JPS6244351A - 工作機械の主軸冷却制御装置 - Google Patents
工作機械の主軸冷却制御装置Info
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- JPS6244351A JPS6244351A JP18417585A JP18417585A JPS6244351A JP S6244351 A JPS6244351 A JP S6244351A JP 18417585 A JP18417585 A JP 18417585A JP 18417585 A JP18417585 A JP 18417585A JP S6244351 A JPS6244351 A JP S6244351A
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- machine tool
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- 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
- B23Q11/143—Methods or arrangements for maintaining a constant temperature in parts of machine tools comprising heating means
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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、工作機械の主軸冷却制御装置に係り、特に主
軸の回転数に追従して循環油の油温全冷却し、主軸およ
び主軸ヘッドの熱変位を少なくし、高精度加工を実現す
るのに好適な、工作機械の主軸冷却制御装置に関するも
のである。
軸の回転数に追従して循環油の油温全冷却し、主軸およ
び主軸ヘッドの熱変位を少なくし、高精度加工を実現す
るのに好適な、工作機械の主軸冷却制御装置に関するも
のである。
従来の工作機械の主軸冷却装置は、特公昭４６−１９３
２７号公報に記載のように、主軸を冷却するための循環
油を大気温度に追従して制御するようになっていた。こ
のため、主軸の発熱量が一定であれば、主軸の温度も、
はぼ大気温度に応じて変化している機械本体と同一の温
度とすることができ、主軸部の局部的な熱変位を少なく
することができた。
２７号公報に記載のように、主軸を冷却するための循環
油を大気温度に追従して制御するようになっていた。こ
のため、主軸の発熱量が一定であれば、主軸の温度も、
はぼ大気温度に応じて変化している機械本体と同一の温
度とすることができ、主軸部の局部的な熱変位を少なく
することができた。
しかし、工作機械の主軸の回転数範囲が従来の５０〜３
５００ ｒｐｍから５０〜ｌ ００００ ｒｐｍあ石い
はそれ以上に引き上げられ、また、要求加工精度も数十
ミクロンから数ミクロンに厳しくなってきており、主軸
を冷却するための循環油の油温を単に大気温度に同調す
るだけでは、対応できなくなってきた。
５００ ｒｐｍから５０〜ｌ ００００ ｒｐｍあ石い
はそれ以上に引き上げられ、また、要求加工精度も数十
ミクロンから数ミクロンに厳しくなってきており、主軸
を冷却するための循環油の油温を単に大気温度に同調す
るだけでは、対応できなくなってきた。
本発明は、前述の従来技術の実状に鑑みてなされたもの
で、工作機械の主軸部が温度上昇するのを防止するため
の、主軸冷却用の循環油の温度を主油部の発熱量に応じ
て自動的に変化させ、主軸部の熱変位をなくし、高精度
