JPH0366547A - 工作機械の主軸ヘッド冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、工作機械の主軸ヘッドを冷却する装置に関す
る。

〔従来の技術〕

工作機械の主軸ヘッドにはモータと主軸及びモータと主
軸を連結する複数の歯車が設けてあり、モータの発熱や
歯車の摩擦熱等で高温となるので、冷却油を供給して冷
却している。

例えば、第５図に示すようにベツド１に設けたコラム２
に主軸ヘッド３を設けた工作機械において、ポンプ４で
冷却油を主軸ヘッド３に供給してタンク５に戻して主軸
ヘッド３を冷却すると共に、ベツド１に基準温度センサ
６、タンク５に制御温度センサ７をそれぞれ設け、各セ
ンサの検出温度をコントローラ８に人力し、タンク５へ
の戻り油の温度とベツド１の温度との差により主軸ヘッ
ド３の発熱状態を検知し、それに基づいてコントローラ
８で冷却油の温度をコントロールしている。

〔発明が解決しようとする課題〕

かかる冷却装置であると、ベツド１の温度と戻り油の温
度差に基づいてコントロールしているから、主軸ヘッド
３の温度変化、つまり発熱に応じて迅速に冷却油温度を
コントロールできず、主軸ヘッド３を十分に冷却できず
に温度か高くなり、主軸ヘッド３の熱変化が大きくなる
。

また、供給される冷却油の油量は一定であるから、主軸
が高速回転の時には冷却油が不足して十分に冷却できき
ないことがある。

そこで、本発明は前述の課題を解決できるようにした主
軸ヘッドの冷却装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段及び作用〕１、主軸が高速
回転の時には主軸ヘッドの温度と発熱部の温度との温度
差により冷却油の温度を制御し、かつ低速回転の時には
主軸ヘッドの温度と戻り油の温度の温度差により冷却油
の温度を制御する温度コントローラを設けて、発熱量に
応じて冷却油温度を制御できるようにしたものである。

２、主軸ヘッドへの冷却油供給量を主軸高速回転時には
多く、低速回転時には少なくする手段を設けて、発熱量
に応じて冷却油供給量を制御できるようにしたもの。

〔実　施　例〕

第１図に示すように、ベツド１０に設けたコラム１１に
主軸ヘッド１２を設け、その主軸ヘッド１２に基準温度
センサ１３と第１制御温度センサ１４を設け、ポンプ１
５で冷却油を図示しない油温調整機構を経て主軸ヘッド
１２に供給し、その戻り油をタンク１６に戻すようにし
、そのタンク１６に第２制御温度センサ１７を設け、こ
の第２制御温度センサ１７と前記第１制御温度センサ１
４を切換スイッチ１８で温度コントローラ１つに人力し
、基準温度センサー１３を温度コントローラ１つに直接
接続する。

前記主軸ヘッド１２は第２図に示すように、主軸２０と
モータ２１及び主軸２０とモータ２１を連結する歯車群
２２を備え、モータ２１で主軸２０を駆動するようにし
てあり、基準温度センサー１３は歯車群２２と離隔した
側面部に埋込んで設けられ、第１制御温度センサ１４は
モータ２１と主軸２０を連結する歯車群２２の近く、つ
まり発熱部の近くに設けられてカバーで覆ってあり、前
記モータ２１の回転数を検出する回転検出センサ２３が
設けである。

前記回転センサ２３の検出信号は第３図のようにコント
ーク３０に送られ、設定回転数以下の時には切換スイッ
チ１８を第２制御温度センサー１７の信号を温度コント
ローラ１９に入力する第１位置とし、設定回転数以上の
時には切換スイッチ１８を第１制御温度センサー１４の
信号を温度コントローラ１９に入力する第２位置とする
。

