JP5829560B2 - 冷却装置、加工装置、および、冷却油流量決定方法 - Google Patents

冷却装置、加工装置、および、冷却油流量決定方法 Download PDF

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Description

この発明は、冷却装置、加工装置、および、冷却油流量決定方法に関するものである。
従来、砥石を用いてワークを研削することで平歯車などの歯車を製作する歯車研削盤が知られている(例えば、特許文献1参照)。
そして、上記歯車研削盤には、ワークを研削する際の除熱ならびに研削屑除去のために、研削部に研削油を供給する冷却装置が設けられている。
特許第4563017号公報
ところで、上記歯車研削盤は、研削中に回転しているワークの温度を直接的に測定することができないため、経験則的に冷却油を過剰気味に供給している。そのため、冷却油供給用のポンプが大型化して、消費電力も増加してしまうという課題がある。
そして、冷却油を過剰気味に供給するために、配管径やタンク容量等が大きくなり、系全体が大型化してしまうという課題がある。
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ワークの過熱を防止しつつ冷却油の流量を削減して系全体を小型化することができる冷却装置、加工装置、および、冷却油流量決定方法を提供するものである。
上記の課題を解決するために以下の構成を採用する。
この発明に係る冷却装置は、ワークを加工する加工部を冷却油によって冷却する冷却装置であって、前記冷却油を前記加工部へ供給する冷却油供給手段と、該冷却油供給手段により供給する前記冷却油の流量を検出する冷却油流量検出手段と、前記加工部へ供給される冷却油の温度を検出する冷却油温度検出手段と、前記加工部で使用後の冷却油の温度を検出する使用後油温度検出手段と、前記冷却油供給手段を制御する冷却油供給制御手段とを備え、該冷却油供給制御手段は、前記加工部へ供給される冷却油の温度、前記加工部で使用後の冷却油の温度、前記加工部へ供給される冷却油の流量とに基づいて、前記ワークの加工で発生する加工部発熱量を推定する加工部発熱量推定手段と、該加工部発熱量推定手段により推定された加工部発熱量と、前記加工部のヒートバランスとに基づいて、前記ワークが目標温度となる冷却油流量を演算する冷却油流量演算手段とを備え、該演算された冷却油流量となるように、前記冷却油供給手段を制御することを特徴としている。
このように構成することで、ワークの温度を直接的に測定できない場合であっても、加工部へ供給される冷却油の温度と、使用後の冷却油の温度と、加工部へ供給される冷却油の流量とに基づいて、ワークの加工で発生する加工部発熱量を推定して、この加工部発熱量と加工部の境界条件とに基づいて、ワークが目標温度となる冷却油の流量を求めることができる。
さらに、この発明に係る冷却装置は、上記冷却装置において、前記冷却油供給手段が、 前記ワークと、該ワークを加工する加工工具との間の狭隘部に冷却油を供給する狭隘部用冷却油供給手段と、前記加工部を洗浄する洗浄用の冷却油を供給する洗浄用冷却油供給手段とを備え、前記冷却油流量検出手段が、前記狭隘部冷却油供給手段により前記狭隘部へ供給される狭隘部用の冷却油の流量を検出する狭隘部油流量検出手段と、前記洗浄用冷却油供給手段により前記加工部へ供給される前記洗浄用の冷却油の流量を検出する洗浄油流量検出手段とを備え、前記冷却油温度検出手段が、前記狭隘部用の冷却油の温度を検出する狭隘部用冷却油温度検出手段と、前記洗浄用の冷却油の温度を検出する洗浄油温度検出手段とを備え、前記使用後油温度検出手段が、前記加工部で使用された前記狭隘部用の冷却油と前記洗浄用の冷却油とが合流した後の使用後の冷却油の温度を検出し、前記加工部発熱量推定手段が、前記狭隘部用の冷却油の流量と、前記洗浄用の冷却油の流量と、前記狭隘部用の冷却油の温度と、前記洗浄用の冷却油の温度と、前記使用後の冷却油の温度とに基づいて前記加工部発熱量を推定するようにしてもよい。
このように構成することで、狭隘部に冷却油を供給する狭隘部用冷却油供給手段と、ワークを加工する砥石などに付着した加工屑などを除去する洗浄用の冷却油を供給する洗浄用冷却油供給手段とを備えている場合であっても、狭隘部用の冷却油の流量と温度とをそれぞれ検出すると共に、洗浄用の冷却油の流量と温度とをそれぞれ検出して、加工部発熱量を推定することができる。
さらに、この発明に係る冷却装置は、上記冷却装置において、加工部発熱量推定手段が、前記加工部へ供給される冷却油の平均流量を求める平均流量算出手段と、前記平均流量、前記加工部へ供給される冷却油の温度、および、前記加工部で使用後の冷却油の温度に基づいて、前記加工部における平均発熱量を求める平均発熱量算出手段とを備え、前記平均発熱量に基づいて前記加工部発熱量を算出するようにしてもよい。
このように構成することで、冷却油が加工部へ間欠的に供給されるような場合であっても、例えば、1加工周期における平均流量に基づいて、1加工周期における平均発熱量を求めることなどができるため、平均発熱量と冷却油の供給時間および非供給時間とに基づいて加工部発熱量を算出することができる。
さらに、この発明に係る冷却装置は、上記冷却装置において、前記使用後の冷却油を収容する第一収容部と、該第一収容部に接続され前記冷却油供給手段が接続される第二収容部と、前記第一収容部と前記第二収容部との間に設けられ、前記第一収容部の冷却油を前記第二収容部へ移送する冷却油移送手段とを備え、該冷却油移送手段により移送される前記冷却油の流量は、前記冷却油供給手段により前記加工部へ供給される前記冷却油の流量と同等に設定されるようにしてもよい。
このように構成することで、第一収容部と第二収容部とを備えている場合に、第一収容部から第二収容部へ冷却油を移送する冷却油移送手段による移送流量を、冷却油供給手段によって加工部に供給される冷却油と同等の流量まで低減することができる。
さらに、この発明に係る冷却装置は、上記冷却装置において、前記洗浄用冷却油供給手段が、前記第一収容部に収容されている使用後の冷却油を前記加工部へ供給するようにしてもよい。
このように構成することで、移送手段により第一収容部から第二収容部へ移送する冷却油の流量を更に低減することができる。
この発明に係る加工装置は、上記冷却装置を備えることを特徴としている。
このように構成することで、冷却油の流量を必要最低限に抑えることができるため、小型化ならびに省電力化を図ることができる。