な加工をなしつる工作機械の主軸冷却制御装置の提供を
、その目的としている。
で、工作機械の主軸部が温度上昇するのを防止するため
の、主軸冷却用の循環油の温度を主油部の発熱量に応じ
て自動的に変化させ、主軸部の熱変位をなくし、高精度
な加工をなしつる工作機械の主軸冷却制御装置の提供を
、その目的としている。
本発明に係る工作機械の主軸冷却制御装置の構成は、工
作機械の主軸を冷却するための循環油を冷却する冷却装
置と、この冷却装置と工作機械の主軸部の間を循環する
前記循環油の油温を測定する第１の温度検出手段と、上
記工作機械の稼動する室内温度を測定する第２の温度検
出手段と、前記第１．第２の温度検出手段、および上記
工作機械の主軸の回転数によって変動する主軸部温度の
、室温に対する温度差に相当する循環油冷却温度を予め
設定する可変抵抗手段とを結線して構成する電気的平衡
回路と、この電気的平衡回路の出力信号に基づいて上記
循環油を冷却する冷却装置を作動せしめる制御回路とを
備えて、上記工作機械の主軸の回転数に追従して上記循
環油の油温を制御するようにしたものである。
作機械の主軸を冷却するための循環油を冷却する冷却装
置と、この冷却装置と工作機械の主軸部の間を循環する
前記循環油の油温を測定する第１の温度検出手段と、上
記工作機械の稼動する室内温度を測定する第２の温度検
出手段と、前記第１．第２の温度検出手段、および上記
工作機械の主軸の回転数によって変動する主軸部温度の
、室温に対する温度差に相当する循環油冷却温度を予め
設定する可変抵抗手段とを結線して構成する電気的平衡
回路と、この電気的平衡回路の出力信号に基づいて上記
循環油を冷却する冷却装置を作動せしめる制御回路とを
備えて、上記工作機械の主軸の回転数に追従して上記循
環油の油温を制御するようにしたものである。
なお、本発明を開発した考え方を付記すると、次のとお
りである。
りである。
工作機械の主軸および主軸ヘッドの温度上昇は、はぼ主
軸の回転数に応じて高くなることは一般的に知られてい
る。主軸を循環油で冷却するためには、主軸と循環油と
のｌｖｌに温度差が必要であり、高速回転で発熱量が大
きいときには、温度差を犬きく、低速回転で発熱量の小
さいときけ温度差は小さくしなければ、主軸の温度を一
定にすることはできない。
軸の回転数に応じて高くなることは一般的に知られてい
る。主軸を循環油で冷却するためには、主軸と循環油と
のｌｖｌに温度差が必要であり、高速回転で発熱量が大
きいときには、温度差を犬きく、低速回転で発熱量の小
さいときけ温度差は小さくしなければ、主軸の温度を一
定にすることはできない。
そこで、主軸の回転数を数値制菌工作機械等のプログラ
ムによシ指令するときに、同時に設定温度を指令し、常
に主軸の温度を一定にしようと考えたものである。
ムによシ指令するときに、同時に設定温度を指令し、常
に主軸の温度を一定にしようと考えたものである。
以下、本発明の各実施例を第１図ないし第５図を参照し
て説明する。
て説明する。
まず、第３図および第４図を参照して、本発明の各実施
例を適用する工作機械および工作機械の主軸冷却装置の
一般的な構成と作用を説明する。
例を適用する工作機械および工作機械の主軸冷却装置の
一般的な構成と作用を説明する。
ここに第３図は、一般的な立形マンニングセンタの略装
構成図、第４図は、その主軸冷却装置部の構成図である
。
構成図、第４図は、その主軸冷却装置部の構成図である
。
第３図に示すように、工作機械の最も典形的な例である
立形マンニングセンタは、ベッドＮＣコラム２が固定さ
れ、主軸ヘッド３が、上下駆動モータ４の稼動によりコ
ラム２の摺動面５に沿って上下運動を行う。サドル番は
、前後駆動モータ７の稼＠によりベッド１の摺動面８に
