JP3224059B2 - 機体温度制御方法及び装置 - Google Patents
機体温度制御方法及び装置Info
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- JP3224059B2 JP3224059B2 JP30723193A JP30723193A JP3224059B2 JP 3224059 B2 JP3224059 B2 JP 3224059B2 JP 30723193 A JP30723193 A JP 30723193A JP 30723193 A JP30723193 A JP 30723193A JP 3224059 B2 JP3224059 B2 JP 3224059B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は工作機械の機体内に空気
を流して機体各部の温度差を少なくする方法及び装置に
関するものである。
を流して機体各部の温度差を少なくする方法及び装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、工作機械のベッド又はコラム等の
機体は外気にさらされ易い部分とそうでない部分とがあ
り、外気にさらされ易い部分は外気温度（室温）の変化
により機体温度が変わるが、そうでない部分は温度変化
が少ない。更に切削加工中において切削液のかかる部分
や油圧機器に近い部分はこれにより温度変化が発生し易
い。このように機体各部の温度が不均一になると熱変位
量の差により加工精度に悪影響がある。例えばスラント
ベッド形旋盤の場合、図７に示すベッド１１０の断面の
ように後側リブ１１０ｂが前側リブ１１０ａより長く、
しかも後側リブの方が外気にさらされ易い構造では、例
えば室温の上昇で後側リブの温度が高くなった場合、傾
斜角θがθ´に変化して刃物台が前屈みとなり、刃先が
切込勝手に変位して工作物の加工径が小さくなる。
機体は外気にさらされ易い部分とそうでない部分とがあ
り、外気にさらされ易い部分は外気温度（室温）の変化
により機体温度が変わるが、そうでない部分は温度変化
が少ない。更に切削加工中において切削液のかかる部分
や油圧機器に近い部分はこれにより温度変化が発生し易
い。このように機体各部の温度が不均一になると熱変位
量の差により加工精度に悪影響がある。例えばスラント
ベッド形旋盤の場合、図７に示すベッド１１０の断面の
ように後側リブ１１０ｂが前側リブ１１０ａより長く、
しかも後側リブの方が外気にさらされ易い構造では、例
えば室温の上昇で後側リブの温度が高くなった場合、傾
斜角θがθ´に変化して刃物台が前屈みとなり、刃先が
切込勝手に変位して工作物の加工径が小さくなる。
【０００３】このような加工精度に影響する部分的な温
度差をなくすために、機体内に外気を通流させて温度を
均一にする方法に特開平１−１４０９４５号の公知の技
術がある。このものは図８に示すようにベース上に立設
されたコラム１０１とニイ１０２とラム１０３とを備え
る工作機械において、ラムの後端下方位置とコラムの後
部上方位置にそれぞれ空気取入れ口１０４，１０５を設
け、ラムの後端上方位置とコラムの後部下方位置の空気
取出し口１０６，１０７近くにそれぞれ設けたファン１
０８，１０９により、空気案内壁により仕切られた屈曲
する通風路に空気の流れを作って機体各部の温度を同一
化するものである。
度差をなくすために、機体内に外気を通流させて温度を
均一にする方法に特開平１−１４０９４５号の公知の技
術がある。このものは図８に示すようにベース上に立設
されたコラム１０１とニイ１０２とラム１０３とを備え
る工作機械において、ラムの後端下方位置とコラムの後
部上方位置にそれぞれ空気取入れ口１０４，１０５を設
け、ラムの後端上方位置とコラムの後部下方位置の空気
取出し口１０６，１０７近くにそれぞれ設けたファン１
０８，１０９により、空気案内壁により仕切られた屈曲
する通風路に空気の流れを作って機体各部の温度を同一
化するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べた特
開平１−１４０９４５号の技術は、通風流路の内壁には
補強リブがあるため空気の流れは、障害物のない中心部
は風量が多く、内壁に近づくにつれて風量が少なくなる
層流となって素通りし、補強リブに遮られて内壁に当た
る風量が少ないため、熱交換効率が悪いという問題を有
している。本発明は従来の技術の有するこのような問題
点に鑑みなされたものであり、その目的とするところ
は、機体内を流れる空気の流れ状態をかえて熱交換効率
を上げ、加工精度に影響する機体各部の温度を可及的に