さらに、この発明に係る加工装置は、ワークを加工する加工部を冷却油によって冷却する冷却装置を備える加工装置であって、前記ワークを加工する加工工具の回転駆動力を発生する主軸モータと、該主軸モータの消費電力を検出する主軸モータ電力検出手段と、前記冷却油を前記加工部へ供給する冷却油供給手段と、該冷却油供給手段により供給する前記冷却油の流量を検出する冷却油流量検出手段と、前記冷却油供給手段を制御する冷却油供給制御手段とを備え、該冷却油供給制御手段は、ワーク加工時の前記主軸モータの消費電力と、前記ワークを加工していない状態で前記主軸モータを駆動するワーク非加工時の前記主軸モータの消費電力との偏差に基づき、前記ワークの加工で発生する加工部発熱量を推定する加工部発熱量推定手段と、該加工部発熱量推定手段により推定された加工部発熱量と、前記加工部のヒートバランスとに基づいて、前記ワークが目標温度となる冷却油流量を演算する冷却油流量演算手段とを備え、該演算された冷却油流量となるように、前記冷却油供給手段を制御することを特徴としている。
このように構成することで、ワークの温度を直接的に測定できない場合であっても、主軸モータのワーク加工時とワーク非加工時との各消費電力に基づいてワークの加工で発生する加工部発熱量を推定し、この加工部発熱量と加工部のヒートバランスとに基づいて、ワークが目標温度となる冷却油の流量を求めることができる。
この発明に係る冷却油流量決定方法は、ワークを加工する加工部を冷却する冷却油の冷却油流量決定方法であって、前記加工部へ供給される前記冷却油の流量と、前記加工部へ供給される冷却油の温度と、前記加工部で使用された後の冷却油の温度と、に基づいて、前記ワークの加工で発生する加工部発熱量を算出する工程と、該加工部発熱量と、前記加工部のヒートバランスとに基づいて、前記ワークの温度が目標温度となる冷却油流量を演算する工程とを備えることを特徴としている。
このように構成することで、ワークの温度を直接的に計測することなしに、加工部へ供給される冷却油の流量と、加工部へ供給される冷却油の温度と、使用後の冷却油の温度とに基づいて、ワークの加工により発生する加工部発熱量を求めることができるため、ワークを十分に冷却可能な冷却油流量を演算して求めることができる。
さらに、この発明に係る冷却油流量決定方法は、ワークを加工する加工部を冷却する冷却油の冷却油流量決定方法であって、前記ワークを加工する加工工具の回転駆動力を発生する主軸モータを、前記ワークを加工しない非加工状態で駆動して、前記主軸モータの非加工時の消費電力を検出する工程と、前記ワークを加工する加工状態で主軸モータを駆動して、前記主軸モータの加工時の消費電力を検出する工程と、前記非加工時の消費電力と加工時の消費電力との偏差に基づいて、前記ワークの加工で発生する加工部発熱量を算出する工程と、該加工部発熱量と、前記加工部のヒートバランスとに基づいて、前記ワークの温度が目標温度となる冷却油流量を演算する工程とを備えることを特徴としている。
このように構成することで、ワークの温度を直接的に計測することなしに、ワーク加工時とワーク非加工時との各主軸モータの消費電力に基づいて、ワークの加工により発生する加工部発熱量を求めることができるため、ワークを十分に冷却可能な冷却油流量を演算して求めることができる。
この発明に係る冷却装置、加工装置、および、冷却油流量決定方法によれば、ワークの過熱を防止しつつ冷却油の流量を削減して冷却系全体を小型化することができる。
この発明の第一実施形態における歯車研削装置を示す斜視図である。 上記歯車研削装置の研削工具およびワークを示す斜視図である。 上記歯車研削装置の冷却装置の概略構成を示す図である。 上記冷却装置の研削油供給制御部の概略構成を示すブロック図である。 上記研削油供給制御部の研削油流量目標値決定部における制御処理を示すフローチャートである。 上記歯車研削装置の研削部の各伝熱経路を示す図である。 ワークの温度と狭隘部へ供給される研削油の流量との関係および、ワークのクライテリアを示すグラフである。 研削周期と各研削油流量との関係を示すタイミングチャートであって、(a)は研削のON/OFF周期、(b)は研削油流量センサによる流量、(c)は洗浄油流量センサによる流量、(d)は洗浄冷却油流量センサによる流量を示している。 上記研削油供給制御部の発熱量推定部における研削部の発熱量を算出する制御処理を示すフローチャートである。 この発明の第二実施形態における図3に相当する図である。 この発明の第三実施形態における図3に相当する図である。 上記第三実施形態の変形例における図3に相当する図である。 この発明の第四実施形態における図4に相当するブロック図である。 上記第四実施形態における発熱量推定部の制御処理を示すフローチャートである。 流量検出方法の変形例における図3に相当する図である。 流量検出方法の変形例における流量の変化を示すグラフであり、(a)は圧力と流量との関係、(b)は回転数と流量との関係、(c)は消費電力と流量との関係を示している。 流量調整方法の変形例における図3に相当する図である。 流量調整方法の変形例における弁開度と流量との関係を示すグラフである。
以下、この発明の第一実施形態における冷却装置、加工装置、および冷却油流量決定方法について図面を参照して説明する。
図1は、この実施形態における冷却装置を備えた加工装置である歯車研削装置の加工部の概略構成を示す図である。
図1に示すように、歯車研削装置10は、ワークW(図2参照)を研削して平歯車などの歯車を成形するいわゆる歯車研削盤であって、フロア上等に装置基台11が載置されている。この装置基台11には、ワークWの保持および搬入搬出を行うワーク側ユニット12と、研削工具Kを固定して回転させる工具側ユニット13とがそれぞれ対向配置されて取り付けられている。
ワーク側ユニット12には、ワークWを下方から支持して保持するテーブル14が、装置基台11上に立設されている。また、ワーク側ユニット12には、略筒状のカウンタコラム15が、装置基台11上に立設されている。カウンタコラム15は、上下方向に昇降する心押具(図示せず)を備えており、この心押具によって、テーブル14に保持されたワークWを上方から押さえてワークWの一端を支えることが可能となっている。
カウンタコラム15の下部外周には、旋回リング16が旋回可能に取り付けられている。この旋回リング16は、駆動手段(図示せず)によりカウンタコラム15の周方向に旋回可能とされており、その外周には、ワークWをその径方向外側から挟み込むことで把持可能なグリッパ17と、研削工具Kのドレッシングを行うドレッシング装置18とがそれぞれ周方向に離間して取り付けられている。
このように旋回リング16にグリッパ17が設けられていることで、グリッパ17にワークWを把持させた状態で旋回リング16を旋回させると、ワークWをテーブル14の位置まで搬入可能であると共に、加工後のワークWを把持させた状態で旋回リング16を旋回させると、ワークWをテーブル14から搬出することが可能となっている。さらに、旋回リングを旋回させてテーブル14の位置にドレッシング装置18を配置させることで、ドレッシング作業を行うことが可能となる。なお、この実施形態においては、グリッパ17が、2本の棒状のホーク19を備え、これらホーク19によりワークWを挟み込む機構を例示しているが、ワークWを搬送可能であればこの構成に限られるものではない。
