JPH0350661B2 - - Google Patents
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- JPH0350661B2 JPH0350661B2 JP12250785A JP12250785A JPH0350661B2 JP H0350661 B2 JPH0350661 B2 JP H0350661B2 JP 12250785 A JP12250785 A JP 12250785A JP 12250785 A JP12250785 A JP 12250785A JP H0350661 B2 JPH0350661 B2 JP H0350661B2
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- Japan
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- temperature
- oil
- heat
- machine tool
- steel pipe
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- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 18
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 12
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
- B23Q11/0003—Arrangements for preventing undesired thermal effects on tools or parts of the machine
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/01—Frames, beds, pillars or like members; Arrangement of ways
- B23Q1/015—Frames, beds, pillars
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、工作機械の非発熱部を室温などの変
化から熱変形するのを防止する熱変形防止構造に
関するものである。
化から熱変形するのを防止する熱変形防止構造に
関するものである。
マシニングセンタ等の工作機械は、切剤加工工
具による切剤部並びに回転部など、特に発熱する
部分の冷却対策はなされているが、非発熱部であ
るベツト、コラムなどの工作機械本体の冷却対策
はなされていないのが現状である。すなわち、工
作機械の運転時に発生する熱によつて、その周辺
は熱変位するが、従来の熱変位防止対策は、発熱
部からの熱を強制冷却することに重点があつた。
また、工作機械が設置される室内の温度変化によ
つても、その工作機械は熱変位するが、従来にお
いては室内空調により工作機械全体を冷却する方
法をとつていた。そのため、発熱部は強制冷却に
よつて効率よく冷却できるが、非発熱部であるベ
ツトやコラムは特に冷却手段がなく、冷却する必
要がある場合は、工作機械を設置している室全体
を空調制御によつて冷却するというものであつ
た。したがつて、本体を冷却するにあつつては非
常に不経済なものであつた。
具による切剤部並びに回転部など、特に発熱する
部分の冷却対策はなされているが、非発熱部であ
るベツト、コラムなどの工作機械本体の冷却対策
はなされていないのが現状である。すなわち、工
作機械の運転時に発生する熱によつて、その周辺
は熱変位するが、従来の熱変位防止対策は、発熱
部からの熱を強制冷却することに重点があつた。
また、工作機械が設置される室内の温度変化によ
つても、その工作機械は熱変位するが、従来にお
いては室内空調により工作機械全体を冷却する方
法をとつていた。そのため、発熱部は強制冷却に
よつて効率よく冷却できるが、非発熱部であるベ
ツトやコラムは特に冷却手段がなく、冷却する必
要がある場合は、工作機械を設置している室全体
を空調制御によつて冷却するというものであつ
た。したがつて、本体を冷却するにあつつては非
常に不経済なものであつた。
本発明は前記した従来技術における問題点に鑑
みなされたものであつて、工作機械の局部発熱に
ついては強制冷却を行なう一方、非発熱部である
ベツトやコラム等の本体部分も経済的かつ効果的
に強制冷却ができるようにした工作機械の冷却構
造を提供することを目的とする。
