JPH06277979A - 工作機械の主軸暖気装置 - Google Patents
工作機械の主軸暖気装置Info
- Publication number
- JPH06277979A JPH06277979A JP9535693A JP9535693A JPH06277979A JP H06277979 A JPH06277979 A JP H06277979A JP 9535693 A JP9535693 A JP 9535693A JP 9535693 A JP9535693 A JP 9535693A JP H06277979 A JPH06277979 A JP H06277979A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spindle
- temperature
- heated air
- heater
- air
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- Pending
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- Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 回転中の主軸やベアリングに対して主軸回転
時の発熱状態に近い暖気を行うことができる主軸暖気装
置記を提供することを目的とする。 【構成】 温度コントローラＣは、主軸端環体６に埋設
した温度センサＳ２と、大気の空気源を加熱空気ＴＨ２
にする加熱器のヒータＨと更に、前記ヒータから放出す
る加熱空気の温度センサＳ１とに接続され、前記加熱空
気は主軸後端から主軸３内の環状空間Ｘ１や中空通孔Ｘ
２等へ圧入され、主軸やベアリング５，主軸ハウジング
４等を均一に加熱する主軸暖気装置１０である。
時の発熱状態に近い暖気を行うことができる主軸暖気装
置記を提供することを目的とする。 【構成】 温度コントローラＣは、主軸端環体６に埋設
した温度センサＳ２と、大気の空気源を加熱空気ＴＨ２
にする加熱器のヒータＨと更に、前記ヒータから放出す
る加熱空気の温度センサＳ１とに接続され、前記加熱空
気は主軸後端から主軸３内の環状空間Ｘ１や中空通孔Ｘ
２等へ圧入され、主軸やベアリング５，主軸ハウジング
４等を均一に加熱する主軸暖気装置１０である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、工作機械の主軸暖気装
置に関し、主軸内に加熱空気を送り込んで急速且つ高精
度に主軸を主軸サチレート温度に制御するものである。
置に関し、主軸内に加熱空気を送り込んで急速且つ高精
度に主軸を主軸サチレート温度に制御するものである。
【０００２】
【従来技術と問題点】従来、工作機械の主軸暖気装置に
は、主軸冷却オイルを温度制御する方式やヒートパイ
プ，ヒーターを埋め込んで主軸ハウジングを加熱する方
式が提案されている。しかし、これらは外部加熱方式で
あるから、主軸やベアリングを主軸回転時の発熱状態に
近い暖気を行うことは困難である。このことは、主軸停
止から運転開始する時や、主軸の断続運転によって主軸
温度が変動すると、主軸の熱膨張，収縮による変動変位
が発生して、μｍオーダーの加工精度を保証することが
できないという問題点が有る。
は、主軸冷却オイルを温度制御する方式やヒートパイ
プ，ヒーターを埋め込んで主軸ハウジングを加熱する方
式が提案されている。しかし、これらは外部加熱方式で
あるから、主軸やベアリングを主軸回転時の発熱状態に
近い暖気を行うことは困難である。このことは、主軸停
止から運転開始する時や、主軸の断続運転によって主軸
温度が変動すると、主軸の熱膨張，収縮による変動変位
が発生して、μｍオーダーの加工精度を保証することが
できないという問題点が有る。
【０００３】従って、主軸温度を主軸運転時のサチレー
ト温度に常時保つ事が望ましく、回転中の主軸やベアリ
ングに対して主軸回転時の発熱状態に近い暖気を行うこ
とができれば、理想的な主軸暖気技術となり、この主軸
暖気技術の開発が期待されている。
ト温度に常時保つ事が望ましく、回転中の主軸やベアリ
ングに対して主軸回転時の発熱状態に近い暖気を行うこ
とができれば、理想的な主軸暖気技術となり、この主軸