工具側ユニット13には、研削工具Kを回転駆動する主軸モータ80等を収容するコラム20が、テーブル14に接近および離間する水平方向にスライド可能な状態で、装置基台11上に配設されている。コラム20には、研削工具Kを支持する支持機構21が取り付けられている。この支持機構21は、コラム20のテーブル側の側壁22に取り付けられて鉛直方向にスライド可能なスライド部23と、コラム20のスライド方向を向く回転軸周りに旋回可能な旋回ヘッド24と、コラム20のスライド方向に直交する水平方向にスライド可能な研削スライダ25とを備えている。
研削スライダ25には、研削工具Kを構成する砥石26を装着可能な研削スピンドル27が回動可能に支持されている。図2に示すように、砥石26は、外周面にねじ状の溝が形成された略円筒状に形成されており、研削スピンドル27は、装着された砥石26の中心軸と重なる回転軸回りに回動可能とされている。また、上記旋回ヘッド24には、ワークWの加工中に冷却油である研削油を研削箇所に吐出するクーラントノズル28が取り付けられている。このクーラントノズル28から吐出される研削油によって、研削の円滑性の確保と、研削屑の除去と、ワークWおよび砥石26の除熱が行われる。以下、ワークWと砥石26との研削が行われるワークスペースを研削部29と称する。
このように構成された歯車研削装置10においては、まず、グリッパ17によって搬入された未加工のワークWがテーブル14に載置保持される。この際、コラム20は、テーブル14から離間した位置に待機している。次いで、支持機構21のスライド部23、旋回ヘッド24、および、研削スライダ25によって、研削スピンドル27の位置、すなわち砥石26の位置が、テーブル14に保持されているワークWの位置に応じた位置に変位される。そして、コラム20がテーブル14に接近する方向にスライド変位されて、砥石がワークWに接触し、図2に示すようにワークWが研削されることとなる。そして、研削が終了したワークWは、グリッパ17により把持されて、旋回リング16の旋回により搬入とは逆向きに搬送され、図示しない搬出装置を介して装置外へと搬出される。
次に、上述した歯車研削装置10の冷却装置30について図面を参照して説明する。
図3に示すように、冷却装置30は、研削油を貯留するメインタンク31を備えている。このメインタンク31には、メインタンク31内の研削油の温度を一定に保持するチラー32が設けられている。さらに、メインタンク31は、上述したクーラントノズル28に研削油を供給するための研削油配管33の一端部が接続されている。研削油配管33の途中には、メインタンク31内の研削油をクーラントノズル28に向けて圧送するための研削油ポンプ34と、研削油配管33の研削油流路を開閉する開閉弁35とが設けられている。
同様に、メインタンク31には、洗浄油配管36が接続されており、この洗浄油配管36の出口開口部37が、テーブル14に保持されたワークWの位置を向いて配設されている。そして、洗浄油配管36の途中には、メインタンク31内の研削油を圧送する洗浄油ポンプ38および、洗浄油配管36の研削油流路を開閉する開閉弁39が取り付けられている。この洗浄油配管36を介して圧送される研削油は、研削加工の合間に、テーブル14に付着した研削屑などを除去するための研削油として使用される。
さらに、メインタンク31には、洗浄冷却油配管40が接続されており、この洗浄冷却油配管40の出口開口部41が、ワークWおよび砥石26の下方の装置基台11の上面11aに沿う方向を向いて配設されている。この洗浄冷却油配管40の途中には、メインタンク31内の研削油を圧送する洗浄冷却油ポンプ42および、洗浄冷却油配管40の研削油流路を開閉する開閉弁43が設けられている。この洗浄冷却油配管40を介して圧送される研削油は、ワークWおよび砥石26の下方に飛び散った研削屑などを除去するための研削油として使用される。
装置基台11の上面11aには、上述したクーラントノズル28、出口開口部37,41から吐出された研削油を排出する排出配管44が接続されている。この排出配管44は、研削屑を含む使用後の研削油を一時的に貯留するダーティタンク45に接続されている。このダーティタンク45は、メインタンク31よりも小容量の小型なものとなっており、上記上面11aよりも下方に配置されている。これにより、研削屑を含む使用後の研削油は、自重により排出配管44を介してダーティタンク45内に収容される。
さらに、ダーティタンク45には、配管46を介して研削屑を含む研削油を、ろ紙付きコンベア等でろ過するろ過装置47が接続されている。そして、配管46の途中には、ダーティタンク45の研削油をろ過装置47に圧送するろ過入口ポンプ48と、配管46の流路を開閉する開閉弁49とがそれぞれ設けられている。ダーティタンク45に一時的に貯留された研削油は、ダーティタンク45に長時間貯留されることなく、ろ過装置47へ順次圧送されるようになっている。
そして、ろ過装置47には、配管50を介してメインタンク31が接続されている。この配管50の途中には、ろ過装置47により研削屑が除去された清浄な研削油をメインタンク31に圧送するメイン入口ポンプ51と配管50の流路を開閉する開閉弁52とがそれぞれ設けられている。
ところで、上述した研削油配管33には、研削油配管33内を流過する研削油の流量を検出する研削油流量センサF1が取り付けられ、洗浄油配管36には、洗浄油配管36内を流過する研削油の流量を検出する洗浄油流量センサF2が取り付けられている。さらに、洗浄冷却油配管40には、洗浄冷却油配管40内を流過する研削油の流量を検出する洗浄冷却油流量センサF3が取り付けられている。これら研削油流量センサF1、洗浄油流量センサF2、および、洗浄冷却油流量センサF3の検出結果、すなわち、研削部29に供給される研削油の流量の検出結果は、それぞれ研削油供給制御部60に入力される。
上述した研削油配管33には、さらに、研削油配管33内を流過する研削油すなわち、研削部29へ供給される直前の研削油の温度を検出する研削油温センサT1が取り付けられている。また、洗浄油配管36には、洗浄油配管36内を流過する研削油すなわち、研削部29へ供給される直前の研削油の温度を検出する洗浄油温センサT2が取り付けられている。同様に、洗浄冷却油配管40には、洗浄冷却油配管40内を流過する研削油すなわち、研削部29へ供給される直前の研削油の温度を検出する洗浄冷却油温センサT3が取り付けられている。また、ダーティタンク45には、ダーティタンク45内に貯留されている研削油すなわち、使用後の研削油の温度を検出する使用後油温センサT4が取り付けられている。これら研削油温センサT1、洗浄油温センサT2、洗浄冷却油温センサT3、および、使用後油温センサT4の検出結果は、それぞれ研削油供給制御部60に入力される。