沿って前後動を行う。テーブル９は、左右駆動モーター
０により、サドル６の摺動面１１に沿って左右動を行う
。主軸ヘッド３には、主軸ユニット１２が組込まれてお
り、主軸１３け、主軸モーター４で中間軸１５を介して
ベルト駆動される。主軸１３け、下部軸受１５と上部軸
受１６により主軸筒１７に回転可能な状態で支持されて
いる。下部軸受１５から発生する熱は、主軸筒１７の外
周に設けられている螺旋溝１８の中を通過する循環油に
より冷却される。
立形マンニングセンタは、ベッドＮＣコラム２が固定さ
れ、主軸ヘッド３が、上下駆動モータ４の稼動によりコ
ラム２の摺動面５に沿って上下運動を行う。サドル番は
、前後駆動モータ７の稼＠によりベッド１の摺動面８に
沿って前後動を行う。テーブル９は、左右駆動モーター
０により、サドル６の摺動面１１に沿って左右動を行う
。主軸ヘッド３には、主軸ユニット１２が組込まれてお
り、主軸１３け、主軸モーター４で中間軸１５を介して
ベルト駆動される。主軸１３け、下部軸受１５と上部軸
受１６により主軸筒１７に回転可能な状態で支持されて
いる。下部軸受１５から発生する熱は、主軸筒１７の外
周に設けられている螺旋溝１８の中を通過する循環油に
より冷却される。
循環油は、主軸冷却装置１９から送油管２０を通って主
軸ユニット１２に送られ、螺旋溝１８め中を通過するこ
とにより、主軸ユニット１２を冷却し、戻り油管２１を
通って、主軸冷却装置１９に返ってぐる。
軸ユニット１２に送られ、螺旋溝１８め中を通過するこ
とにより、主軸ユニット１２を冷却し、戻り油管２１を
通って、主軸冷却装置１９に返ってぐる。
主軸冷却装置１９に形成された油槽中にある循環油２２
け、設定温度以上に油温か上昇すると、冷凍機により冷
却され、設定温度に対して±０．５°Ｃに制菌されるよ
うに構成されている。
け、設定温度以上に油温か上昇すると、冷凍機により冷
却され、設定温度に対して±０．５°Ｃに制菌されるよ
うに構成されている。
第２図において、２７け冷凍機用の圧縮機、３０Ｖ′ｉ
凝縮器、３１けキャピラリチューブ、２５け蒸発器とし
て機能する冷却タンクで、これら機器と、これら機器を
接続する冷媒配管によって冷凍機の冷凍サイクルが構成
されている。
凝縮器、３１けキャピラリチューブ、２５け蒸発器とし
て機能する冷却タンクで、これら機器と、これら機器を
接続する冷媒配管によって冷凍機の冷凍サイクルが構成
されている。
２４け、循環油２２を循環させるためのオイルポンプ、
２６は、循環油２２の油温を測定する第１の温度検出手
段に係る油温検出器、３２Ｖｉ、工作機械の稼動する室
内温凝を測定する第２の温度検出手段に係る室温検出器
、２８は、冷凍機用圧縮機２７を起動停止させるだめの
電磁接触器である。
２６は、循環油２２の油温を測定する第１の温度検出手
段に係る油温検出器、３２Ｖｉ、工作機械の稼動する室
内温凝を測定する第２の温度検出手段に係る室温検出器
、２８は、冷凍機用圧縮機２７を起動停止させるだめの
電磁接触器である。
循環油２２は、ストレーナ２３から吸込まれ、オイルポ
ンプ２４で冷却タンク２５に送り込まれる。冷却タンク
２５に入る直前の油温が油温検出器２６で測定される。
ンプ２４で冷却タンク２５に送り込まれる。冷却タンク
２５に入る直前の油温が油温検出器２６で測定される。
油温が、設定温度の上限に達すると冷凍機用圧縮機２７
の電磁接触器２８が自動的に付勢され、冷媒ガスを圧縮
する。高温高圧となった冷媒ガスは、吐出配管２９を通
り凝縮器３０で液化する。
の電磁接触器２８が自動的に付勢され、冷媒ガスを圧縮
する。高温高圧となった冷媒ガスは、吐出配管２９を通
り凝縮器３０で液化する。
この高圧冷媒液は、キャピラリチューブ３１を通過した
