JPS6080544A - 静圧スピンドルの定温制御装置 - Google Patents
静圧スピンドルの定温制御装置Info
- Publication number
- JPS6080544A JPS6080544A JP19036583A JP19036583A JPS6080544A JP S6080544 A JPS6080544 A JP S6080544A JP 19036583 A JP19036583 A JP 19036583A JP 19036583 A JP19036583 A JP 19036583A JP S6080544 A JPS6080544 A JP S6080544A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spindle
- oil
- temp
- constant
- coolant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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
- B23Q11/14—Methods or arrangements for maintaining a constant temperature in parts of machine tools
- B23Q11/141—Methods or arrangements for maintaining a constant temperature in parts of machine tools using a closed fluid circuit for cooling or heating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
ルを有する超精密工作機械において、スピンドルの温度
を一定に維持するための定温制御装置に関するものであ
る。
を一定に維持するための定温制御装置に関するものであ
る。
静圧軸受で支持された静圧スピンドルは、スピンドルの
周囲に配置されたポケット内の一定の潤滑油圧によりス
ピンドルを非接触で軸受中心に保持する構成であり、回
転精度が高く、減衰能、剛性も高いことから、超精密工
作機械では必須の機械要素である。しかし、このポケッ
ト内の潤滑油は、その粘性抵抗によりスピンドルの回転
に伴って摩擦熱を生ずる。
周囲に配置されたポケット内の一定の潤滑油圧によりス
ピンドルを非接触で軸受中心に保持する構成であり、回
転精度が高く、減衰能、剛性も高いことから、超精密工
作機械では必須の機械要素である。しかし、このポケッ
ト内の潤滑油は、その粘性抵抗によりスピンドルの回転
に伴って摩擦熱を生ずる。
特に旋削加工のように加工中に周速を変更する上記摩擦
熱が周速によって変化するため温度変化によってスピン
ドル部分に熱変位を生じ、寸法誤差を生ずることが大き
な問題となる。
熱が周速によって変化するため温度変化によってスピン
ドル部分に熱変位を生じ、寸法誤差を生ずることが大き
な問題となる。
スピンドルの温度上昇を抑えるためには温度管理された
流体をスピンドル部分に大量に送ることが有効である。
流体をスピンドル部分に大量に送ることが有効である。
しかしスピンドル回転数に応じて温度が変化１一るので
、単に流体を大量に送るだけでは完全な温度制御を達成
することはできなし・。
、単に流体を大量に送るだけでは完全な温度制御を達成
することはできなし・。
以上の事実より本発明の目的は、スピントル回転数の変
化による温度変化を抑え一定に維持することのできる装
置を提供せんとするにある。
化による温度変化を抑え一定に維持することのできる装
置を提供せんとするにある。
この目的を達成するため本発明は、スピントル周囲の潤
滑油系路に隣接して冷却液の循環系路を設け、且つ冷却
液の流量を油温又はスピントル回転数の信号に基づいて
制御することを特徴とずろものである。
滑油系路に隣接して冷却液の循環系路を設け、且つ冷却
液の流量を油温又はスピントル回転数の信号に基づいて
制御することを特徴とずろものである。
以下、図面を参照して本発明の一実施例を具体的に説明
する。
する。
図面において、符号１はスピンドルで、スＩＪ−ブ２の
内周に例えば円周方向４箇所に形成されたポケットによ
り構成された静圧ラジアル軸受１２．１２ａにより回転
可能に支持されている。スリーブ２の外側ｌ」・径部内
にスリーブ８が嵌着′され、これらのスリーブ２及びス
リーブ８が主軸台への数句ブラケット９に一体的に組付
けられている。また、スリーブ２０両端の開口部にはシ
ールキャップ１０．１１が取付けである。
内周に例えば円周方向４箇所に形成されたポケットによ
り構成された静圧ラジアル軸受１２．１２ａにより回転
可能に支持されている。スリーブ２の外側ｌ」・径部内
にスリーブ８が嵌着′され、これらのスリーブ２及びス
リーブ８が主軸台への数句ブラケット９に一体的に組付
けられている。また、スリーブ２０両端の開口部にはシ
ールキャップ１０．１１が取付けである。
スピンドル１は軸受１２．１２ａの中間においてフラン
ジ１ａを有し、このフランジ１ａの両側にスラスト軸受
１６が設けられている。これらの静圧軸受１２．１２ａ
、１６のポケットはスリーブ８内の給油通路１４に連通
孔１５．１６を介して連通し、その給油通路１４は通路
１７を介して一方のシールキャップ１０の供給口１８に
連通している。