研削油供給制御部60は、研削油流量センサF1、洗浄油流量センサF2、および、洗浄冷却油流量センサF3の検出結果と、研削油温センサT1、洗浄油温センサT2、洗浄冷却油温センサT3、および、使用後油温センサT4の検出結果とに基づいて、研削部29で生じる発熱量を推定する制御処理を行う。さらに研削油供給制御部60は、推定された発熱量と、研削部29の後述するヒートバランスとに基づいて、ワークWが目標温度となる研削油流量を演算し、この演算された研削油流量となるように、研削油流量を制御する。また、その具体的方法として、ポンプモータをインバータ制御(図示せず)により操作する。
次に、上述した研削油供給制御部60の概略構成について図面を参照しながら説明する。
図4に示すように、研削油供給制御部60は、マス・ヒート・バランス計算部61と、研削油流量目標値決定部62と、目標流量・実流量比較部63と、操作量決定部64と、研削油流量制御部65と、発熱量推定部66とを備えている。
また、研削油供給制御部60には、操作者により操作入力が可能なユーザインターフェースである入力部67から、研削条件、材料条件、および、伝熱条件等の各種入力条件が入力可能とされている。
ここで、入力部67へ入力される研削条件としては、ワークWの研削しろ、ワークWの外径、ワークWの送り速度、砥石外径、研削スピンドル27を回転させる主軸の回転速度、および、潤滑条件等が挙げられる。さらに、入力部67へ入力される伝熱条件としては、空気の物性値、研削油の物性値、砥石26から周囲空気への熱伝達率、および、ワークWから周囲空気への熱伝達率などが挙げられる。
研削油供給制御部60は、上記研削条件を用いて、研削部29による発熱量の予測値を決定する。さらに、研削油供給制御部60は、上記材料条件を用いて、ワークWで許容可能な温度の上限値すなわち、研削油による冷却の目標温度(後述するクライテリア)を決定する。
マス・ヒート・バランス計算部61は、上記研削部29による発熱量の予測値に基づいて、研削部29へ供給する研削油の流量を仮決定するとともに、研削部29の発熱に伴う各箇所への伝熱量を評価し、ワークWの温度を評価する。そして、ワークWの温度を研削油流量目標値決定部62へ出力する。
また、マス・ヒート・バランス計算部61は、後述する発熱量推定部によって推定された研削部29の推定発熱量に基づいて、研削部29へ供給する研削油の流量を仮決定するとともに、研削部29の発熱に伴う各箇所への伝熱量を評価して、ワークWの温度を評価する。そして、ワークWの温度を研削油流量目標値決定部62へ出力する。
マス・ヒート・バランス計算部61及び研削油流量目標値決定部62は、収束計算によりワークWの温度が温度上限値であるクライテリア以下となるクーラントノズル28から吐出される研削油の最小油量を決定する。この際、研削油流量目標値決定部62は、クーラントノズル28から吐出される研削油の流量のうち、適正に研削部29へ供給される研削油の流量を評価して、上記研削油の最小油量から、クーラントノズル28から吐出される研削油の目標流量(以下、単に目標流量と称す)を決定して、目標流量・実流量比較部63へ出力する。
目標流量・実流量比較部63は、上記目標流量と、研削油流量センサF1により検出される流量(以下、単に実流量と称す)とを比較して、その偏差を操作量決定部64に出力する。
操作量決定部64は、目標流量と実流量との偏差に基づき、実流量が目標流量となるような、研削油ポンプ34の操作量を決定して、研削油流量制御部65へ出力する。
研削油流量制御部65は、操作量決定部64で決定された操作量で研削油ポンプ34の流量を制御する。より具体的には研削油ポンプ34のポンプモータをインバータ制御により操作する。
発熱量推定部66は、研削油流量センサF1、洗浄油流量センサF2、洗浄冷却油流量センサF3、研削油温センサT1、洗浄油温センサT2、洗浄冷却油温センサT3、および、使用後油温センサT4の各検出結果に基づいて、研削部29の発熱量を推定する。より具体的には、研削中に研削部29へ吐出される研削油の平均流量を求めて、この平均流量から研削中の研削部29の平均発熱量を求める。そして、この平均発熱量から、研削時の発熱量を求めて、この発熱量を研削部29の発熱量の推定結果として、マス・ヒート・バランス計算部61へ出力する。
次に、上述したマス・ヒート・バランス計算部61と、研削油流量目標値決定部62とによる制御処理について、図5のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。
まず、入力部67から、上述した研削条件、材料条件、および、伝熱条件の各種入力条件を入力する(ステップS01)。
次いで、研削条件に基づいて決定される研削部29による発熱量の予測値から、クーラントノズル28から吐出させる研削油の内、砥石26とワークWとの間の狭隘部70に流れ込む流量を仮決定し(ステップS02)、伝熱量の評価を行う(ステップS03)。
ここで、図6は、研削部29の発熱量Qとした場合の各伝熱経路を示している。この図6に示すように、まず、ワークWへの砥石26の回転接触により、発熱量Qが生じる。この発熱量Qは、それぞれ、ワークWへの伝熱量Qwinと、砥石26への伝熱量Qsinとに分かれる。狭隘部70には、クーラントノズル28から吐出される研削油が供給され、さらに、ワークWと砥石26とは、それぞれ大気中に存在するため、ワークWへの伝熱量Qwinは、研削油への伝熱量Qwcと、大気への伝熱量である放熱量Qwaに分かれる。また、砥石26への伝熱量Qsinは、研削油への伝熱量Qscと、大気への伝熱量である放熱量Qsaに分かれる。そして、各伝熱量は、下記の評価式を用いて求めることができる。
伝熱量=熱伝達率×温度差×伝熱面積・・・(1)
ここで、上記熱伝達率は、砥石26と空気又は研削油との間の熱伝達率、および、ワークWと空気又は研削油との間の熱伝達率である。さらに、上記温度差は、砥石26と空気又は研削油との間の温度差、および、ワークWと空気又は研削油との間の温度差である。
次いで、研削部29の発熱量Q、ワークWへの入放熱量、砥石26への入放熱量のバランスから、ワークWの温度を求める(ワーク温度評価;ステップS03)。
そして、ワークWの温度がクライテリア以下か否かを判定する(ステップS04)。
ここで、図7は、縦軸をワークWの温度(ワーク温度)、横軸を狭隘部70への研削油流量(油流量)としたグラフである。ワークWの温度は、研削油の流量が少ない場合に高温となり、研削油の流量が増加するにつれて低温側へ推移する。より具体的には、ワークWの温度は、研削油の流量が少ない領域では、研削油の流量の増加に対する温度低下率が大きくなり、研削油の流量が多い領域になるほど、研削油の流量の増加に対する温度低下率が小さくなる。図7に示すクライテリアは、ワークWの研削焼けなどが生じない上限温度であって、ワークWの材質等の諸条件に応じて変化する。