のち、冷却タンク２５で油の熱を奪って気化し、冷凍用
圧縮機２７ＶＣ戻り、この冷凍サイクルを繰り返す。こ
のように冷却が行われると油温が低下して来る。油温が
設定温度以上に低下すると、電磁接触器２８の付勢が解
除され圧縮機２７の運転は停止される。設定温度に対し
て±０．５℃にコントロールされた油は送油管２０を通
り送り出され、主軸１３を冷却したのち、戻り油管２１
を通り油種に戻ってくる。
のち、冷却タンク２５で油の熱を奪って気化し、冷凍用
圧縮機２７ＶＣ戻り、この冷凍サイクルを繰り返す。こ
のように冷却が行われると油温が低下して来る。油温が
設定温度以上に低下すると、電磁接触器２８の付勢が解
除され圧縮機２７の運転は停止される。設定温度に対し
て±０．５℃にコントロールされた油は送油管２０を通
り送り出され、主軸１３を冷却したのち、戻り油管２１
を通り油種に戻ってくる。
次に、このようなマシニングセンタにおける主軸の回転
数と主軸ヘッドの温度との関係を第５図を参照して説明
する。
数と主軸ヘッドの温度との関係を第５図を参照して説明
する。
第５図は、前述の立形マシニングセンターにおける主軸
の回転数と主軸ヘッドの温度との関係を示す線図である
。横軸に時間経過（ｍｉｎ）を示し、縦軸に、（ａ）と
して主軸の回転数３３（ｒｐｍ）、（ｂ）として主軸ヘ
ッドの温度３４と室温３５との温度差（ｔ′Ｃ）を示し
ている。
の回転数と主軸ヘッドの温度との関係を示す線図である
。横軸に時間経過（ｍｉｎ）を示し、縦軸に、（ａ）と
して主軸の回転数３３（ｒｐｍ）、（ｂ）として主軸ヘ
ッドの温度３４と室温３５との温度差（ｔ′Ｃ）を示し
ている。
第５図（ａ）に示すように、最初、主軸１３の回転数３
３をＩ Ｏ００ｒｐｍで１０分間回転させ、次に回転数
を２００ＯｒｐｍＶＣ上げて１０分間回転させる。さら
に回転数を４００ Ｏｒｐｍに上げ１０分間回転させる
。このパターンをもう一度繰り返し、合計６０分間主軸
１３を回転させる。
３をＩ Ｏ００ｒｐｍで１０分間回転させ、次に回転数
を２００ＯｒｐｍＶＣ上げて１０分間回転させる。さら
に回転数を４００ Ｏｒｐｍに上げ１０分間回転させる
。このパターンをもう一度繰り返し、合計６０分間主軸
１３を回転させる。
精密加工を行うマシニングセンタなどけ、一般に恒温室
に設置されているから、その場合、室温３５け第５図（
ｂ）に示すように±１°Ｃ以内に制御さ−れている。
に設置されているから、その場合、室温３５け第５図（
ｂ）に示すように±１°Ｃ以内に制御さ−れている。
主軸冷却装置における温度設定を±０°Ｃに設定した場
合の主軸へ・リド３の温度変化け、第５図（ｂ）の如く
、１０００ ｒｐｍのときは、室温３５と同一となって
おり、はとんど温度上昇は見られない。
合の主軸へ・リド３の温度変化け、第５図（ｂ）の如く
、１０００ ｒｐｍのときは、室温３５と同一となって
おり、はとんど温度上昇は見られない。
しかし、２００Ｏｒｐｍになると主軸ヘッド３の温度は
徐々に上昇し、２００Ｏｒｐｍで１０分間経過した頃に
は室温３５に対して約２．５°Ｃ上昇する。
徐々に上昇し、２００Ｏｒｐｍで１０分間経過した頃に
は室温３５に対して約２．５°Ｃ上昇する。
主軸の回転数が＋ｏｏｏｒｐｍＶｃ上ると主軸ヘッド３
の温度けさら【急激に上昇し、４００Ｏｒｐｍで１０分
間経過すると約５°Ｃ上昇する。
の温度けさら【急激に上昇し、４００Ｏｒｐｍで１０分
間経過すると約５°Ｃ上昇する。
主軸１３の回転数３３を１００ Ｏｒｐｍに下げると、
主軸ヘッド３の温度３４け、徐々に下り室温と同一にな
る。主軸回転数を２００Ｏｒｐｍ、４０００ ｒｐｍと
上げると、回転数に応じて主軸へリド３の温度３４が上
昇し、前述のパターンを繰り返す。