みなされたものであつて、工作機械の局部発熱に
ついては強制冷却を行なう一方、非発熱部である
ベツトやコラム等の本体部分も経済的かつ効果的
に強制冷却ができるようにした工作機械の冷却構
造を提供することを目的とする。
本発明の特徴は、切剤加工部、モーター、主軸
軸受などの発熱部は従来どおり強制冷却を行な
い、非発熱部であるベツトやコラム等の本体部分
は、断熱材を付設すると共に、その非発熱部周囲
にパイプを通し、それに温度制御した油を循環さ
せ、熱変形対策としたことである。
軸受などの発熱部は従来どおり強制冷却を行な
い、非発熱部であるベツトやコラム等の本体部分
は、断熱材を付設すると共に、その非発熱部周囲
にパイプを通し、それに温度制御した油を循環さ
せ、熱変形対策としたことである。
以下、添付図面に従つて本発明の一実施例を詳
述する。第１図は非発熱部であるコラム本体の斜
視図であつて、上部を断面してある。図示の如
く、中空状のコラム本体１の側壁部には断熱材
２，３が塗付してあり、かつコラム本体１の側壁
部に密着して温度制御用の鋼管４が配管してあ
る。この鋼管４には温度制御された油が通してあ
つて、室温が高くなつて、コラム本体１の温度が
高くなつた場合、低温制御された油によつて冷却
作用をなしている。
述する。第１図は非発熱部であるコラム本体の斜
視図であつて、上部を断面してある。図示の如
く、中空状のコラム本体１の側壁部には断熱材
２，３が塗付してあり、かつコラム本体１の側壁
部に密着して温度制御用の鋼管４が配管してあ
る。この鋼管４には温度制御された油が通してあ
つて、室温が高くなつて、コラム本体１の温度が
高くなつた場合、低温制御された油によつて冷却
作用をなしている。
第２図は、第１図の原理に基づき、非発熱部に
温度制御用の鋼管を配設した工作機械の温度制御
システム図である。図中、第１図と同一符号を付
してあるものは同一のものを示し、第２図におい
ては、コラム本体１の他に、ベツト５にもコラム
本体１と同様の温度制御用の鋼管４が配管され、
かつ断熱材が布設してある。６は空調室であつ
て、室温が20℃±２℃／60minに温度制御してあ
る。７は油温制御用冷却装置であつて、工作機械
のコラム本体１並びにベツド５に配管した鋼管４
に温度制御した油（20℃±0.1℃）を矢印にて示
すように循環させるためのものである。
温度制御用の鋼管を配設した工作機械の温度制御
システム図である。図中、第１図と同一符号を付
してあるものは同一のものを示し、第２図におい
ては、コラム本体１の他に、ベツト５にもコラム
本体１と同様の温度制御用の鋼管４が配管され、
かつ断熱材が布設してある。６は空調室であつ
て、室温が20℃±２℃／60minに温度制御してあ
る。７は油温制御用冷却装置であつて、工作機械
のコラム本体１並びにベツド５に配管した鋼管４
に温度制御した油（20℃±0.1℃）を矢印にて示
すように循環させるためのものである。
いま、空調室６の温度が20℃±２℃の範囲で２
時間サイクルで変化する場合を仮定する。工作機
械のコラム本体１、ベツド５はその影響で２時間
サイクルで温度変化をする。空調設備とは別に、
油温制御用冷却装置７が設けてあり、それより工
作機械のコラム本体１、ベツド５の表面部に冷却
された油が鋼管４を通して循環される。この鋼管
４にはベツド５やコラム本体１の表面積１m2当り
１／minの割合で流される。したがつて、空調
室６の温度が20℃±２℃変化しても、コラム本体
１、ベツド５の表面は断熱材２，３で覆われてお
り、直接には空調室６内の温度変化の影響は受け
ない。そして、時間の経過によりコラム本体１、
ベツド５の表面温度が若干変化（高温化）して
も、その熱は鋼管中を流れる油によつて除去され
るで、結果としてコラム本体１、ベツド５の温度
は鋼管中の油の温度（20℃±0.1℃）に近い値に
保持される。鋼管中の油に吸収した熱は、その油
を油温制御用冷却装置７に戻し、ここで熱交換を
行ない再び20℃±0.1℃の範囲に温度制御される。
時間サイクルで変化する場合を仮定する。工作機
械のコラム本体１、ベツド５はその影響で２時間
サイクルで温度変化をする。空調設備とは別に、
油温制御用冷却装置７が設けてあり、それより工
作機械のコラム本体１、ベツド５の表面部に冷却
された油が鋼管４を通して循環される。この鋼管
４にはベツド５やコラム本体１の表面積１m2当り
１／minの割合で流される。したがつて、空調
室６の温度が20℃±２℃変化しても、コラム本体
１、ベツド５の表面は断熱材２，３で覆われてお
り、直接には空調室６内の温度変化の影響は受け
ない。そして、時間の経過によりコラム本体１、
ベツド５の表面温度が若干変化（高温化）して
も、その熱は鋼管中を流れる油によつて除去され
るで、結果としてコラム本体１、ベツド５の温度
は鋼管中の油の温度（20℃±0.1℃）に近い値に
保持される。鋼管中の油に吸収した熱は、その油
を油温制御用冷却装置７に戻し、ここで熱交換を
行ない再び20℃±0.1℃の範囲に温度制御される。
なお、断熱材２，３の厚さを増してコラム本体
１、ベツド５が受ける熱量を少なくし、さらに配
管４中を流れる油の量を多くすることによつて、
コラム本体１、ベツド５の表面温度は鋼配中に流
れる油の温度に近いものとなる。すなわち、室温
が20℃±２℃で変化してもベツド、コラム本体の
温度を油温（20℃±0.1℃）に近い温度、例えば
20℃±0.5℃に保つことが可能となる。
１、ベツド５が受ける熱量を少なくし、さらに配
管４中を流れる油の量を多くすることによつて、
コラム本体１、ベツド５の表面温度は鋼配中に流
れる油の温度に近いものとなる。すなわち、室温
が20℃±２℃で変化してもベツド、コラム本体の
温度を油温（20℃±0.1℃）に近い温度、例えば
20℃±0.5℃に保つことが可能となる。
実験によれば、工作機械の熱膨張係数は11×
10-6／℃であり、長さ1000mmの構造物（例えばコ
ラム）で温度変化が１℃あると、長さの変化が
11μｍある。従つて、μｍ単位の寸法精度を対象
とする高精度工作機では、ベツド、本体の温度変
化を±0.5℃程度に抑えたいとする。
10-6／℃であり、長さ1000mmの構造物（例えばコ
ラム）で温度変化が１℃あると、長さの変化が
11μｍある。従つて、μｍ単位の寸法精度を対象
とする高精度工作機では、ベツド、本体の温度変
化を±0.5℃程度に抑えたいとする。
前述のシステム構成で、室温変化が１時間に±
２℃であるとする。そして、コラム本体等に塗付
する断熱材の厚さを３mmとすると、コラム本体表
面の温度変化は±1.7℃に抑制できる。
２℃であるとする。そして、コラム本体等に塗付
する断熱材の厚さを３mmとすると、コラム本体表
面の温度変化は±1.7℃に抑制できる。
同様に５mmの断熱材で±1.5℃、さらに10mmの
断熱材で±1.2℃に抑止できる。
断熱材で±1.2℃に抑止できる。
次に、断熱材を10mm塗付したときの鋼管内を循
環させる必要油量を計算すると、下記のとおりと
なる。
環させる必要油量を計算すると、下記のとおりと
なる。
１時間内に表面積１m2あたり流出入する熱量は
約12Kcal／H1m2あり、構造物（ベツト、コラム
本体）の全表面積が10m2の中形クラスの工作機械
における総流出入する熱量は120Kcal／Ｈとな
る。
約12Kcal／H1m2あり、構造物（ベツト、コラム
本体）の全表面積が10m2の中形クラスの工作機械
における総流出入する熱量は120Kcal／Ｈとな
る。
この熱を、循環油の温度上昇を0.5℃に抑えて
吸収するための油量は、油の比熱を0.5cal／grと
すると、120cal／0.5×0.5＝480Kg、比重を
0.85gr／cm3とすると565となる。
吸収するための油量は、油の比熱を0.5cal／grと
すると、120cal／0.5×0.5＝480Kg、比重を
0.85gr／cm3とすると565となる。
すなわち、565／60≒10／minの油をベツ
ド、コラム本体の表面に鋼管を通して流してやる
と、ベツド、コラム本体の温度を0.5℃の変化に
抑えられることになる。
ド、コラム本体の表面に鋼管を通して流してやる
と、ベツド、コラム本体の温度を0.5℃の変化に
抑えられることになる。
上述の実施例並びに実験結果から明らかなよう
に本発明によれば、工作機械の非発熱部に断熱材
を塗付し、かつその非発熱部表面に温度制御をし
た油を通した鋼管を配管し、その部分を冷却する
ように構成したものであるから、工作機械の非発
熱部の温度制御を経済的に行なえるという利点が
ある。
に本発明によれば、工作機械の非発熱部に断熱材
を塗付し、かつその非発熱部表面に温度制御をし
た油を通した鋼管を配管し、その部分を冷却する
ように構成したものであるから、工作機械の非発
熱部の温度制御を経済的に行なえるという利点が
ある。
添付図は本発明の一実施例を説明するための図
であつて、第１図は工作機械のコラム本体を一部
断面した斜視図、第２図は非発熱部を温度制御し
た工作機械のシステム構成図である。 １……コラム本体、２，３……断熱材、４……
鋼管、５……ベツド、６……空調室、７……油温
制御用冷却装置。
であつて、第１図は工作機械のコラム本体を一部
断面した斜視図、第２図は非発熱部を温度制御し
た工作機械のシステム構成図である。 １……コラム本体、２，３……断熱材、４……
鋼管、５……ベツド、６……空調室、７……油温
制御用冷却装置。
Claims (1)
- １ 温度制御された室内に設置される工作機械の
非発熱部の冷却構造であつて、該工作機械の非発
熱部表面に断熱材を取付けると共に、一定温度に
制御した油を通す鋼管を配設し、かつ該鋼管に通
す油を循還制御する油温制御用冷却装置を設け、
室温変化によつて生ずる非発熱部の熱変形を、前
記断熱材並びに鋼管を通す油の循環による熱交換
によつて防止したことを特徴とする工作機械の熱
変形防止構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12250785A JPS61284337A (ja) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | 工作機械の熱変形防止構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12250785A JPS61284337A (ja) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | 工作機械の熱変形防止構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61284337A JPS61284337A (ja) | 1986-12-15 |
| JPH0350661B2 true JPH0350661B2 (ja) | 1991-08-02 |
Family
ID=14837554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12250785A Granted JPS61284337A (ja) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | 工作機械の熱変形防止構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61284337A (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0688183B2 (ja) * | 1987-01-19 | 1994-11-09 | 三菱重工業株式会社 | 工作機械のベツドの熱変位防止構造 |
| JP2586500B2 (ja) * | 1987-07-31 | 1997-02-26 | ミノルタ株式会社 | 現像装置 |
| JPH0197840U (ja) * | 1987-12-21 | 1989-06-29 | ||
| JPH02106249A (ja) * | 1988-10-13 | 1990-04-18 | Fanuc Ltd | 主軸駆動制御装置の冷却装置 |
| WO2001023129A1 (fr) * | 1998-04-15 | 2001-04-05 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Machine a tailler les engrenages pour taillage a sec |
| JP2003300122A (ja) * | 2002-04-05 | 2003-10-21 | Makino Milling Mach Co Ltd | 工作機械 |
| JP4651448B2 (ja) * | 2005-05-02 | 2011-03-16 | 株式会社竹中工務店 | 直線加速器施設における加速管用の架台 |
| DE102011111287B4 (de) * | 2011-08-26 | 2018-05-09 | Kern Micro- Und Feinwerktechnik Gmbh & Co. Kg | Werkzeugmaschine |
| JP6442888B2 (ja) * | 2014-07-10 | 2018-12-26 | 株式会社ジェイテクト | 工作機械及びその制御方法 |
-
1985
- 1985-06-07 JP JP12250785A patent/JPS61284337A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61284337A (ja) | 1986-12-15 |
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