上記ステップS04の判定の結果、ワークWの温度がクライテリアよりも大きい「NO」の場合には、ステップS02に戻り、狭隘部70へ供給する研削油流量の仮決定値を僅かに増加させて上述した処理を繰り返す。
一方、ワークWの温度がクライテリア以下である「YES」の場合には、狭隘部70へ供給する研削油の流量を決定する(ステップS05)。ここで、狭隘部70へ供給する研削油の流量は、図6に示す最小油量となる。
次いで、クーラントノズル28から吐出する研削油の流量に対する上記ステップで決定された狭隘部70へ供給する研削油の流量を評価する(ステップS06)。より具体的には、クーラントノズル28から吐出される研削油は、図6に太線矢印で示すように、狭隘部70を通過しない研削油が存在するため、クーラントノズル28から吐出される研削油のうち、狭隘部70を通過しない研削油の割合を求めている。この狭隘部70を通過しない研削油の割合は、装置毎あるいは研削部29毎に予め計測するなどして求めることができる。
そして、上記狭隘部70を通過しない研削油の割合から、クーラントノズル28から吐出させる研削油の流量の必要最小油量を決定する(ステップS07)。さらに、この必要最小油量の決定結果を、目標流量・実流量比較部63に出力する(ステップS08)。
次に、発熱量推定部66による制御処理について図8、図9を参照しながら説明する。
図8(a)〜(d)は、横軸を共通の時間軸としたタイミングチャートであり、図8(a)は、研削のON/OFF周期、図8(b)は、研削油流量センサF1により検出される流量の変位、図8(c)は、洗浄油流量センサF2により検出される流量の変位、図8(d)は、洗浄冷却油流量センサF3により検出される流量の変位を示している。なお、研削がON時には、砥石26とワークWとが接触し、OFF時には、砥石26とワークWとが離間する状態となる。また、図8(b)〜(d)において、縦軸のスケールはそれぞれ異なっている。
上記図8(a)〜(d)に示すように、砥石26によるワークWの研削は、所定時間(t_on)だけON状態とされた後に所定時間(t_off)だけOFF状態とされる周期を繰り返す。
また、図8(b)〜(c)に示すように、研削油ポンプ34は、砥石26によるワークWの研削による除熱を行う必要があるためt_on時にのみ駆動され、洗浄油ポンプ38は、テーブル14に付着した研削屑を除去するためにt_off時にのみ駆動されている。さらに、図8(d)に示すように、洗浄冷却油ポンプ42は、研削部29の下部に落下した研削屑を除去するために、t_on、t_offに関わらず、装置稼働中は常時駆動している。
図9に示すフローチャートに従って、上記周期で研削が行われる研削部29の発熱量を算出する制御処理について説明する。
まず、図8に示す研削周期の1周期分、すなわちt_on+t_offにおける研削油ポンプ34、洗浄油ポンプ38、および、洗浄冷却油ポンプ42のそれぞれの平均流量を算出する(ステップS11)。ここで、入力条件としては、研削油の物性値、研削周期t_on,t_off、研削油流量センサF1の検出流量、洗浄油流量センサF2の検出流量、洗浄冷却油流量センサF3の検出流量、研削油温センサT1の検出温度、洗浄油温センサT2の検出温度、洗浄冷却油温センサT3の検出温度、使用後油温センサT4の検出温度が用いられる。なお、各検出流量は、各ポンプ34,38,42の稼動時の検出流量である。
次いで、研削部29の平均発熱量Qavを下記(2)式により算出する(ステップS12)。
平均発熱量Qav=密度×比熱×入口・出口温度差×平均流量・・・(2)
ここで、「密度」および「比熱」は、何れも研削油の密度および比熱である。また、入口・出口温度差とは、研削部29よりも上流側の研削油温センサT1、洗浄油温センサT2、および、洗浄冷却油温センサT3による検出温度を入口温度とし、使用後油温センサT4による検出温度を出口温度とした場合の、入口温度と出口温度との偏差である。研削油、洗浄油、洗浄冷却油それぞれについて上記(2)式により平均発熱量を算出し、その和をとることで研削部29の平均発熱量Qavを算出する。
そして、上記平均発熱量Qavから研削部29の発熱量Qを下記(3)式により算出する(ステップS13)。
Q・(t_on)=Qav・(t_on+t_off)
Q=Qav・(t_on+t_off)/(t_on)・・・(3)
次いで、研削部29の発熱量Qを、マス・ヒート・バランス計算部61に出力して(ステップS14)、上述した一連の制御処理を一旦終了する。このように実際に検出された研削油の温度に基づいて研削部29の発熱量Qを求めることで、マス・ヒート・バランス計算部61および研削油流量目標値決定部62によって研削油流量を必要最小油量にすることが可能となっている。
したがって、上述した第一実施形態の冷却装置30によれば、ワークWの温度を直接的に測定できない場合であっても、ワークWの研削時に生じる発熱量Qを推定して、この発熱量Qと研削部29のヒートバランスとに基づいて、ワークWが目標温度となる研削油の流量を求めることができるため、ワークWの研削焼けなど過熱を防止しつつ、研削油の流量を削減して冷却系全体を小型化することができる。
また、テーブル14などに付着した研削屑などを除去する洗浄用の研削油を供給する洗浄油ポンプ38および洗浄冷却油ポンプ42を備えている場合であっても、洗浄用の研削油の流量と温度とをそれぞれ検出して、研削部29の発熱量Qを推定することができる
さらに、研削油が研削部29へ間欠的に供給されるような場合であっても、研削周期における1周期の平均流量に基づいて、1周期の平均発熱量Qavを求めることができるため、平均発熱量Qavと研削油の供給時間t_on、および、非供給時間t_offとに基づいて研削部29による発熱量Qを算出することができる。
次に、この発明の第二実施形態における冷却装置について図面を参照して説明する。なお、この第二実施形態における冷却装置は、上述した第一実施形態の冷却装置に対して、流量センサF4,F5を追加するとともに、ろ過入口ポンプ48、メイン入口ポンプ51による流量を制御する構成を追加したものである。そのため、第一実施形態の冷却装置30と同一部分に同一符号を付して、重複説明を省略する。
図10は、この実施形態における冷却装置130の概略構成を示す図である。
図10に示すように、冷却装置130は、ダーティタンク45とろ過装置47との間の配管46に、配管46内を流過する研削油の流量を検出する流量センサF4が取り付けられている。同様に、ろ過装置47とメインタンク31との間の配管50には、流量センサF5が取り付けられている。これら流量センサF4,F5の検出結果は、研削油戻し制御部160に入力される。