主軸ヘッド３の温度３４け、徐々に下り室温と同一にな
る。主軸回転数を２００Ｏｒｐｍ、４０００ ｒｐｍと
上げると、回転数に応じて主軸へリド３の温度３４が上
昇し、前述のパターンを繰り返す。
このため、主軸１３０回転数３３の変化に応じて、主軸
ヘッド１３の温度が変化すると、主軸１３が軸方向に熱
膨張係数に応じた変位を発生する。一般的には１０〜４
０μｍ変位する。
ヘッド１３の温度が変化すると、主軸１３が軸方向に熱
膨張係数に応じた変位を発生する。一般的には１０〜４
０μｍ変位する。
従来の主軸冷却装置、例えば特公昭４６−１９３２７号
公報記載の装置では、油温検出器、室温検出器と、抵抗
器および可変抵抗器とでプリッジ回路を構成し、油温と
室温との温度差が５°Ｃないし１０°Ｃ程度の適当な温
度差のときにブリッジ回路が平衡するように可変抵抗器
の抵抗値を設定しており、人手によシ、夏場と冬場で設
定温度を変更する程度の操作で主軸冷却装置の温度設定
が行われていた。このやり方では、超精密加工であるミ
クロン単位の加工は前述のとおり困難となってきている
。
公報記載の装置では、油温検出器、室温検出器と、抵抗
器および可変抵抗器とでプリッジ回路を構成し、油温と
室温との温度差が５°Ｃないし１０°Ｃ程度の適当な温
度差のときにブリッジ回路が平衡するように可変抵抗器
の抵抗値を設定しており、人手によシ、夏場と冬場で設
定温度を変更する程度の操作で主軸冷却装置の温度設定
が行われていた。このやり方では、超精密加工であるミ
クロン単位の加工は前述のとおり困難となってきている
。
次に、本発明の一実施例に係る主軸冷却制御装置用の複
数の温度設定器を第１図を参照して説明する。
数の温度設定器を第１図を参照して説明する。
ここに第１図は、本発明の一実施例に係る主軸冷却制御
装置の制御回路のブロック図である。
装置の制御回路のブロック図である。
ここに用いられる自動温度設定器は、電気的平衡回路に
係るプリフジ回路を応用したものである第１図において
、２６は、第４図に示した第１の温度検出手段に係る油
温検出器、３２け、第４図に示した第２の温度検出手段
に係る室温検出器、３６けダミー抵抗、３７は、ブリッ
ジ回路に印加する電源、ＵＲ＋ 、ＵＲ２、ＵＲ３は、
可変抵抗手段に係る複数段（ここでは３段）に切換える
第１．１２ 、第３の可変抵抗で、これら可変抵抗によ
り複数の自動温度設定器を構成するものである。Ｓｔ、
Ｓ２，８３は、前記第１．第２．第３の可変抵抗ＯＲｌ
、ＵＲ２、ＵＲ３ｒてそれぞれ直列に接続する開閉器
である。
係るプリフジ回路を応用したものである第１図において
、２６は、第４図に示した第１の温度検出手段に係る油
温検出器、３２け、第４図に示した第２の温度検出手段
に係る室温検出器、３６けダミー抵抗、３７は、ブリッ
ジ回路に印加する電源、ＵＲ＋ 、ＵＲ２、ＵＲ３は、
可変抵抗手段に係る複数段（ここでは３段）に切換える
第１．１２ 、第３の可変抵抗で、これら可変抵抗によ
り複数の自動温度設定器を構成するものである。Ｓｔ、
Ｓ２，８３は、前記第１．第２．第３の可変抵抗ＯＲｌ
、ＵＲ２、ＵＲ３ｒてそれぞれ直列に接続する開閉器
である。
３８は垢幅器、３９は弁別回路、２８は、弁別回路３９
の出力信号の正、負により、第４図に示した冷凍機用圧
縮機２７を起動、停止させる電磁接触器である。
の出力信号の正、負により、第４図に示した冷凍機用圧
縮機２７を起動、停止させる電磁接触器である。
前記複数の可変抵抗、すなわち温度設定器に“け、主軸
１３０回転数によって変動する主軸部すなわち主軸へヴ
ド３の温度の、室温に対する温度差に相当する循環油冷
却温度を予め設定する。
１３０回転数によって変動する主軸部すなわち主軸へヴ
ド３の温度の、室温に対する温度差に相当する循環油冷