同一化する方法および装置を提供しようとするものであ
る。
開平１−１４０９４５号の技術は、通風流路の内壁には
補強リブがあるため空気の流れは、障害物のない中心部
は風量が多く、内壁に近づくにつれて風量が少なくなる
層流となって素通りし、補強リブに遮られて内壁に当た
る風量が少ないため、熱交換効率が悪いという問題を有
している。本発明は従来の技術の有するこのような問題
点に鑑みなされたものであり、その目的とするところ
は、機体内を流れる空気の流れ状態をかえて熱交換効率
を上げ、加工精度に影響する機体各部の温度を可及的に
同一化する方法および装置を提供しようとするものであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の機台温度制御方法は、機体内に空気を流して
機体各部の温度差を少なくする方法であって、機体に両
端を開口した通風路内に送り込まれた空気の流れを規制
することで流れる空気を螺線状の乱流として流れの距離
を長くし機体内壁に当たる風量を増すようになしたもの
である。本発明の機台温度制御装置は、機体の長手方向
に両端が開口する通風路を設け、該通風路の一方の開口
部近くに送風ファンを設け、前記通風路内にスクリュー
板を固定又は回転可能に設け、送風ファンにより送り込
まれた空気の流れを螺線状の乱流とするものである。ま
た機体の長手方向に両端が開口する通風路を設け、該通
風路の一方の開口部近くに送風ファンを設け、前記通風
路内の中央の固定軸に複数のファンを回転可能に設け、
送風ファンにより送り込まれた空気の流れを螺線状の乱
流とするものである。また機体の長手方向に両端が開口
する通風路を設け、該通風路の一方近くに送風ファンを
設け、運転時の機体の温度差に対応する風量が得られる
ような密度の複数個のノズル穴を有する先止まりのガイ
ドチューブを隙間を有して前記通風路内に固設してなる
ものである。
に本発明の機台温度制御方法は、機体内に空気を流して
機体各部の温度差を少なくする方法であって、機体に両
端を開口した通風路内に送り込まれた空気の流れを規制
することで流れる空気を螺線状の乱流として流れの距離
を長くし機体内壁に当たる風量を増すようになしたもの
である。本発明の機台温度制御装置は、機体の長手方向
に両端が開口する通風路を設け、該通風路の一方の開口
部近くに送風ファンを設け、前記通風路内にスクリュー
板を固定又は回転可能に設け、送風ファンにより送り込
まれた空気の流れを螺線状の乱流とするものである。ま
た機体の長手方向に両端が開口する通風路を設け、該通
風路の一方の開口部近くに送風ファンを設け、前記通風
路内の中央の固定軸に複数のファンを回転可能に設け、
送風ファンにより送り込まれた空気の流れを螺線状の乱
流とするものである。また機体の長手方向に両端が開口
する通風路を設け、該通風路の一方近くに送風ファンを
設け、運転時の機体の温度差に対応する風量が得られる
ような密度の複数個のノズル穴を有する先止まりのガイ
ドチューブを隙間を有して前記通風路内に固設してなる
ものである。
【０００６】
【作用】請求項１乃至３は例えば旋盤のベッド等機体に
設けた通風路に送風ファンにより強制的に室温空気を取
り入れ、通風路内に設けたスクリュー，複数個の回転フ
ァン等により空気の流れを螺線状の乱流として流れの距
離を長くし通風路内壁に当たる風量を多くして、熱交換
効率を高め均等に室温空気に曝されるようにして機体各
部の温度差を少なくする。請求項４は通風路内に隙間を
有して固設した先止まりチューブに、送風ファンにより
強制的に室温空気を送り込み、予め調査しておいた運転
時の機体各部の温度分布に見合った風量を外周の複数の
ノズル穴から噴出させ、きめ細かに温度の均一化を行
う。
設けた通風路に送風ファンにより強制的に室温空気を取
り入れ、通風路内に設けたスクリュー，複数個の回転フ
ァン等により空気の流れを螺線状の乱流として流れの距
離を長くし通風路内壁に当たる風量を多くして、熱交換
効率を高め均等に室温空気に曝されるようにして機体各
部の温度差を少なくする。請求項４は通風路内に隙間を
有して固設した先止まりチューブに、送風ファンにより
強制的に室温空気を送り込み、予め調査しておいた運転
時の機体各部の温度分布に見合った風量を外周の複数の
ノズル穴から噴出させ、きめ細かに温度の均一化を行
う。
【０００７】
【実施例】以下実施例について図面にもとづいて説明す
る。 実施例第１ 図１の旋盤において、床上に設置されたベース１上に上
面が前下りに傾斜するスラントベッド２が固設され、こ
の前下りの上面にＺ軸方向の案内２ｄが設けられてい
る。Ｚ軸案内２ｄ上にサドル３が移動位置決め可能に載
