On the other hand, a stone bed made of granite or the like has a larger heat capacity than a cast bed, and has a small contact area with the outside air because it is a solid rectangular solid. Therefore, there is an advantage that it is difficult to follow the fluctuation of the outside air temperature and high processing accuracy can be obtained. However, since granite is more expensive than a casting and is not easily machined, there is a problem that the degree of freedom in design is low.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide an inexpensive machine tool bed that realizes low thermal displacement.
[0010]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a machine tool bed comprising a casting having a hollow structure and a cast hole. Wherein the cast hole is closed with a lid.
[0011] In the machine tool bed according to the second aspect of the present invention, the machine tool bed made of a casting having a hollow structure and a cast hole is closed with a cover, and the inside of the bed is further filled with liquid. It is characterized by the following.
According to a third aspect of the present invention, in the machine tool bed, the liquid is water or oil to which a rust inhibitor has been added.
[0013]
According to the present invention, since the inside of the bed of the machine tool bed made of a casting having a hollow structure and having a cast hole is closed by closing the cast hole with a lid, the bed is exposed to the outside air. The surface area is reduced, and thermal displacement of the entire bed can be suppressed.
In addition, the heat capacity of the entire bed is increased by closing the cast hole of a machine tool bed made of a casting having a hollow structure and having a cast hole with a lid and further filling the inside of the bed with a liquid. The bed can suppress thermal displacement more than a case where the cast hole is simply closed with a lid. In this case, the liquid used is preferably water or oil to which a rust inhibitor has been added.
[0015]
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a machine tool bed according to a first embodiment of the present invention. 1 and 2 schematically show a
The
A
On the other hand, a
As described above, the
Next, the
A
The
On the other hand, the
As described above, by closing the cast holes 2 on the side and bottom surfaces of the
Next, a second embodiment will be described. In the second embodiment, the cast hole of the bed is closed with a lid, and the inside of the bed is further filled with liquid. Note that the configurations of the machine tool and the bed of the second embodiment are the same as those of the first embodiment. In other words, the process until the
The liquid filling the inside of the
As the liquid to be filled in the
As described above, the inside of the
FIG. 7 shows the relationship between the volume V, the surface area S, the ratio S / V of the volume V and the surface area S, the weight, and the total heat capacity for the modeled conventional and present bed structures. The bed structure shown in FIG. 7 includes a solid cast bed (A) having a cube of 1 m on a side and a cube having a solid structure of 1 m on a side and having a rib thickness of 50 mm and 3 (length) × 3 (width). ) × 3 (height) = Casting bed of hollow rib structure (B) divided into a total of 27 spaces, bed of solid granite structure (C) having a cube of 1 m on a side, casting of hollow rib structure bed closes the hole punching cast against manufacturing bed (B) a lid (B 0), bed was filled with mineral oil to the internal bed cast punching holes relative to the bed that closed by a lid (B 0) (B 1 ) And a bed (B 2 ) in which the inside of the bed is filled with water with respect to a bed (B 0 ) in which the cast hole is closed with a lid.
First, the cast bed (A) having a solid structure has advantages such as a small surface area and a large heat capacity. However, as described above, it is preferable in view of the effects of distortion due to weight reduction and aging as described above. Absent. Therefore, in a conventional cast iron bed, about 70% is cast as a hollow rib structure as shown in (B). When the cast iron bed (B) cast in this way is compared with the granite bed (C) having a solid structure, the heat capacity of the cast iron bed (C) is larger and the ratio of the surface area S to the volume V (S / V). (C) is also smaller. Therefore, it can be said that the granite bed (C) is a structure that is less adaptable to changes in the outside air temperature.
However, the bed (B 0 ) in which the cast hole is closed by the lid with respect to the cast bed (B) having the rib structure has a reduced surface area in contact with the outside air by closing the cast hole with the lid. / V is reduced, and a structure that is less adaptable to outside temperature fluctuations than (B) can be obtained. Further, in the case of the bed (B 1 ) in which the bed is filled with mineral oil with respect to the cast iron bed (B 0 ) with the cast-hole closed, a heat capacity equivalent to that of the granite bed (C) is obtained, In the case of water (B 2 ), about twice the heat capacity of (C) is obtained. With these, it is possible to make the structure insensitive to external temperature fluctuations.
FIG. 8 shows a constant temperature chamber when the cast holes 2 on the side and bottom surfaces of the
On the other hand, the temperature inside the bed is increased by starting the machine, but is not interlocked with the room temperature and is gradually rising with respect to the room temperature. Further, it can be seen that the temperature inside the bed is hardly affected by the fluctuation of the room temperature.
That is, since the inside of the bed is made a closed space by closing the cast holes 2 on the side and bottom surfaces of the
FIG. 9 shows the measurement results of the room temperature and the liquid temperature in the constant temperature chamber when the liquid is filled in the
On the other hand, the temperature of the liquid water in the bed is increased by starting the machine, but is not synchronized with the room temperature and is gradually increased with respect to the room temperature. Further, it can be seen that the liquid water temperature inside the bed is hardly affected by the fluctuation of the room temperature.
Compared to the case where the cast holes 2 on the side and bottom surfaces of the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a
FIG. 2 is a front view of the
FIG. 3 is a sectional view of the
FIG. 4 is a sectional view of the
FIG. 5 is an enlarged view showing a state in which a
FIG. 6 is an enlarged view showing a state in which a
FIG. 7 shows the relationship between the volume V, the surface area S, the ratio S / V of the volume V to the surface area S, the weight, and the total heat capacity for the modeled conventional and present bed structures. 3 shows the measurement results of the room temperature in the thermostatic chamber and the temperature inside the bed when the cast holes 2 on the side and bottom surfaces of the
FIG. 9 shows the room temperature and the liquid in the constant temperature chamber when the cast holes 2 on the side and bottom surfaces of the
FIG. 10 shows the results of calculating the temperature changes of three types of objects having a constant volume and different surface areas having a temperature difference from the outside air temperature.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Cited By (5)
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---|---|---|---|---|
WO2012033309A2 (en) * | 2010-09-06 | 2012-03-15 | 두산인프라코어 주식회사 | Rib structure for a turning center bed |
WO2012033309A3 (en) * | 2010-09-06 | 2012-05-31 | 두산인프라코어 주식회사 | Rib structure for a turning center bed |
US9475159B2 (en) | 2010-09-06 | 2016-10-25 | Doosan Infracore Co., Ltd. | Rib structure for a turning center bed |
KR101773185B1 (en) * | 2010-09-06 | 2017-09-12 | 두산공작기계 주식회사 | Rib structure for bed of turning center |
JP2014014874A (en) * | 2012-07-05 | 2014-01-30 | Toshiba Mach Co Ltd | Precision machine tool |
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