JPH0525805Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 「産業上の利用分野」 この考案は加工液を用いる金属工作機械におけ
るベツド、コラム、テーブル等の躯体の熱変形防
止に関するものである。

「従来の技術」 従来、工作機械の躯体は鋳鉄又は鉄板で作ら
れ、場合によつてはコンクリートで作られたもの
もある。工作機械の躯体は一般に外形及び内部が
複雑であつて運転に伴なう熱の発生部分も一部に
偏つている。そのため熱変形による躯体の変形に
よる加工精度の低下が問題となり、種々の解決策
がとられている。その一つとして熱変形を防止し
て高精度加工を行うため、工作機械を恒温室に設
置することが行われている。又、工作機械の主と
して主軸の熱変形による加工精度の防止を行うた
め主軸受周辺に冷却液を送り、主軸受の発熱を取
去ることにより、主軸受から主軸へ伝わる熱を少
くし、主軸台及び主軸の熱変形を防止することが
行われている。

然し乍ら、加工液を用いる種類の工作機械では
加工部位における工具がワークに作用することに
より生ずる熱を取去るため、加工液は加工部位に
おいて加えられる熱と、加工液が循環する配線等
における放熱量が均衡するまで昇温する。そのた
め加工液が加工部位から落下して加工液によつて
ぬらされるベツド、テーブル等の躯体部分の一部
は直接加熱される。そのため加工液により加熱さ
れる躯体部分と加工液により加熱されない躯体部
分間に相対的熱変形を生ずる。これを防止するた
めに躯体内に加工液の通路を設けて躯体部分の熱
変形の防止を計つている。

「考案が解決しようとする問題点」 躯体内に加工液の通路を設けると、躯体は鋳鉄
或は鉄板で中空であるため、その熱容量に比較し
て放熱が大きく、加工液の循環が止まると急速に
温度降下し、加工液が供給されると速やかに温度
上昇し、機械の運転停止に従つて熱変形が生じ、
加工物取替、工具交換時の加工液供給停止に従つ
て熱変形が生じる。

この考案は上記問題点を解消し、躯体の熱変形
の少ない工作機械を提供することを目的としてい
る。

〔考案の構成〕

「問題点を解決するための手段」 この考案は加工液タンクよりポンプにより給送
して、工具とワーク間の加工部位に作用した加工
液により外部より熱交換される躯体部分を除く躯
体部分を熱交換するように該加工液を循環させる
通路を加工液により熱交換される躯体部分を除く
躯体内に設けた工作機械において、躯体内にはコ
ンクリートが充填され、該コンクリート中に加工
液を循環させる通路を設けたことを特徴とする工
作機械である。

「作用」 工具がワークに作用することにより発生する熱
を取り去つた加工液は昇温する。この加工液が通
過する躯体部分は加熱され昇温する。同加工液は
タンクに還流する。一方加工部位に作用した加工
液により加熱される躯体部分を除く、躯体内にも
加工液は循環するので躯体全体として見ると温度
の均一化が計られる。又、加工液の昇温も、加工
液が内部を循環する躯体を介しての放熱により取
去られるので平均温度は低下する。従つて、前記
した均一化された躯体の温度は、従来、加工部位
に作用した液体により直接外部より加熱される躯
体部分の温度よりも低いものとなる。即ち、均衡
状態における研削液の温度は低くなる。

「実施例」 以下、この考案の実施例を図面により説明す
る。第１図は治具研削盤の正面図、第２図は第１
図の側面図、第３図は第２図のＡ−Ａ断面図であ
る。

ベツド１上にはワークＷを担持するＸ−Ｙテー
ブル２が設けられ、その両側にはコラム３が立設
され、コラム３の頂部に載置固定してトツプレー
ル４が配設されている。トツプレール４の第１図
において手前側には堅主軸台５が固定され、堅主
軸台５には上下動自在にクイル６が取付けてあ
る。堅主軸台５の側部に固定した送り装置７によ
りクイル６は上下動するようになつている。クイ
ル６内には主軸８が軸架されている。９は主軸８
頭に取付けた内研削用砥石である。１０は主軸モ
ータでその軸は主軸８に連結されている。

研削液タンク１１には夫々内部の研削液を吸込
み、増速昇圧して送り出す第１、第２のポンプ１
２，１３が設けてある。第１のポンプ１２の吐出
口は配管１４により一方のコラム３に取付けたノ
ズル１５に連結されている。ノズル１５はワーク
Ｗと内研削用砥石９の加工部位に向つて研削液を
流出させるようになつている。

コラム３、トツプレール４にはコンクリート１
６が充填されておりコンクリート１６には熱交換
用パイプ１７，１７′が埋設してある。熱交換用
パイプ１７，１７′の一端は第２のポンプ１３の
吐出口と配管１８，１８′を介して連通しており、
熱交換用パイプ１７の他端はベツド１上方に開口
１９している。熱交換用パイプ１７′の他端は戻
り管２３′により研削液タンク１１に連通してい
る。

ベツド１上には囲繞して突条２１が配され、そ
の内部は凹形をしており、飛散した研削液を収容
すると共に還流すべき研削液の流路２２となつて
いる。該ベツド１の流路２２の研削液を外部に出
す戻り管２３の一端は突条２１の部分で該流路２
２に連通し、該戻り管２３の他端は研削液タンク
１１に開口している。配管１８，１８′には流量
調整弁２４，２４′を備える。