置され、サドル３のＸ軸案内３ａ上に刃物台４が移動位
置決め可能に載置されている。刃物台４にＺ軸方向の旋
回中心軸のまわりで旋回割出し可能にタレット５が設け
られ、タレット５の外周に複数個の刃物Ｔが着脱可能に
取り付けられている。
る。 実施例第１ 図１の旋盤において、床上に設置されたベース１上に上
面が前下りに傾斜するスラントベッド２が固設され、こ
の前下りの上面にＺ軸方向の案内２ｄが設けられてい
る。Ｚ軸案内２ｄ上にサドル３が移動位置決め可能に載
置され、サドル３のＸ軸案内３ａ上に刃物台４が移動位
置決め可能に載置されている。刃物台４にＺ軸方向の旋
回中心軸のまわりで旋回割出し可能にタレット５が設け
られ、タレット５の外周に複数個の刃物Ｔが着脱可能に
取り付けられている。
【０００８】一方、ベース１の左端に主軸台６が固設さ
れ、主軸台６に図示しない複数の軸受により主軸７が回
転可能に軸承されている。ベッド２はスラント形のため
前側リブ２ａと後側リブ２ｂの高さが異なり、長手方向
に両端が開口する通風路２ｃが形成され、この通風路２
ｃ内に空気の流れを螺線状の乱流にする次の手段が組み
込まれている。図２の手段は通風路２ｃのほぼ中央に回
転可能な回転軸８ａにスクリュー板８ｂを熔着又はボル
ト締めした回転スクリュー８を設け、ベッド２の左端近
くに送風ファン９が取り付けられている。
れ、主軸台６に図示しない複数の軸受により主軸７が回
転可能に軸承されている。ベッド２はスラント形のため
前側リブ２ａと後側リブ２ｂの高さが異なり、長手方向
に両端が開口する通風路２ｃが形成され、この通風路２
ｃ内に空気の流れを螺線状の乱流にする次の手段が組み
込まれている。図２の手段は通風路２ｃのほぼ中央に回
転可能な回転軸８ａにスクリュー板８ｂを熔着又はボル
ト締めした回転スクリュー８を設け、ベッド２の左端近
くに送風ファン９が取り付けられている。
【０００９】このように構成されている図２の手段によ
れば、運転中はファン９により常時新鮮な外気がベッド
右側から取り入れられ、この取り入れられた空気により
スクリュー８が回転する。これにより通風路内の空気の
流れはスクリュー８により螺線状の乱流となり、通風路
２ｃ内壁に多く当たって熱交換効果を高め、左側より機
外に放出される。図３の手段は通風路２ｃのほぼ中央に
固着の固定軸１１に複数の回転ファン１２を回転可能に
設け、送風ファン９により右側から取り入れられた空気
の流れによりファン１２が回転して螺線状の乱流を作
る。図４の手段は通風路２ｃにスクリュー板１３を固着
し、右端近くに設けた送風ファン１４により送り込まれ
る空気をこのスクリュー板１３により螺線状の乱流とす
る。
れば、運転中はファン９により常時新鮮な外気がベッド
右側から取り入れられ、この取り入れられた空気により
スクリュー８が回転する。これにより通風路内の空気の
流れはスクリュー８により螺線状の乱流となり、通風路
２ｃ内壁に多く当たって熱交換効果を高め、左側より機
外に放出される。図３の手段は通風路２ｃのほぼ中央に
固着の固定軸１１に複数の回転ファン１２を回転可能に
設け、送風ファン９により右側から取り入れられた空気
の流れによりファン１２が回転して螺線状の乱流を作
る。図４の手段は通風路２ｃにスクリュー板１３を固着
し、右端近くに設けた送風ファン１４により送り込まれ
る空気をこのスクリュー板１３により螺線状の乱流とす
る。
【００１０】図７は図２の回転スクリュー８により通風
路２ｃ内の空気の流れを螺線状の乱流とする機体温度制
御装置付旋盤の通風時と通風しないときの連続加工時の
室温変化による寸法変化を調べた実験結果のグラフ図
で、これによれば室温変化によるワーク加工径の寸法変
化量はほぼ１／２に減少し、所定の寸法公差に入りやす
い基準寸法（０）を中心とした寸法変化となる。また図
３のファン１２及び図４の固定スクリュー１３による実
験も同様に行ったがほぼ同様の結果が得られた。
路２ｃ内の空気の流れを螺線状の乱流とする機体温度制
御装置付旋盤の通風時と通風しないときの連続加工時の
室温変化による寸法変化を調べた実験結果のグラフ図
で、これによれば室温変化によるワーク加工径の寸法変
化量はほぼ１／２に減少し、所定の寸法公差に入りやす
い基準寸法（０）を中心とした寸法変化となる。また図
３のファン１２及び図４の固定スクリュー１３による実
験も同様に行ったがほぼ同様の結果が得られた。
【００１１】実施例第２ 本実施例の実施例第１と異なるところは、ベッド２の通
風路２ｃ内の空気流を制御する手段のみであり、他は同
一のため同一個所には同一符号を付して説明を省略す
る。ベッド２の通風路２ｃ内に先止まりのチューブ１５
が隙間を有して固設され、チューブ１５は通風路２ｃの