例えば、切換スイッチ１８をリレースイッチとして常時
Ａ接点に接続し、設定回転数以上の時にはＢ接点に切換
えるようにする。

前記冷却油供給路３１は第４図のように主軸ヘッド１２
の冷却部３２、例えば主軸軸受、前部、後部側部オイル
ジャケット、歯車噛合部等に接続し、かつバイパス路３
３を備え、このバイパス路３３は切換弁３４で戻り回路
３５と前記冷却部３２に接続され、該切換弁３４はバネ
力でバイパス路３３を戻り路３５に連通ずるバイパス位
置Ｉに保持され、ソレノイド３４ａが励磁されるとバイ
パス路３３を冷却部３２に連通ずる供給位置■となり、
そのソレノイド３４ａには前記コントローラ３０で通電
制御される。

なお、主軸の回転速度は回転センサー２３ではなく、モ
ータ２１への回転制御信号により検出するようにしても
良い。

しかして、主軸の回転速度が設定値以下の場合にはコン
トローラ３０により切換スイッチ１８が第１位置となり
、第２制御温度センサー１７より戻り油の温度が温度コ
ントローラ１つに入力され、戻り油の温度と主軸ヘッド
１２の温度の温度差に基づいて冷却油の温度がコントロ
ールされると共に、切換弁３４がバイパス位ＩＩに切換
って冷却油の一部が戻り路３５に流れ、冷却部３２への
冷却油は少量となり、主軸ヘッド１２を発熱量に応じて
過冷却とならないように冷却できる。

また、主軸の回転速度が設定値以上となるとコントロー
ラ３０により切換スイッチ１８が第２位置となり、かつ
切換弁３４のソレノイド３４ａに通電され、主軸ヘッド
１２の発熱部に設けた第１制御温度センサー１４より発
熱部の温度が温度コントローラ１つに入力されて主軸ヘ
ッド１２の温度と発熱部との温度差によって冷却油温度
がコントロールされると共に、切換弁３４が供給位置■
となって冷却油供給路３１に供給された冷却油は全量が
冷却部に供給され、発熱部の温度変化に対応して迅速に
温度コントロールしながら多量の冷却油を供給して主軸
ヘッド１２を十分に冷却できる。

〔発明の効果〕

１、主軸が高速回転の時には、主軸ヘッド１２と発熱部
との温度差によって冷却油温度を制御でき、低速回転の
時には主軸ヘッドと戻り油の温度差により冷却油温度を
制御できるから、主軸ヘッドの発熱量に応じて冷却油の
温度を制御できて主軸ヘッドの熱変位を低減できる。

２、主軸が高速回転の時には冷却油の油量を多く、低速
回転の時には少なくできるから、主軸ヘッドの発熱量に
応じて冷却できて主軸ヘッドの熱変位を低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の実施例を示し、第１図は全体
概略説明図、第２図は主軸ヘッドの正面図、第３図は制
御回路図、第４図は冷却曲回路間、第５図は従来例の説
明図である。 １２は主軸ヘッド、１３は基準温度センサー１４は第１
制御温度センサー　１７は第２制御温度センサー　１つ
は温度コントローラ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、主軸ヘッド１２に基準温度センサ１３と発熱部の温
   度を検出する第１制御温度センサー１４を設け、前記主
   軸ヘッド１２からの戻り油の温度を検出する第２制御温
   度センサー１７を設け、前記主軸ヘッド１２の主軸が設
   定値より高速回転の時には第１制御温度センサー１４と
   基準温度センサー１３の温度差により冷却油温度を制御
   し、かつ設定値より低速回転の時には第２制御温度セン
   サー１７と基準温度センサー１３の温度差により冷却油
   温度を制御する温度コントローラ１９を設けたことを特
   徴とする工作機械の主軸ヘッド冷却装置。 ２、主軸の回転速度が設定値より高速回転の時には冷却
   油供給量を多くし、低速回転の時には冷却油供給量を少
   なくする手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の
   工作機械の主軸ヘッド冷却装置。