ジ１ａを有し、このフランジ１ａの両側にスラスト軸受
１６が設けられている。これらの静圧軸受１２．１２ａ
、１６のポケットはスリーブ８内の給油通路１４に連通
孔１５．１６を介して連通し、その給油通路１４は通路
１７を介して一方のシールキャップ１０の供給口１８に
連通している。
また、潤滑油の排油系として各軸受のポケットに隣接し
て洩出した油を受ける通路１９．２０．２１が設けられ
、更に、スリーブ８側の排油通路２２を介して上記シー
ルキャップ１０の排出口２３に連通している。
て洩出した油を受ける通路１９．２０．２１が設けられ
、更に、スリーブ８側の排油通路２２を介して上記シー
ルキャップ１０の排出口２３に連通している。
そして、油ポンプ２４の吐出側から圧力調整弁２５を有
する油路２６が供給口１８に配管され、排出口２６が油
路２７を介して油溜２８に配管されて潤滑油の循環系路
を構成する。
する油路２６が供給口１８に配管され、排出口２６が油
路２７を介して油溜２８に配管されて潤滑油の循環系路
を構成する。
一方、シールキャップ１１の内部の室２９が上記排油系
に連通し、スピンドル１に圧接してし・るシールリング
６０がキャップ１０内の油の漏洩を防止している。
に連通し、スピンドル１に圧接してし・るシールリング
６０がキャップ１０内の油の漏洩を防止している。
本発明によれば、上記構成の静圧スピンドル１において
、油通路１４．２２を有する静圧軸受部のスリーブ８外
周の軸方向全域に亘ってブラケット９に螺旋状冷却用流
体通路６１が設けてあり、この通路６１の一端の供給口
６２にポンプ６６の吐出側が流量制御弁６４を有１″る
管路６５で配管され、通路６１の他端の排出口６６が管
路６７を介して冷却流体のタンク６８に配管されている
。
、油通路１４．２２を有する静圧軸受部のスリーブ８外
周の軸方向全域に亘ってブラケット９に螺旋状冷却用流
体通路６１が設けてあり、この通路６１の一端の供給口
６２にポンプ６６の吐出側が流量制御弁６４を有１″る
管路６５で配管され、通路６１の他端の排出口６６が管
路６７を介して冷却流体のタンク６８に配管されている
。
また、流量制御弁６４０制御系として、例えばシールキ
ャップ１１の室２９内に温度検出器３９が設置され、こ
の検出器６９で測定された油温と設定温度４０を差動増
巾器４，１で比較して、油温に応じて流量制御弁３４の
弁開度を制御し、油温を一定に保持するようになってい
る。
ャップ１１の室２９内に温度検出器３９が設置され、こ
の検出器６９で測定された油温と設定温度４０を差動増
巾器４，１で比較して、油温に応じて流量制御弁３４の
弁開度を制御し、油温を一定に保持するようになってい
る。
尚、スピンドル１の一端には回転駆動用のプーリ６がナ
ツト４により締結され、その他端のセンタ孔５にチャッ
ク６が装着されて、ドローバ６ａの回動によりチャック
６で工作物又は刃物を把持するようになっている。
ツト４により締結され、その他端のセンタ孔５にチャッ
ク６が装着されて、ドローバ６ａの回動によりチャック
６で工作物又は刃物を把持するようになっている。
次に作動について説明すると、油ポンプ２４により圧送
される潤滑油は静圧スピンドル１において、給油通路１
４から連通孔１５．１６を経てラジアル及びスラスト軸
受１２．１２ａ、１３のポケットに供給される。
される潤滑油は静圧スピンドル１において、給油通路１
４から連通孔１５．１６を経てラジアル及びスラスト軸
受１２．１２ａ、１３のポケットに供給される。
また、そのポケットからの洩出前が通路１９．２０．２
１、排油通路２２を経てドレンされ、これにより軸受１
２．１２ａでスピンドル１の径方向に一定の潤滑油圧が
作用し、同時にスラスト軸受１６でスピンドル１のフラ
ンジ１ａの両側部に一定の潤滑油圧が対向して作用する
。
１、排油通路２２を経てドレンされ、これにより軸受１
２．１２ａでスピンドル１の径方向に一定の潤滑油圧が
作用し、同時にスラスト軸受１６でスピンドル１のフラ
ンジ１ａの両側部に一定の潤滑油圧が対向して作用する
。
そこで、スピンドル１は上記油圧により軸方向規定の位
置で軸受中Ｉしに非接触で保持され、この状態でプ〜す
６によりスピンドル１が回転することで種々の切削加工
が行われる。
置で軸受中Ｉしに非接触で保持され、この状態でプ〜す
６によりスピンドル１が回転することで種々の切削加工
が行われる。
またこのとき、スリーブ８の外周に螺条冷却溝６１を経
て冷却液が流れており、スピンドル１０回転変化に伴い
油温が変化すると、それが湯度検出器３９で感知されて
流量制御弁６４により冷却液の流量を増減する。そのた
め、スリーブ２．８と共にその中の潤滑油が冷却される
。か（てスピンドル１は常に略一定の温度に保持される
。
て冷却液が流れており、スピンドル１０回転変化に伴い
油温が変化すると、それが湯度検出器３９で感知されて
流量制御弁６４により冷却液の流量を増減する。そのた
め、スリーブ２．８と共にその中の潤滑油が冷却される
。か（てスピンドル１は常に略一定の温度に保持される
。
尚、冷却液の流量制御に関しては、例えば使用範囲のう
ちでスピンドルの最高速最高油温時に最大の冷却能力を
与え、そのときの湿度上昇を基準にして各油温の冷却液
流量を定め同一温度となるように制御することが好まし
し・０ 上記実施例では油温による制御（でついて説明したが、
スピンドルの回転数で制御しても良いことは勿論である
。
ちでスピンドルの最高速最高油温時に最大の冷却能力を
与え、そのときの湿度上昇を基準にして各油温の冷却液