内壁に対向する外面にＺ軸と直角に複数個のノズル穴１
５ａが穿設されている。このノズル穴１５ａは予め室温
に敏感な個所及び運転中の切削液や油圧装置による影響
を受けやすい個所等運転時の各部の温度の差を調べて温
度の差に対応する風量が得られるように穴の密度（間
隔）が定められている。従って図５のように送風ファン
１４により送り込まれる空気又は図６のように送風ファ
ン９により吸い込まれる空気は温度制御を集中的に行い
たい部分、即ち工作物の加工寸法変化に影響し易い部分
を重点的に制御することができ、図７の実験結果より更
に寸法変化を小さくすることが可能となる。
風路２ｃ内の空気流を制御する手段のみであり、他は同
一のため同一個所には同一符号を付して説明を省略す
る。ベッド２の通風路２ｃ内に先止まりのチューブ１５
が隙間を有して固設され、チューブ１５は通風路２ｃの
内壁に対向する外面にＺ軸と直角に複数個のノズル穴１
５ａが穿設されている。このノズル穴１５ａは予め室温
に敏感な個所及び運転中の切削液や油圧装置による影響
を受けやすい個所等運転時の各部の温度の差を調べて温
度の差に対応する風量が得られるように穴の密度（間
隔）が定められている。従って図５のように送風ファン
１４により送り込まれる空気又は図６のように送風ファ
ン９により吸い込まれる空気は温度制御を集中的に行い
たい部分、即ち工作物の加工寸法変化に影響し易い部分
を重点的に制御することができ、図７の実験結果より更
に寸法変化を小さくすることが可能となる。
【００１２】本発明は上述の通り構成されているので、
次に記載する効果を奏する。機体に設けた長手方向の通
風路にスクリュー，回転ファンを設けて空気流を螺線状
の乱流にする又は通風路内壁の必要個所に多量の空気を
吹きつける密度の異なるノズル穴を有する先止まりのガ
イドチューブを設けたので、室温変化や運転条件等によ
る機体各部の温度不均一が可及的に同一化され、連続加
工時の寸法変化を大幅に改善することができる。
次に記載する効果を奏する。機体に設けた長手方向の通
風路にスクリュー，回転ファンを設けて空気流を螺線状
の乱流にする又は通風路内壁の必要個所に多量の空気を
吹きつける密度の異なるノズル穴を有する先止まりのガ
イドチューブを設けたので、室温変化や運転条件等によ
る機体各部の温度不均一が可及的に同一化され、連続加
工時の寸法変化を大幅に改善することができる。
【図１】本発明のスラント形旋盤の側面図である。
【図２】実施例第１のベッド通風路内の回転スクリュー
による機体温度制御手段を示す構造図である。
による機体温度制御手段を示す構造図である。
【図３】実施例第１のベッド通風路内の回転ファンによ
る機体温度制御手段を示す構造図である。
る機体温度制御手段を示す構造図である。
【図４】実施例第１のベッド通風路内の回転スクリュー
による機体温度制御手段を示す構造図である。
による機体温度制御手段を示す構造図である。
【図５】実施例第２の先止まりチューブによる機体温度
制御手段を示す構造図である。
制御手段を示す構造図である。
【図６】実施例第２の先止まりチューブによる機体温度
制御手段を示す構造図である。
制御手段を示す構造図である。
【図７】連続加工時の通風時と通風しない時の室温変化
による加工寸法変化を表すグラフ図である。
による加工寸法変化を表すグラフ図である。
【図８】従来の技術の説明用に用いた図で、スラントベ
ッドの温度不均一により生じる傾斜角の変化の状態を表
す図である。
ッドの温度不均一により生じる傾斜角の変化の状態を表
す図である。
【図９】従来の技術の機体内部に室温空気を流通させた
工作機械の側面図である。
工作機械の側面図である。
２ ベッド ２ａ 前側リブ ２ｂ 後側リブ ２ｃ 通風路 ８ 回転スクリュー ９，１４ 送風
ファン １２ 回転ファン １３ 固定スク
リュー １５ 先止まりチューブ １５ａ ノズル
穴
ファン １２ 回転ファン １３ 固定スク
リュー １５ 先止まりチューブ １５ａ ノズル
穴
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−19039（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−140945（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−117848（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭61−5890（ＪＰ，Ｂ２) 実公 平３−47809（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23Q 1/00 - 1/76 B23Q 11/12 - 11/14