暖気技術の開発が期待されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題と目的】本発明は、前記
従来方式の問題点に鑑み、これを解消することを課題と
し、回転中の主軸やベアリングに対して主軸回転時の発
熱状態に近い暖気を行うことができる主軸暖気装置記を
提供することを目的とする。
従来方式の問題点に鑑み、これを解消することを課題と
し、回転中の主軸やベアリングに対して主軸回転時の発
熱状態に近い暖気を行うことができる主軸暖気装置記を
提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、温度コントロ
ーラは、主軸端環体に埋設した温度センサと、大気の空
気源を加熱空気にする加熱器のヒータと更に、前記ヒー
タから放出する加熱空気の温度センサと接続され、前記
加熱空気は配管により主軸後端から主軸内の環状空間や
中空通孔等へ圧入され、主軸やベアリング，主軸ハウジ
ング等を均一に加熱することを特徴とする工作機械の主
軸暖気装置としたものである。
ーラは、主軸端環体に埋設した温度センサと、大気の空
気源を加熱空気にする加熱器のヒータと更に、前記ヒー
タから放出する加熱空気の温度センサと接続され、前記
加熱空気は配管により主軸後端から主軸内の環状空間や
中空通孔等へ圧入され、主軸やベアリング，主軸ハウジ
ング等を均一に加熱することを特徴とする工作機械の主
軸暖気装置としたものである。
【０００６】
【作用】上記構成により、主軸サチレート温度より主軸
の温度測定値が低いときは、加熱空気の設定温度を主軸
サチレート温度より高く調節してベアリングや主軸ハウ
ジングの内周面等を均一に急速加熱する。そして、主軸
温度測定値が主軸サチレート温度に近づき且つ等しくな
ると、加熱空気の設定温度を主軸サチレート温度にほぼ
等しくするか加熱空気の供給を停止し、以降主軸温度を
一定に制御する。しかして、主軸の回転停止に関係無
く、主軸温度をサチレート温度状態に素早く常時保持す
る。
の温度測定値が低いときは、加熱空気の設定温度を主軸
サチレート温度より高く調節してベアリングや主軸ハウ
ジングの内周面等を均一に急速加熱する。そして、主軸
温度測定値が主軸サチレート温度に近づき且つ等しくな
ると、加熱空気の設定温度を主軸サチレート温度にほぼ
等しくするか加熱空気の供給を停止し、以降主軸温度を
一定に制御する。しかして、主軸の回転停止に関係無
く、主軸温度をサチレート温度状態に素早く常時保持す
る。
【０００７】
【実施例】以下、図面に示す実施例にて説明する。図１
は本発明の主軸暖気装置を備えた主軸の断面図であり、
図２は本発明の主軸暖気運転を示すタイムチャートであ
る。
は本発明の主軸暖気装置を備えた主軸の断面図であり、
図２は本発明の主軸暖気運転を示すタイムチャートであ
る。
【０００８】先ず、図１において、１は一般的な主軸装
置を示しており、工具ホルダ２を主軸３のテーパー穴に
装着している。前記主軸３は複数のベアリング５，５´
を介して主軸ハウジング４の内周面に回転自在に承持さ
れている。この両者３，４間に形成された環状空間Ｘ１
に後記の加熱空気ＴＨ２が送り込まれる。そして、主軸
端環体６と主軸外周面との隙間から排気として大気へ放
出される。また、前記主軸ハウジング４の中空通孔Ｘ２
は、主軸ハウジング４の長手軸方向に穿たれ、その先端
部が主軸端環体６に連絡しており、主軸外周面との隙間
から排気として大気へ放出される。尚、前記主軸ハウジ
ング４の外周面には、外筒体７が気密に嵌着し、両者
４，７間に水冷式のジャケットＧを形成している。
置を示しており、工具ホルダ２を主軸３のテーパー穴に
装着している。前記主軸３は複数のベアリング５，５´
を介して主軸ハウジング４の内周面に回転自在に承持さ
れている。この両者３，４間に形成された環状空間Ｘ１
に後記の加熱空気ＴＨ２が送り込まれる。そして、主軸
端環体６と主軸外周面との隙間から排気として大気へ放
出される。また、前記主軸ハウジング４の中空通孔Ｘ２
は、主軸ハウジング４の長手軸方向に穿たれ、その先端
部が主軸端環体６に連絡しており、主軸外周面との隙間
から排気として大気へ放出される。尚、前記主軸ハウジ
ング４の外周面には、外筒体７が気密に嵌着し、両者