研削油戻し制御部160は、研削油供給制御部60に接続され、研削油供給制御部60より、研削油流量センサF1、洗浄油流量センサF2、および、洗浄冷却油流量センサF3でそれぞれ検出された研削油流量の合計、すなわち研削部29へ圧送される研削油の合計流量の情報が入力される。
そして、研削油戻し制御部160は、研削部29へ圧送される研削油の合計流量と、ダーティタンク45からろ過装置47へ圧送される研削油の流量と、ろ過装置47からメインタンク31へ圧送される研削油の流量とが同等になるように、配管46に設けられたろ過入口ポンプ48と、配管50に設けられたメイン入口ポンプ51の流量制御を行う。この際、流量センサF4,F5の検出結果に基づいてろ過入口ポンプ48とメイン入口ポンプ51とのフィードバック制御を行う。
したがって、上述した第二実施形態の冷却装置130によれば、とりわけメインタンク31とダーティタンク45とを備えている場合に、ダーティタンク45からメインタンクへ研削油を移送するろ過入口ポンプ48およびメイン入口ポンプ51による移送流量を、研削油ポンプ34、洗浄油ポンプ38、および、洗浄冷却油ポンプ42によって研削部29に供給される研削油と同等の流量まで低減することができるため、系全体の研削油の流量を低減して更なる省電力化および系全体の小型化を図ることができる。
次に、この発明の第三実施形態における冷却装置について図面を参照して説明する。なお、この第三実施形態の冷却装置は、上述した第一実施形態の冷却装置30に対して、洗浄油ポンプ38を備える配管と、洗浄冷却油ポンプ42を備える配管との経路を変更したものであるため、上述した第一実施形態の冷却装置30と同一部分に同一符号を付して重複説明を省略する。
図11に示すように、この実施形態における冷却装置230は、第一実施形態の冷却装置30でメインタンク31と研削部29とを連通する洗浄油配管36および洗浄冷却油配管40(図11中、破線で示す)に代わって、ダーティタンク45と研削部29とを連通する、洗浄油配管136と、洗浄冷却油配管140とが設けられている。なお、図11において、図示都合上、研削油供給制御部60を省略している(後述する図12も同様)。
洗浄油配管136は、洗浄油配管36と同様に、その出口開口部37がテーブル14上部を向いて配設されている。この洗浄油配管136の途中には、ダーティタンク45内の研削油を研削部29に向かって圧送する洗浄油ポンプ38と、洗浄油配管136の研削油流路を開閉する開閉弁39とが取り付けられている。この洗浄油配管136を介して圧送される研削油は、研削加工の合間に、テーブル14に付着した研削屑などを除去するための研削油として使用される。
洗浄冷却油配管140は、洗浄冷却油配管40と同様に、その出口開口部41がワークWおよび砥石26の下方の装置基台11の上面11aに沿う方向を向いて配設されている。この洗浄冷却油配管140の途中には、ダーティタンク45内の研削油を圧送する洗浄冷却油ポンプ42および、洗浄冷却油配管40の研削油流路を開閉する開閉弁43が設けられている。この洗浄冷却油配管140を介して圧送される研削油は、ワークWおよび砥石26の下方の装置基台11の上面11a上に飛び散った研削屑などを除去するための研削油として使用される。
したがって、上述した第三実施形態の冷却装置230によれば、ろ過入口ポンプ48とメイン入口ポンプ51とによりダーティタンク45からメインタンク31へ圧送する研削油の流量を低減することができるため、省電力化を図ることが可能となる。さらに、ろ過入口ポンプ48、メイン入口ポンプ51、配管46,50、および、メインタンク31などを小型化できるため、研削油を循環させる系全体の小型化を図ることが可能となる。
ここで、上記冷却装置230においては、ダーティタンク45から洗浄油配管136、洗浄冷却油配管140を介して、研削部29へ研削油を供給する場合について説明したが、図12に示す第三実施形態の変形例における冷却装置330のように、ろ過装置47から洗浄油配管236、洗浄冷却油配管240を介して研削部29へ研削油を供給するようにしてもよい。この場合も、メイン入口ポンプ51によってメインタンク31へ圧送する研削油の流量を低減することができるため、省電力化ならびに系全体の小型化を図ることができる。
次に、この発明の第四実施形態における冷却装置について図13、図14を参照して説明する。なお、この第四実施形態における冷却装置は、上述した第一実施形態の冷却装置30の発熱量推定部66における研削部29の発熱量を推定する方法が異なるだけであるため、上記第一実施形態の図1〜3を援用すると共に、同一部分に同一符号を付して重複説明を省略する。
冷却装置30には、砥石26を回動させる主軸モータ80(図1参照)が設けられるとともに、図13に示すように、主軸モータ80の消費電力を検出する主軸モータ電力センサS1が設けられている。この第四実施形態の発熱量推定部166は、主軸モータ電力センサS1の検出結果に基づいて、研削部29の発熱量を推定する。
次に、図14のフローチャートを参照しながら、上記発熱量推定部166による制御処理について説明する。
まず、研削スピンドル27へ砥石26を装着して、ワークWを研削していない非研削状態で、研削時と同一回転速度で主軸モータ80を空転させる。そして、この非研削状態における主軸モータ80の消費電力P1を検出する(ステップS21)。
次いで、砥石26によりワークWの研削を開始し、研削状態における主軸モータ80の消費電力P2を検出する(ステップS22)。
さらに、研削に要する動力分P3を、消費電力P2から消費電力P1を減算(P3=P2−P1)して算出する(ステップS23)。
そして、上記動力分P3に適切な係数η(0<η≦1)を乗算することで研削部29の発熱量P4を算出する(ステップS24)。最後に、算出した研削部29の発熱量P4をマス・ヒート・バランス計算部61に出力して、上述した一連の制御処理を一旦終了する。ここで、上記係数ηとは、動力検知部位と、実際に加工する部位において加工に供される動力との間の損失を考慮した効率である。
したがって、上述した第四実施形態の冷却装置によれば、予め非研削時の消費電力P1を求めておき、研削時の主軸モータ80の消費電力P2を検出することで、その偏差である動力分P3を求めることができる。その結果、動力分P3に基づいて研削部29における発熱量P4を容易に推定することができる。
なお、この発明は上述した各実施形態の構成に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。
上述した各実施形態においては、研削油流量センサF1、洗浄油流量センサF2、および、洗浄冷却油流量センサF3を用いて、各配管を流過する研削油の流量を検出する場合について説明したが、この流量検出方法に限られるものではない。