Claims (4)
- 【請求項１】 機体内に空気を流して機体各部の温度差
を少なくする方法であって、前記機体に両端を開口した
通風路内に送り込まれた空気の流れを規制することで流
れる空気を螺線状の乱流として流れの距離を長くし機体
内壁に当たる風量を増すようになしたことを特徴とする
機体温度制御方法。 - 【請求項２】 機体の長手方向に両端が開口する通風路
を設け、該通風路の一方の開口部近くに送風ファンを設
け、前記通風路内にスクリュー板を固定又は回転可能に
設け、送風ファンにより送り込まれた空気の流れを螺線
状の乱流とする機体温度制御装置。 - 【請求項３】 機体の長手方向に両端が開口する通風路
を設け、該通風路の一方の開口部近くに送風ファンを設
け、前記通風路内の中央の固定軸に複数のファンを回転
可能に設け、送風ファンにより送り込まれた空気の流れ
を螺線状の乱流とする機体温度制御装置。 - 【請求項４】 機体の長手方向に両端が開口する通風路
を設け、該通風路の一方の開口部近くに送風ファンを設
け、運転時の機体の温度差に対応する風量が得られるよ
うな密度の複数個のノズル穴を有する先止まりのガイド
チューブを隙間を有して前記通風路内に固設してなる機
体温度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30723193A JP3224059B2 (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | 機体温度制御方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30723193A JP3224059B2 (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | 機体温度制御方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07136895A JPH07136895A (ja) | 1995-05-30 |
| JP3224059B2 true JP3224059B2 (ja) | 2001-10-29 |
Family
ID=17966621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30723193A Expired - Fee Related JP3224059B2 (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | 機体温度制御方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3224059B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015213966A (ja) * | 2014-05-07 | 2015-12-03 | 高松機械工業株式会社 | 主軸台座冷却槽 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015182199A (ja) * | 2014-03-25 | 2015-10-22 | 三菱重工業株式会社 | 工作機械の熱変形防止構造、及び、それを備えた工作機械 |
| JP6871733B2 (ja) * | 2016-12-20 | 2021-05-12 | Dmg森精機株式会社 | 工作機械 |
| IT201700061222A1 (it) * | 2017-06-05 | 2018-12-05 | Breton Spa | Macchina utensile e metodo per il controllo di variazioni di temperatura in una macchina utensile. |
-
1993
- 1993-11-11 JP JP30723193A patent/JP3224059B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015213966A (ja) * | 2014-05-07 | 2015-12-03 | 高松機械工業株式会社 | 主軸台座冷却槽 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07136895A (ja) | 1995-05-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |