JPS6146256B2 - - Google Patents
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- JPS6146256B2 JPS6146256B2 JP56049292A JP4929281A JPS6146256B2 JP S6146256 B2 JPS6146256 B2 JP S6146256B2 JP 56049292 A JP56049292 A JP 56049292A JP 4929281 A JP4929281 A JP 4929281A JP S6146256 B2 JPS6146256 B2 JP S6146256B2
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- Japan
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- bridge
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- cell
- machine tool
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- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 3
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- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
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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
- B23Q11/14—Methods or arrangements for maintaining a constant temperature in parts of machine tools
- B23Q11/148—Methods or arrangements for maintaining a constant temperature in parts of machine tools by controlling the air temperature
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
＜産業上の利用分野＞
本発明は工作機械構造物の熱変形を防止する方
法に関する。
法に関する。
＜従来の技術＞
工作機械の熱変形の要因としては、モータ、油
圧ユニツト、スピンドル、ギヤボツクス、摺動面
の発熱及び切削熱などの内部発熱などの内的要因
と、室温変化による外的要因とが考えられる。こ
のうち内部発熱要因に対しては、従来より、モー
タ取付部を断熱すること、熱源に外周空気を通風
して温度上昇を抑えること、ヒートパイプにより
発熱部の熱を奪い取ることなどの対策が採られて
いる。又、室温変化に対しては、機械を恒温室に
設置する方法、一定温度のオイルシヤワーで機械
温度を一定にする方法などの対策が講じられてい
る。
圧ユニツト、スピンドル、ギヤボツクス、摺動面
の発熱及び切削熱などの内部発熱などの内的要因
と、室温変化による外的要因とが考えられる。こ
のうち内部発熱要因に対しては、従来より、モー
タ取付部を断熱すること、熱源に外周空気を通風
して温度上昇を抑えること、ヒートパイプにより
発熱部の熱を奪い取ることなどの対策が採られて
いる。又、室温変化に対しては、機械を恒温室に
設置する方法、一定温度のオイルシヤワーで機械
温度を一定にする方法などの対策が講じられてい
る。
＜発明が解決しようとする問題点＞
しかしながら、中型、大型工作機械の場合、機
械にオイルシヤワーを施すことは困難であり、又
恒温室にもある程度の温度変化があり、特に大型
工作機械にあつてはその温度変化が工作機械構造
物に無視できない変形を惹起する。
械にオイルシヤワーを施すことは困難であり、又
恒温室にもある程度の温度変化があり、特に大型
工作機械にあつてはその温度変化が工作機械構造
物に無視できない変形を惹起する。
このわずかな室温変化により生じる工作機械構
造物の変形を第１図に示すカントリー型プラノミ
ラーについて説明する。サドル１はブリツジ２の
摺動面３ａ，３ｂで案内されて左右方向（ｙ軸方
向）に駆動位置決めされる。ブリツジ２は左右の
コラム４ａ，４ｂに両端を固定され、コラム４
ａ，４ｂはそれぞれベツド５ａ，５ｂで案内され
て前後方向（ｘ軸方向）に駆動位置決めされる。
ラム６はサドル１に案内されて上下方向（ｚ軸方
向）に駆動位置決めされる。ラム６の内部にはス
ピンドルが組込まれ、ラム６下端のスピンドル端
面にカツターが取付けられ、テーブル７上のワー
クを加工する構造となつている。
造物の変形を第１図に示すカントリー型プラノミ
ラーについて説明する。サドル１はブリツジ２の
摺動面３ａ，３ｂで案内されて左右方向（ｙ軸方
向）に駆動位置決めされる。ブリツジ２は左右の
コラム４ａ，４ｂに両端を固定され、コラム４
ａ，４ｂはそれぞれベツド５ａ，５ｂで案内され
て前後方向（ｘ軸方向）に駆動位置決めされる。
ラム６はサドル１に案内されて上下方向（ｚ軸方
向）に駆動位置決めされる。ラム６の内部にはス
ピンドルが組込まれ、ラム６下端のスピンドル端
面にカツターが取付けられ、テーブル７上のワー
クを加工する構造となつている。
今、恒温室内で±1.5℃、即ち３℃の室温変化
が生じ、ブリツジ２に遅れをもつて最大３℃の温
度変化が生じたとする。ブリツジ２のｙ軸方向の
長さを５ｍとすると、このとき、最大Δｙ＝Ｌ・
β・Δｔ＝５×103×11.5×10-6×３＝0.1725mmの
長さ変化に相当する変形及び熱ひずみがブリツジ
２に生じる。ただし、前記式においてβは鋼の線
膨張係数である。その結果、ブリツジ２及びコラ
ム４ａ，４ｂ、ベツド５ａ，５ｂには、第２図中
破線で示すような変形が生じ、ラム６のｚ軸方向
変位及び真直度不良となつて加工精度劣化を引き
起こす。尚、コラム４ａ，４ｂがｘ軸方向に移動
する構造のものを示したが、コラム４ａ，４ｂが
フロアに固定され、テーブル７がｘ軸方向に駆動
位置決めされるプラノミラータイプの構造に関し
ても同様である。
が生じ、ブリツジ２に遅れをもつて最大３℃の温
度変化が生じたとする。ブリツジ２のｙ軸方向の
長さを５ｍとすると、このとき、最大Δｙ＝Ｌ・
β・Δｔ＝５×103×11.5×10-6×３＝0.1725mmの
長さ変化に相当する変形及び熱ひずみがブリツジ
２に生じる。ただし、前記式においてβは鋼の線
膨張係数である。その結果、ブリツジ２及びコラ
ム４ａ，４ｂ、ベツド５ａ，５ｂには、第２図中
破線で示すような変形が生じ、ラム６のｚ軸方向
変位及び真直度不良となつて加工精度劣化を引き
起こす。尚、コラム４ａ，４ｂがｘ軸方向に移動
する構造のものを示したが、コラム４ａ，４ｂが
フロアに固定され、テーブル７がｘ軸方向に駆動
位置決めされるプラノミラータイプの構造に関し
ても同様である。
本発明は工作機械の精度を向上させるため、工
作機械構造物の内部熱源及び室温変化による熱変
形を防止することを目的とする。
作機械構造物の内部熱源及び室温変化による熱変
形を防止することを目的とする。
＜問題点を解決するための手段＞
上記目的を達成する本発明の構成は、工作機械
構造物の内部を仕切り板によつて複数のセルに分
割し、各セルに通ずるようにダクトを設け、温度
制御された空気を前記ダクトを通して各セルに同
一温度で通風循環させると共に、前記構造物の外
側面に供給される潤滑油の温度を前記空気の温度
に同調させるようにすることを特徴とする。
構造物の内部を仕切り板によつて複数のセルに分
割し、各セルに通ずるようにダクトを設け、温度
制御された空気を前記ダクトを通して各セルに同
一温度で通風循環させると共に、前記構造物の外
側面に供給される潤滑油の温度を前記空気の温度
に同調させるようにすることを特徴とする。
＜実施例＞
次に、本発明をプラノミラーのブリツジに適用
した一実施例を図面を参照して説明する。
した一実施例を図面を参照して説明する。
第３図は本発明を実施できる構造としたブリツ
ジ２′を斜め後方から見た様子を示し、第４図は
ブリツジ２′の断面を示し、又第５図はプラノミ
ラー全体を斜め後方から見た様子を示す。
ジ２′を斜め後方から見た様子を示し、第４図は
ブリツジ２′の断面を示し、又第５図はプラノミ
ラー全体を斜め後方から見た様子を示す。
ブリツジ２′内は仕切板８によつていくつかの
セル（小室）９に分割されている。各セル９に温
度制御された空気を循環供給させるため、ブリツ
ジ２′の上面には各セル９につながる入口穴１０
が開口してあり、又、ブリツジ２′の背面には各
セル９につながる出口穴１１が設けてある。前記
入口穴１０はセル９内に突出するパイプ１２によ
つて形成されている。尚、１３，１４は補強のた
めのリブであり、それぞれ通風穴をあけてある。
ブリツジ２′の上面にはすべての入口穴１０に通
じる入口ダクト１５が設けてあり、又ブリツジ
２′の背面にはすべての出口穴１１に通じる出口
ダクト１６が設けてある。ブリツジ２′の一側面
には、支持台１７が設けてあり、その上に空調機
１８を載せてある。この空調機１８はクーラー、
ヒータ及びフアンを内蔵し、空気を所要の精度で
一定に制御するようになつている。空調機１８の
出口と前記入口ダクト１５とはパイプ１９で接続
してあり、又空調機１８の入口と前記出口ダクト
１６とはパイプ２０でつないである。又、ブリツ
ジ２′の前面２ａの下部には摺動部等に供給され
る潤滑油を回収するためのオイルパン２１が設け
てある。更に又、摺動面３ａ，３ｂ及びブリツジ
前面２ａを除いたブリツジ２′の外表面及びダク
ト１５，１６の外表面は断熱材２２（又は断熱塗
料、断熱カバー及びそれらに類するもの）で被わ
れ、室温変化によるブリツジ部材に対する影響を
小さくするようにしてある。
セル（小室）９に分割されている。各セル９に温
度制御された空気を循環供給させるため、ブリツ
ジ２′の上面には各セル９につながる入口穴１０
が開口してあり、又、ブリツジ２′の背面には各
セル９につながる出口穴１１が設けてある。前記
入口穴１０はセル９内に突出するパイプ１２によ
つて形成されている。尚、１３，１４は補強のた
めのリブであり、それぞれ通風穴をあけてある。
ブリツジ２′の上面にはすべての入口穴１０に通
じる入口ダクト１５が設けてあり、又ブリツジ
２′の背面にはすべての出口穴１１に通じる出口
ダクト１６が設けてある。ブリツジ２′の一側面
には、支持台１７が設けてあり、その上に空調機
１８を載せてある。この空調機１８はクーラー、
ヒータ及びフアンを内蔵し、空気を所要の精度で
一定に制御するようになつている。空調機１８の
出口と前記入口ダクト１５とはパイプ１９で接続
してあり、又空調機１８の入口と前記出口ダクト
１６とはパイプ２０でつないである。又、ブリツ
ジ２′の前面２ａの下部には摺動部等に供給され
る潤滑油を回収するためのオイルパン２１が設け
てある。更に又、摺動面３ａ，３ｂ及びブリツジ
前面２ａを除いたブリツジ２′の外表面及びダク
ト１５，１６の外表面は断熱材２２（又は断熱塗
料、断熱カバー及びそれらに類するもの）で被わ
れ、室温変化によるブリツジ部材に対する影響を
小さくするようにしてある。
前記空調機１８により所定の精度で一定に温度
制御された空気は、パイプ１９を通り、入口ダク
ト１５を経、入口穴１０、パイプ１２を通してす
べてのセル９に供給される。つまり、各セルに同
一温度の空気が供給されるのである。そして、各
セル９から出口穴１１を通つて出口ダクト１６に
排出し、パイプ２０を通つて空調機１８に戻る。
以上の通風過程が循環されるのである。一方、摺
動面３ａ，３ｂ及びブリツジ前面２ａはブリツジ
２′内部の空気温度若しくは通風空気の温度に同
調された潤滑油が流れ、この部分には局部的に小
規模なオイルシヤワーが施されるのである。オイ
ルシヤワーとして使用された潤滑油はブリツジ
２′下部のオイルパン２１により回収される。
制御された空気は、パイプ１９を通り、入口ダク
ト１５を経、入口穴１０、パイプ１２を通してす
べてのセル９に供給される。つまり、各セルに同
一温度の空気が供給されるのである。そして、各
セル９から出口穴１１を通つて出口ダクト１６に
排出し、パイプ２０を通つて空調機１８に戻る。
以上の通風過程が循環されるのである。一方、摺
動面３ａ，３ｂ及びブリツジ前面２ａはブリツジ
２′内部の空気温度若しくは通風空気の温度に同
調された潤滑油が流れ、この部分には局部的に小
規模なオイルシヤワーが施されるのである。オイ
ルシヤワーとして使用された潤滑油はブリツジ
２′下部のオイルパン２１により回収される。
尚、工作機械構造物の内部を上記の如く複数の
セル９に分割しないで、温度制御用の流体を循環
供給した場合には、構造物内部のリブ部やコーナ
ー部などによつてよどみが生じて流速が不安定と
なり、構造物内部を均一に温度制御することが困
難となる。又、流体は構造物内部を環流する過程
で、構造物から熱を奪つていくので、流体の供給
口側と排出口側とでは流体の温度が異なり、従つ
て、構造物内部を均一に温度制御することが困難
となる。
セル９に分割しないで、温度制御用の流体を循環
供給した場合には、構造物内部のリブ部やコーナ
ー部などによつてよどみが生じて流速が不安定と
なり、構造物内部を均一に温度制御することが困
難となる。又、流体は構造物内部を環流する過程
で、構造物から熱を奪つていくので、流体の供給
口側と排出口側とでは流体の温度が異なり、従つ
て、構造物内部を均一に温度制御することが困難
となる。
本発明の如く、工作機械構造物（上記実施例で
はブリツジ２′）の内部を複数のセル９に分割