流量を定め同一温度となるように制御することが好まし
し・０ 上記実施例では油温による制御（でついて説明したが、
スピンドルの回転数で制御しても良いことは勿論である
。
」二連したように本発明によＪｌば、スピンドルの回転
変化に伴う潤滑油の熱的影響を受け易い構成の静圧スピ
ンドルに定温制御装置が設けられてスピンドルを定流制
御するので、スピンドルの伸縮による寸法誤差がなくな
り、加工精度が向上する。
変化に伴う潤滑油の熱的影響を受け易い構成の静圧スピ
ンドルに定温制御装置が設けられてスピンドルを定流制
御するので、スピンドルの伸縮による寸法誤差がなくな
り、加工精度が向上する。
静圧軸受部の潤滑油系路に隣接して冷却液の循環系路が
設けられ、′発熱中の潤滑油を冷却するので、冷却効果
が大きい。冷却液は常に循環しているので、応答性、ス
ピンドルの温度管理に優れ、螺条冷却溝により効率良く
冷却作用を行い得る。
設けられ、′発熱中の潤滑油を冷却するので、冷却効果
が大きい。冷却液は常に循環しているので、応答性、ス
ピンドルの温度管理に優れ、螺条冷却溝により効率良く
冷却作用を行い得る。
図は本発明による装置の一実施例を示す断面図である。
１°゛°゛靜圧スピンドル、１ａ・・・・・フランジ、
２．８・・・・スリーブ、 １０．１１・・・・シールキャップ、 １２．１２ａ、１６・・・・・静圧軸受、１４・・・・
・給油通路、１５．１６・・・・・連通孔、１８・・・
供給口、 １９．２０．２１・・・・通路、 ２２・・・・・排油通路、２６・・ 排出口、２４・・
・・・油ポンプ、２５・ ・調整弁、２６二・・・・油
路、３０ ・・ソールリング、６１・・・・・螺条冷却
溝、６２・・・供給口、６６・・・・・・ポンプ、６４
・・流量制御弁、６５．６７・・・・・管路、６６・
排出口、６８・・・・タンク、 ６９・・・塩度検出器
。
２．８・・・・スリーブ、 １０．１１・・・・シールキャップ、 １２．１２ａ、１６・・・・・静圧軸受、１４・・・・
・給油通路、１５．１６・・・・・連通孔、１８・・・
供給口、 １９．２０．２１・・・・通路、 ２２・・・・・排油通路、２６・・ 排出口、２４・・
・・・油ポンプ、２５・ ・調整弁、２６二・・・・油
路、３０ ・・ソールリング、６１・・・・・螺条冷却
溝、６２・・・供給口、６６・・・・・・ポンプ、６４
・・流量制御弁、６５．６７・・・・・管路、６６・
排出口、６８・・・・タンク、 ６９・・・塩度検出器
。
Claims (1)
- 静圧軸受で支持されたスピンドル周囲の潤滑油系路に隣
接して冷却液の循環系路を設け、該冷却液の流量を油流
又はスピンドル回転数に応じて制御し、上記スピンドル
の温度を一定化するように構成したことを特徴とする静
圧スピンドルの定温制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19036583A JPS6080544A (ja) | 1983-10-12 | 1983-10-12 | 静圧スピンドルの定温制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19036583A JPS6080544A (ja) | 1983-10-12 | 1983-10-12 | 静圧スピンドルの定温制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6080544A true JPS6080544A (ja) | 1985-05-08 |
Family
ID=16256966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19036583A Pending JPS6080544A (ja) | 1983-10-12 | 1983-10-12 | 静圧スピンドルの定温制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6080544A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6244351A (ja) * | 1985-08-23 | 1987-02-26 | Hitachi Ltd | 工作機械の主軸冷却制御装置 |
| CN108544276A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-09-18 | 宁波甬辉智能科技有限公司 | 一种多工位加工机床 |
-
1983
- 1983-10-12 JP JP19036583A patent/JPS6080544A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6244351A (ja) * | 1985-08-23 | 1987-02-26 | Hitachi Ltd | 工作機械の主軸冷却制御装置 |
| CN108544276A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-09-18 | 宁波甬辉智能科技有限公司 | 一种多工位加工机床 |
| CN108544276B (zh) * | 2018-04-19 | 2019-12-24 | 宁波甬辉智能科技有限公司 | 一种多工位加工机床 |
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