４，７間に水冷式のジャケットＧを形成している。
【０００９】続いて、本発明の主軸暖気装置１０の構成
に関し、温度コントローラＣは、ＡＣ電源と、主軸端環
体６に埋設した温度センサＳ１と、大気の空気源Ｅを加
熱空気ＴＨ２にする加熱器のヒータＨと更に、前記ヒー
タから放出する配管Ｐ内の加熱空気の温度センサＳ１と
接続されている。前記ヒータＨから放出する加熱空気
は、配管Ｐにより主軸後端に導かれ、分岐配管Ｐ１，Ｐ
２により環状空間Ｘ１と、中空通孔Ｘ２とへ圧入され
る。上記各空間Ｘ１，Ｘ２へ圧入された加熱空気ＴＨ２
は、主軸３の外周面をはじめ、ベアリング５，５´や主
軸ハウジング４の内周面等を均一に加熱する。
に関し、温度コントローラＣは、ＡＣ電源と、主軸端環
体６に埋設した温度センサＳ１と、大気の空気源Ｅを加
熱空気ＴＨ２にする加熱器のヒータＨと更に、前記ヒー
タから放出する配管Ｐ内の加熱空気の温度センサＳ１と
接続されている。前記ヒータＨから放出する加熱空気
は、配管Ｐにより主軸後端に導かれ、分岐配管Ｐ１，Ｐ
２により環状空間Ｘ１と、中空通孔Ｘ２とへ圧入され
る。上記各空間Ｘ１，Ｘ２へ圧入された加熱空気ＴＨ２
は、主軸３の外周面をはじめ、ベアリング５，５´や主
軸ハウジング４の内周面等を均一に加熱する。
【００１０】上記ヒータＨによる加熱空気ＴＨ２の温度
制御は、温度センサＳ１によりヒータから放出する配管
Ｐ内の加熱空気の温度測定値と、主軸端環体６に埋設し
た温度センサＳ２の主軸温度測定値により行われる。即
ち、図２に示すように、主軸サチレート温度ＴＨ１より
主軸３の温度測定値が低いときは、加熱空気の設定温度
ＴＨ２を主軸サチレート温度より高く調節してベアリン
グ５，５´や主軸ハウジング４の内周面等を均一に急速
加熱する。そして、主軸温度測定値が主軸サチレート温
度ＴＨ１に近づき且つ等しくなると、加熱空気の設定温
度を主軸サチレート温度にほぼ等しくするか加熱空気の
供給を停止し、以降主軸温度を一定に制御する。
制御は、温度センサＳ１によりヒータから放出する配管
Ｐ内の加熱空気の温度測定値と、主軸端環体６に埋設し
た温度センサＳ２の主軸温度測定値により行われる。即
ち、図２に示すように、主軸サチレート温度ＴＨ１より
主軸３の温度測定値が低いときは、加熱空気の設定温度
ＴＨ２を主軸サチレート温度より高く調節してベアリン
グ５，５´や主軸ハウジング４の内周面等を均一に急速
加熱する。そして、主軸温度測定値が主軸サチレート温
度ＴＨ１に近づき且つ等しくなると、加熱空気の設定温
度を主軸サチレート温度にほぼ等しくするか加熱空気の
供給を停止し、以降主軸温度を一定に制御する。
【００１１】上述のように、従来の主軸暖気を行わない
ものでは、図２の立上り曲線Ｌのように、ゆっくり時間
Ｔ２を掛けて主軸サチレート温度ＴＨ１に達していた。
これに対し、本発明では、設定温度ＴＨ２を主軸サチレ
ート温度より高く調節した加熱空気ＴＨ２による主軸３
の急速強制加熱により、急速な立上り曲線Ｌｏで短時間
Ｔ２に主軸サチレート温度ＴＨ１に達する。しかも、加
熱空気ＴＨ２は主軸の軸深部を加熱するから、主軸回転
時の発熱に近い暖気を行い、主軸の回転乃至停止に関係
無く、主軸温度を主軸運転時のサチレート温度に常時保
つことが出来る。しかして、主軸温度が終始一定に制御
され、主軸の変位変動は極小化される。
ものでは、図２の立上り曲線Ｌのように、ゆっくり時間
Ｔ２を掛けて主軸サチレート温度ＴＨ１に達していた。
これに対し、本発明では、設定温度ＴＨ２を主軸サチレ
ート温度より高く調節した加熱空気ＴＨ２による主軸３
の急速強制加熱により、急速な立上り曲線Ｌｏで短時間
Ｔ２に主軸サチレート温度ＴＨ１に達する。しかも、加
熱空気ＴＨ２は主軸の軸深部を加熱するから、主軸回転
時の発熱に近い暖気を行い、主軸の回転乃至停止に関係
無く、主軸温度を主軸運転時のサチレート温度に常時保
つことが出来る。しかして、主軸温度が終始一定に制御
され、主軸の変位変動は極小化される。
【００１２】本発明は、上記一実施例に限定されること
なく発明の要旨内での設計変更が可能であること勿論で
ある。例えば、前記説明した本発明の主軸暖気装置１０
は、空気温度の制御に冷却空気の併用を行い、より精密
な制御をする場合には冷却空気と加熱空気との混合気に
て、主軸の暖気及び冷気を行う。