以下、流量検出方法の3つの変形例について、図15、図16(a)〜(c)を参照して説明する。なお、図15においては、第一実施形態の冷却装置30の研削油配管33に流量検出方法の各変形例を適用する場合を示しているが、洗浄油配管36、洗浄冷却油配管40にも適用可能である。また、第二、第三実施形態の冷却装置130,230,330にも適用可能である。さらに、図15においては、図示都合上、3つの変形例に係る構成を同一の冷却装置30に設けているが、実際には、これら構成は同時に設けられるものではない。
まず、流量検出方法の第一変形例は、研削油流量センサF1に代えて、研削油ポンプ34の出口側における研削油配管33内部の研削油の圧力を検出する圧力センサPを設けている。研削油ポンプ34の出口側の研削油の圧力は、研削油ポンプ34の出口側における流量に対して図16(a)のグラフに示すようにポンプの性能曲線で表される。つまり、上記圧力と流量との関係より、研削油ポンプ34の出口側の圧力を圧力センサPによって検出することで、研削油ポンプ34の出口側における研削油の流量を求めることが可能となる。
そして、流量検出方法の第二変形例は、研削油流量センサF1に代えて、研削油ポンプ34の回転数を検出する回転数センサN1を設けている。研削油ポンプ34の回転数は、研削油ポンプ34の出口側における流量に対して図16(b)のグラフに示すように、ポンプの性能曲線で表される。つまり、上記回転数と流量との関係より、研削油ポンプ34の駆動回転数を回転数センサN1によって検出することで、研削油ポンプ34の出口側における研削油の流量を求めることが可能となる。
さらに、流量検出方法の第三変形例は、研削油流量センサF1に代えて、研削油ポンプ34のモータMの消費電力を検出する電力センサL1を設けている。モータMの消費電力は、研削油ポンプ34の出口側における流量に対して図16(c)のグラフに示すように、ポンプの性能曲線で表される。つまり、上記消費電力と流量との関係より、研削油ポンプ34の消費電力を電力センサL1によって検出することで、研削油ポンプ34の出口側における研削油の流量を求めることが可能となる。
上述した各実施形態においては、研削油配管33を流過する研削油の流量を、研削油ポンプ34により調整する場合について説明したが、この流量調整方法に限られるものではない。
以下、流量調整方法の2つの変形例について、図17、図18を参照して説明する。なお、図17においては、第一実施形態の冷却装置30の研削油配管33に流量調整方法の各変形例を適用する場合を示しているが、洗浄油配管36、洗浄冷却油配管40にも適用可能である。また、第二、第三実施形態の冷却装置130,230,330にも適用可能である。さらに、図17においては、図示都合上、2つの変形例に係る構成を同一の冷却装置30に設けているが、実際には、これら構成は同時に設けられるものではない。
まず、流量調整方法の第一変形例は、開閉弁35に代えて、研削油供給制御部60により開閉操作量が制御可能な制御弁135が設けられている。制御弁135は、図5のステップS08で求めた必要最小油量となるように、研削油供給制御部60によって弁開度が調整される。ここで、図18は縦軸を弁開度、横軸を流量としたグラフである。この図18のグラフに示すように、弁開度と流量との関係は、弁開度が小さい状態から弁開度が大きくなるにつれて徐々に流量が増加する。例えば、上記グラフの関係を予めマップとして記憶手段(図示せず)に記憶しておき、研削油の流量の検出結果(計測値)と、流量の制御目標値との偏差に基づいて、マップ参照することで制御弁135の操作量を求めることができる。具体的には、流量の制御目標値である「目標値1」よりも計測値が小さい場合には、「操作量1」だけ弁開度を開く一方で、「目標値2」よりも計測値が大きい場合には、「操作量2」だけ弁開度を絞ることとなる。
さらに、流量調整方法の第二変形例は、研削油配管33から分岐してメインタンク31に接続される分岐配管333を設け、当該分岐配管333に制御弁235を設けられている。つまり、研削油配管33に流れる研削油の一部を、分岐配管333を介してメインタンク31に戻すことが可能となっている。そして、メインタンク31に戻される研削油の量は、制御弁235の開度に応じて調整可能となっている。この制御弁235の開度は、研削油供給制御部60によって、上述した第一変形例と同様のマップ等を参照して調整される。なお、この際ポンプを最高効率点で運転することにより、高効率な運転が可能となる。
上述した第一実施形態においては、研削油温センサT1、洗浄油温センサT2、および、洗浄冷却油温センサT3によって、それぞれ研削油配管33、洗浄油配管36、および、洗浄冷却油配管40の内部を流過する研削油の温度を検出する一例を説明したが、研削部29へ供給される研削油の温度を検出可能であれば良く、例えば、メインタンク31に貯留されている研削油の温度を検出するようにしてもよい。さらに、上述した各実施形態において、研削油温センサT1をクーラントノズル28の直前の研削油配管33に設け、洗浄油温センサT2を出口開口部37直前の洗浄油配管36,136,236に設け、洗浄冷却油温センサT3を出口開口部41直前の洗浄冷却油配管40,140,240に設けるようにしてもよい。
同様に、上述した各実施形態においては、研削部29で使用後の研削油の温度を検出する使用後油温センサT4によってダーティタンク45に貯留された研削油の温度を検出する一例を説明したが、この構成に限られず、例えば、排出配管44を流過する研削油の温度を使用後油温センサT4によって検出するようにしてもよい。
さらに、洗浄用の研削油を供給するために、洗浄油配管36(136,236)と、洗浄冷却油配管40(140,240)とを設ける場合について説明したが、何れか一方のみを設けるようにしてもよく、また、狭隘部70に研削油を供給する研削油配管33のみを設けて、洗浄油配管36(136,236)と、洗浄冷却油配管40(140,240)とを省略してもよい。
また、上述した各実施形態の冷却装置30,130,230,330を、ワークWを研削して歯車を形成する歯車研削装置10を一例に説明したが、発熱を伴う加工を行う加工装置であれば歯車研削装置10に限られるものではない。
29 研削部(加工部)
30,130,230,330 冷却装置
34 研削油ポンプ(冷却油供給検出手段、狭隘部用冷却油供給手段)
38 洗浄油ポンプ(冷却油供給検出手段、洗浄用冷却油供給手段)
42 洗浄冷却油ポンプ(冷却油供給検出手段、洗浄用冷却油供給手段)
60 研削油供給制御部(冷却油供給制御手段)
61 マス・ヒート・バランス計算部(冷却油流量演算手段)
62 研削油流量目標値決定部(冷却油流量演算手段)