ポンプ１２，１３が運転されると同一の研削液
タンク１１中の同温度の液体が汲み上げられる。
この研削液タンク１１の研削液の温度は機械が運
転開始され、或る時間経過後においては定常状態
となつた状態では室温よりも高い一定温度であ
る。第１のポンプ１２からの研削液は配管１４、
ノズル１５をとおり、砥石９がワークＷに作用す
る加工部位に送られ、こゝで研削熱により加熱さ
れ、ワークＷ及び内研削用砥石９は冷却される。
加工部位を去つた研削液はＸ−Ｙテーブル２を加
熱し、ベツド１の流路２２に流下すると共に加工
部位に加えられ、はね飛んだ研削液も同流路２２
に集められる。そして流路２２上を流れて戻り管
２３から研削液タンク１１に還流する。

第２のポンプ１３から配管１８に分岐して送り
出された研削液はコラム３中の熱交換用パイプ１
７中をとおり、開口１９からベツド１上の流路２
２に出て前記加工部位から流路２２に出た切削液
と共に戻り管２３から研削液タンク１１に戻る。

第２のポンプ１３から配管１８′に分岐して送
り出された研削液はトツプレール４中の熱交換用
パイプ１７′中をとおり、戻り管２３′から研削液
タンク１１に戻る。

ベツド１の流路２２上を流れる液体によりベツ
ド１は加熱されるがベツド１自体も外気に接する
部分から放熱する。コラム３中の熱交換用パイプ
１７をとおる研削液はコンクリート１６を介して
コラム３に熱を伝導し、コラム３は加熱され、こ
の熱はコラム３の外気に接する表面から放熱され
る。同様にトツプレール４中の熱交換用パイプ１
７′をとおり研削液はコンクリート１６を介して
トツプレール４に熱を伝導し、トツプレール４の
外気に接する表面から放熱される。

上記においてＸ−Ｙテーブル２は全体に研削液
でぬれて昇温するがベツド１も研削液で昇温す
る。そしてコラム３は昇温により熱変形する。こ
のようなコラム３の温度上昇により、ベツド１と
コラム３の温度差は従来例に比較して減少する。
同様にトツプレール４とベツド１及びコラム３と
の温度差は少くなる。

従つて、ベツド１、コラム３、トツプレール４
はほぼ同温度のため、機械全体の熱変形による相
対的な幾何学的誤差は少なくなる。ベツド１にコ
ラム３、トツプレール４と同様コンクリートを充
填してコンクリート中に熱交換用パイプを通して
もよい。

ベツド１、コラム３、トツプレール４、堅主軸
台５のような工作機械の躯体のどの部分にどのよ
うに熱交換用配管を施すかは従来例の工作機械の
熱変形の状態を測定して行うのが適当である。

このような工作機械の躯体は鋳鉄又は鉄板であ
るから直接熱交換要素を設けると研削液の給送、
停止により、急激に温度変化をするが例えばコン
クリート１６をコラム３、トツプレール４中につ
め、コンクリート１６中に熱交換用パイプ１７，
１７′を通してあるのでコンクリート１６の熱容
量が大きく研削液の給送、停止により急激な温度
変化をコラム３、トツプレール４に与えず、コラ
ム３、トツプレール４に急激な熱変形を与えるこ
とがない。流量調整弁２４，２４′はコラム３及
びトツプレール４側へ送る研削液量を加減して機
械全体の相対的熱変形量を最小とするために調整
される。

尚、躯体内にコンクリートを充填することによ
り、振動に対する減衰能が向上する効果もある。

既に問題点を解決する手段の作用においてのべ
たように研削液はコラム３、トツプレール４等の
工作機械の躯体部分においても放熱される部分が
加わるので研削液タンク１１中の研削液の温度は
従来例に比較して低くなる。

実施例は研削液が室温より上昇した温度となる
としたが研削液タンク１１の研削液の温度を室温
以下に冷却する装置を備える場合はコラム、トツ
プレール等の躯体は同程度の温度に冷却されるも
のであり、各躯体をほぼ同温度として相対的熱変
形を減小させることとなる。

実施例は堅主軸台５に研削液を送つていないが
堅主軸台５にコラム、トツプレール同様に研削液
を循環させるようにしてもよい。

〔考案の効果〕

この考案は加工液タンクよりポンプにより給送
して、工具とワーク間の加工部位に作用した加工
液により外部より熱交換される躯体部分を除く躯
体部分を熱交換するように該加工液を循環させる
通路を加工液により熱交換される躯体部分を除く
躯体内に設けた工作機械において、躯体内にはコ
ンクリートが充填され、該コンクリート中に加工
液を循環させる通路を設けたことを特徴とする工
作機械としたから、加工液の給送・停止にかかわ
らず工作機械の躯体の熱変形に基ずく加工精度の
低下を防止する効果があり、躯体の熱容量が大き
いため、躯体全体の温度を一定に保ち易い特徴が
ある。又、加工液の温度変動が平均温度に対して
かなり上下動しても、躯体の温度変化は小さくな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例の正面図、第２図は
第１図の側面図、第３図は第２図のＡ−Ａ断面図
である。 １……ベツド、２……Ｘ−Ｙテーブル、３……
コラム、４……トツプレール、５……堅主軸台、
６……クイル、７……送り装置、８……主軸、９
……内研削用砥石、１０……主軸用モータ、１１
……研削液タンク、１２，１３……ポンプ、１４
……配管、１５……ノズル、１６……コンクリー
ト、１７，１７′……熱交換用パイプ、１８，１
８′……配管、１９……開口、２１……突条、２
２……流路、２３，２３′……戻り管、２４，２
４′……流量調整弁、Ｗ……ワーク。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 加工液タンクよりポンプにより給送して、工具
   とワーク間の加工部位に作用した加工液により外
   部より熱交換される躯体部分を除く躯体部分を熱
   交換するように該加工液を循環させる通路を加工
   液により熱交換される躯体部分を除く躯体内に設
   けた工作機械において、躯体内にはコンクリート
   が充填され、該コンクリート中に加工液を循環さ
   せる通路を設けたことを特徴とする工作機械。