なく発明の要旨内での設計変更が可能であること勿論で
ある。例えば、前記説明した本発明の主軸暖気装置１０
は、空気温度の制御に冷却空気の併用を行い、より精密
な制御をする場合には冷却空気と加熱空気との混合気に
て、主軸の暖気及び冷気を行う。
【００１３】
【効果】以上、上記構成により加熱空気は主軸の軸深部
を加熱するから、主軸回転時の発熱に近い暖気を行い、
主軸の回転乃至停止に関係無く、主軸温度を主軸運転時
のサチレート温度にすばやく且つ、常時保つことが出来
る。しかして、主軸温度が終始一定に制御され、主軸の
変位変動は極小化される等、多くの効果がある。
を加熱するから、主軸回転時の発熱に近い暖気を行い、
主軸の回転乃至停止に関係無く、主軸温度を主軸運転時
のサチレート温度にすばやく且つ、常時保つことが出来
る。しかして、主軸温度が終始一定に制御され、主軸の
変位変動は極小化される等、多くの効果がある。
【図１】本発明の主軸暖気装置を備えた主軸の断面図で
ある。
ある。
【図２】本発明の主軸暖気運転を示すタイムチャート図
である。
である。
１ 主軸装置 ３ 主軸 ４ 主軸ハウジング ５，５´ ベアリング Ｃ 温度コントローラ Ｐ 配管 Ｓ１，Ｓ２ 温度センサ Ｈ ヒータ Ｅ 空気源 ＴＨ１ 主軸サチレート温度 ＴＨ２ 加熱空気 １０ 主軸暖気装置
Claims (1)
- 【請求項１】 温度コントローラは、主軸端環体に埋設
した温度センサと、大気の空気源を加熱空気にする加熱
器のヒータと更に、前記ヒータから放出する加熱空気の
温度センサと接続され、前記加熱空気は配管により主軸
後端から主軸内の環状空間や中空通孔等へ圧入され、主
軸やベアリング，主軸ハウジング等を均一に加熱するこ
とを特徴とする工作機械の主軸暖気装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9535693A JPH06277979A (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 工作機械の主軸暖気装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9535693A JPH06277979A (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 工作機械の主軸暖気装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06277979A true JPH06277979A (ja) | 1994-10-04 |
Family
ID=14135377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9535693A Pending JPH06277979A (ja) | 1993-03-30 | 1993-03-30 | 工作機械の主軸暖気装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06277979A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101521387B1 (ko) * | 2014-04-29 | 2015-05-18 | 현대위아 주식회사 | 공작기계 주축의 예열 방법 |
| KR20160051052A (ko) * | 2014-10-31 | 2016-05-11 | 현대위아 주식회사 | 스핀들 온도 조절 장치 |
-
1993
- 1993-03-30 JP JP9535693A patent/JPH06277979A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101521387B1 (ko) * | 2014-04-29 | 2015-05-18 | 현대위아 주식회사 | 공작기계 주축의 예열 방법 |
| KR20160051052A (ko) * | 2014-10-31 | 2016-05-11 | 현대위아 주식회사 | 스핀들 온도 조절 장치 |
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