し、温度制御された空気を各セル９ごとに供給、
排出するようにすれば、各セル９内での空気のよ
どみは小さく、又各セル９には等しい温度の空気
を供給できるので、ブリツジ２′全体を均一に温
度制御することができるのである。更に、潤滑油
で被われる面については、潤滑油の温度をブリツ
ジ２′内に供給される空気の温度と同調させるの
で、ブリツジ２′表裏の温度差が小さくなり、ブ
リツジ２′全体に亘つての温度の均一化の効果が
高められるのである。
はブリツジ２′）の内部を複数のセル９に分割
し、温度制御された空気を各セル９ごとに供給、
排出するようにすれば、各セル９内での空気のよ
どみは小さく、又各セル９には等しい温度の空気
を供給できるので、ブリツジ２′全体を均一に温
度制御することができるのである。更に、潤滑油
で被われる面については、潤滑油の温度をブリツ
ジ２′内に供給される空気の温度と同調させるの
で、ブリツジ２′表裏の温度差が小さくなり、ブ
リツジ２′全体に亘つての温度の均一化の効果が
高められるのである。
本発明による方法を第１図に示したプラノミラ
ーに適用したところ、従来では室温変化によつて
ラム６先端部で70〜100μｍの変形が生じていた
のに対し、ブリツジ２′の部材温度変化は±0.8℃
以下、ブリツジ２′各部の温度差は0.5℃以下とな
り、ラム６先端部の変位は40μｍ以下となつて、
加工精度の向上が実現された。
ーに適用したところ、従来では室温変化によつて
ラム６先端部で70〜100μｍの変形が生じていた
のに対し、ブリツジ２′の部材温度変化は±0.8℃
以下、ブリツジ２′各部の温度差は0.5℃以下とな
り、ラム６先端部の変位は40μｍ以下となつて、
加工精度の向上が実現された。
＜発明の効果＞
以上の如く本発明によれば、工作機械構造物の
内部を複数のセルに分割し、各セルごとに温度制
御された空気を供給するようにすると共に、潤滑
部には前記空気と同調して温度制御された潤滑油
を供給するようにしたので、空気がよどみなく工
作機械構造物全体に各部ごとにゆき渡り、しかも
潤滑部等に関しては表裏から温度制御がなされ、
その結果、工作機械構造物全体に亘つての温度の
均一化が図れ、よつて工作機械構造物の熱変形を
防止することができ、工作機械の加工精度の向上
が達成できる。
内部を複数のセルに分割し、各セルごとに温度制
御された空気を供給するようにすると共に、潤滑
部には前記空気と同調して温度制御された潤滑油
を供給するようにしたので、空気がよどみなく工
作機械構造物全体に各部ごとにゆき渡り、しかも
潤滑部等に関しては表裏から温度制御がなされ、
その結果、工作機械構造物全体に亘つての温度の
均一化が図れ、よつて工作機械構造物の熱変形を
防止することができ、工作機械の加工精度の向上
が達成できる。
第１図はプラノミラーの斜視図、第２図はプラ
ノミラーの熱変形の様子を示す説明図、第３図は
本発明を適用し得る構造のブリツジの背面斜視
図、第４図はブリツジの断面図、第５図は本発明
を適用したプラノミラーの背面斜視図である。 図面中、２′はブリツジ、３ａ，３ｂは摺動
面、８は仕切板、９はセル、１０は入口穴、１１
は出口穴、１８は空調機、２１はオイルパン、２
２は断熱材である。
ノミラーの熱変形の様子を示す説明図、第３図は
本発明を適用し得る構造のブリツジの背面斜視
図、第４図はブリツジの断面図、第５図は本発明
を適用したプラノミラーの背面斜視図である。 図面中、２′はブリツジ、３ａ，３ｂは摺動
面、８は仕切板、９はセル、１０は入口穴、１１
は出口穴、１８は空調機、２１はオイルパン、２
２は断熱材である。
Claims (1)
- １ 工作機械構造物の内部を仕切り板によつて複
数のセルに分割し、各セルに通ずるようにダクト
を設け、温度制御された空気を前記ダクトを通し
て各セルに同一温度で通風循環させると共に、前
記構造物の外面に供給される潤滑油の温度を前記
空気の温度に同調させるようにすることを特徴と
する工作機械構造物の熱変形防止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4929281A JPS57184643A (en) | 1981-04-03 | 1981-04-03 | Preventive method for thermal deformation in the structure of a machine tool |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4929281A JPS57184643A (en) | 1981-04-03 | 1981-04-03 | Preventive method for thermal deformation in the structure of a machine tool |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57184643A JPS57184643A (en) | 1982-11-13 |