66,166 発熱量推定部(加工部発熱量推定手段、平均流量算出手段、平均発熱量算出手段)
80 主軸モータ
F1 研削油流量センサ(冷却油流量検出手段、狭隘部油流量検出手段)
F2 洗浄油流量センサ(冷却油流量検出手段、洗浄油流量検出手段)
F3 洗浄冷却油流量センサ(冷却油流量検出手段、洗浄油流量検出手段)
T1 研削油温センサ(冷却油温度検出手段、狭隘部用冷却油温度検出手段)
T2 洗浄油温センサ(冷却油温度検出手段、洗浄油温度検出手段)
T3 洗浄冷却油温センサ(冷却油温度検出手段、洗浄油温度検出手段)
T4 使用後油温センサ(使用後油温度検出手段)
S1 主軸モータ電力センサ(主軸モータ電力検出手段)
W ワーク

Claims (8)

  1. ワークを加工する加工部を冷却油によって冷却する冷却装置であって、
    前記冷却油を前記加工部へ供給する冷却油供給手段と、
    該冷却油供給手段により供給する前記冷却油の流量を検出する冷却油流量検出手段と、
    前記加工部へ供給される冷却油の温度を検出する冷却油温度検出手段と、
    前記加工部で使用後の冷却油の温度を検出する使用後油温度検出手段と、
    前記冷却油供給手段を制御する冷却油供給制御手段とを備え、
    該冷却油供給制御手段は、
    前記加工部へ供給される冷却油の温度、前記加工部で使用後の冷却油の温度、前記加工部へ供給される冷却油の流量とに基づいて、前記ワークの加工で発生する加工部発熱量を推定する加工部発熱量推定手段と、
    該加工部発熱量推定手段により推定された加工部発熱量と、前記加工部のヒートバランスとに基づいて、前記ワークが目標温度となる冷却油流量を演算する冷却油流量演算手段とを備え、該演算された冷却油流量となるように、前記冷却油供給手段を制御し、
    前記冷却油供給手段は、
    前記ワークと、該ワークを加工する加工工具との間の狭隘部に冷却油を供給する狭隘部用冷却油供給手段と、
    前記加工部を洗浄する洗浄用の冷却油を供給する洗浄用冷却油供給手段とを備え、
    前記冷却油流量検出手段は、
    前記狭隘部用冷却油供給手段により前記狭隘部へ供給される狭隘部用の冷却油の流量を検出する狭隘部油流量検出手段と、
    前記洗浄用冷却油供給手段により前記加工部へ供給される前記洗浄用の冷却油の流量を検出する洗浄油流量検出手段とを備え、
    前記冷却油温度検出手段は、
    前記狭隘部用の冷却油の温度を検出する狭隘部用冷却油温度検出手段と、
    前記洗浄用の冷却油の温度を検出する洗浄油温度検出手段とを備え、
    前記使用後油温度検出手段は、
    前記加工部で使用された前記狭隘部用の冷却油と前記洗浄用の冷却油とが合流した後の使用後の冷却油の温度を検出し、
    前記加工部発熱量推定手段は、
    前記狭隘部用の冷却油の流量と、前記洗浄用の冷却油の流量と、前記狭隘部用の冷却油の温度と、前記洗浄用の冷却油の温度と、前記使用後の冷却油の温度とに基づいて前記加工部発熱量を推定する冷却装置。
  2. 前記加工部発熱量推定手段は、
    前記加工部へ供給される冷却油の平均流量を求める平均流量算出手段と、
    前記平均流量、前記加工部へ供給される冷却油の温度、および、前記加工部で使用後の冷却油の温度に基づいて、前記加工部における平均発熱量を求める平均発熱量算出手段とを備え、
    前記平均発熱量に基づいて前記ワークの加工による発熱量を算出する請求項1に記載の冷却装置。
  3. 前記使用後の冷却油を収容する第一収容部と、
    該第一収容部に接続され前記冷却油供給手段が接続される第二収容部と、
    前記第一収容部と前記第二収容部との間に設けられ、前記第一収容部の冷却油を前記第二収容部へ移送する冷却油移送手段とを備え、
    該冷却油移送手段により移送される前記冷却油の流量は、前記冷却油供給手段により前記加工部へ供給される前記冷却油の流量と同等に設定されている請求項1又は2に記載の冷却装置。
  4. 前記洗浄用冷却油供給手段は、前記第一収容部に収容されている前記使用後の冷却油を前記加工部へ供給する請求項に記載の冷却装置。
  5. 上記請求項1からの何れか一項に記載の冷却装置を備える加工装置。
  6. ワークを加工する加工部を冷却油によって冷却する冷却装置を備える加工装置であって、
    前記ワークを加工する加工工具の回転駆動力を発生する主軸モータと、
    該主軸モータの消費電力を検出する主軸モータ電力検出手段と、
    前記冷却油を前記加工部へ供給する冷却油供給手段と、
    該冷却油供給手段により供給する前記冷却油の流量を検出する冷却油流量検出手段と、
    前記冷却油供給手段を制御する冷却油供給制御手段とを備え、
    該冷却油供給制御手段は、
    ワーク加工時の前記主軸モータの消費電力と、前記ワークを加工していない状態で前記主軸モータを駆動するワーク非加工時の前記主軸モータの消費電力との偏差に基づき、前記ワークの加工で発生する加工部発熱量を推定する加工部発熱量推定手段と、
    該加工部発熱量推定手段により推定された加工部発熱量と、前記加工部のヒートバランスとに基づいて、前記ワークが目標温度となる冷却油流量を演算する冷却油流量演算手段とを備え、該演算された冷却油流量となるように、前記冷却油供給手段を制御することを特徴とする加工装置。
  7. ワークを加工する加工部を冷却する冷却油の冷却油流量決定方法であって、
    前記ワークと該ワークを加工する加工工具との間の狭隘部用の冷却油の流量と、加工部へ供給される洗浄用の冷却油の流量と、前記狭隘部用の冷却油の温度と、前記洗浄用の冷却油の温度と、前記狭隘部用の冷却油と前記洗浄用の冷却油とが合流した後の使用後の冷却油の温度とに基づいて加工部発熱量を推定する工程と、
    該加工部発熱量と、前記加工部のヒートバランスとに基づいて、前記ワークの温度が目標温度となる冷却油流量を演算する工程とを含むことを特徴とする冷却油流量決定方法。
  8. ワークを加工する加工部を冷却する冷却油の冷却油流量決定方法であって、
    前記ワークを加工する加工工具の回転駆動力を発生する主軸モータを、前記ワークを加工しない非加工状態で駆動して、前記主軸モータの非加工時の消費電力を検出する工程と、
    前記ワークを加工する加工状態で主軸モータを駆動して、前記主軸モータの加工時の消費電力を検出する工程と、
    前記非加工時の消費電力と加工時の消費電力との偏差に基づいて、前記ワークの加工で発生する加工部発熱量を算出する工程と、
    該加工部発熱量と、前記加工部のヒートバランスとに基づいて、前記ワークの温度が目標温度となる冷却油流量を演算する工程とを含むことを特徴とする冷却油流量決定方法。
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