| JPS6146256B2 true JPS6146256B2 (ja) | 1986-10-13 |
Family
ID=12826827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4929281A Granted JPS57184643A (en) | 1981-04-03 | 1981-04-03 | Preventive method for thermal deformation in the structure of a machine tool |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57184643A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0544802Y2 (ja) * | 1989-01-24 | 1993-11-15 | ||
| JP3023648U (ja) * | 1995-10-09 | 1996-04-23 | 律夫 峯岸 | 自動車のドーナツ面アンダーミラー |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60114431A (ja) * | 1983-11-21 | 1985-06-20 | Agency Of Ind Science & Technol | 工作機械用フレ−ム |
| JPS61297020A (ja) * | 1985-06-26 | 1986-12-27 | Mitsubishi Electric Corp | ワイヤ放電加工装置 |
| US20090298414A1 (en) * | 2004-12-21 | 2009-12-03 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | Precision apparatus having a movable member, an air slit and a vacuum duct |
| JP5013569B2 (ja) * | 2005-08-08 | 2012-08-29 | 株式会社ソディック | 形彫放電加工装置 |
| KR100956126B1 (ko) | 2009-08-25 | 2010-05-06 | 주식회사 한스머신 | 공작기계용 주축장치의 지지장치 및 공작기계 |
| JP5964161B2 (ja) * | 2012-07-05 | 2016-08-03 | 東芝機械株式会社 | 精密工作機械 |
| JP5964159B2 (ja) * | 2012-07-05 | 2016-08-03 | 東芝機械株式会社 | 精密工作機械 |
| JP6473415B2 (ja) * | 2013-05-09 | 2019-02-20 | 株式会社Ｆｕｊｉ | 工作機械 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4869184A (ja) * | 1971-12-23 | 1973-09-20 |
-
1981
- 1981-04-03 JP JP4929281A patent/JPS57184643A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4869184A (ja) * | 1971-12-23 | 1973-09-20 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0544802Y2 (ja) * | 1989-01-24 | 1993-11-15 | ||
| JP3023648U (ja) * | 1995-10-09 | 1996-04-23 | 律夫 峯岸 | 自動車のドーナツ面アンダーミラー |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57184643A (en) | 1982-11-13 |
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