却温度を予め設定する。
第５図の主軸回転パターンの場合を例にとると、第１の
可変抵抗ＵＲ１を±０°ＣＶｃ設定し主軸１３０回転数
１０００ ｒｐｍのときは開閉器Ｓ１を接続する。
可変抵抗ＵＲ１を±０°ＣＶｃ設定し主軸１３０回転数
１０００ ｒｐｍのときは開閉器Ｓ１を接続する。
次に第２の可変抵抗ＵＲ２を−２，５°Ｃに設定し、主
軸１３の回転数を２００ Ｏｒｐｍにするとき開閉器Ｓ
１を切りＳ２を接続する。さらに、第３の可変抵抗ＵＲ
３を一５°Ｃに設定し、主軸１３の回転数を４００ Ｏ
ｒｐｍにするとき開閉器Ｓ２を切りＳ３を接続するもの
である。
軸１３の回転数を２００ Ｏｒｐｍにするとき開閉器Ｓ
１を切りＳ２を接続する。さらに、第３の可変抵抗ＵＲ
３を一５°Ｃに設定し、主軸１３の回転数を４００ Ｏ
ｒｐｍにするとき開閉器Ｓ２を切りＳ３を接続するもの
である。
次に、本実施例の主軸冷却制御装置の動作を説明する。
第３図に示す立形マシニングセンターの稼動回転数に見
合うように、例えば主軸１３の回転数を２００ Ｏｒｐ
ｍで稼動させるときは第２の可変抵抗ＵＲ２を−２，５
°Ｃに設定し開閉器Ｓ２を接続する主軸１３の回転とと
もに、主軸冷却装置１９内のオイルポンプ２４が起動し
、循環油２２け送油管２０によシ主軸ヘプト３に組込ま
れている主軸ユニット１２に送られ、螺旋溝１８を通過
して主軸ユニット１２を冷却し、戻り油管２１を通って
主軸冷却装置１９内の油槽に戻ってくる。このとき、油
温検出器２６で循環油の油温か測定されており、一方、
室温検出器３２で室温が測定されている。
合うように、例えば主軸１３の回転数を２００ Ｏｒｐ
ｍで稼動させるときは第２の可変抵抗ＵＲ２を−２，５
°Ｃに設定し開閉器Ｓ２を接続する主軸１３の回転とと
もに、主軸冷却装置１９内のオイルポンプ２４が起動し
、循環油２２け送油管２０によシ主軸ヘプト３に組込ま
れている主軸ユニット１２に送られ、螺旋溝１８を通過
して主軸ユニット１２を冷却し、戻り油管２１を通って
主軸冷却装置１９内の油槽に戻ってくる。このとき、油
温検出器２６で循環油の油温か測定されており、一方、
室温検出器３２で室温が測定されている。
そこで、第１図に示すブリッジ回路で、油温と室温の温
度差と、予め設定した可変抵抗の温度設定値との差を検
出し、電磁増幅器３８で増幅し、弁別回路３９で正負を
判定する。この弁別回路の出力信号に従い、循環油温が
設定温度よ１）高ければ電磁接触器２８が付勢されて冷
凍機用圧縮機２７が起動シフ、先に説明した冷凍サイク
ルによって冷却夕／り２５部において循環油２２を冷却
し、循環油温が設定温度に達すれば電磁接触器２８の付
勢が解除され冷凍機用圧縮機２７が停止する。
度差と、予め設定した可変抵抗の温度設定値との差を検
出し、電磁増幅器３８で増幅し、弁別回路３９で正負を
判定する。この弁別回路の出力信号に従い、循環油温が
設定温度よ１）高ければ電磁接触器２８が付勢されて冷
凍機用圧縮機２７が起動シフ、先に説明した冷凍サイク
ルによって冷却夕／り２５部において循環油２２を冷却
し、循環油温が設定温度に達すれば電磁接触器２８の付
勢が解除され冷凍機用圧縮機２７が停止する。
このようｋて、本実施例によれば、主軸１３０回転数、
負荷など主軸軸受部から発生する熱量に応じて、主軸冷
却用の循環油２２の設定温度を複数段に切換え、主軸部
の発熱量に応じた、油温と室温の温度差とすることによ
り、主軸部の温度を一定に保ち、熱変位をなくシ、ミク
ロン単位のＤＢ度加工を実現する。これにより、加工精
度を数１０ミクロンから数ミクロンのオーダに高める効
果がある。
負荷など主軸軸受部から発生する熱量に応じて、主軸冷
却用の循環油２２の設定温度を複数段に切換え、主軸部
の発熱量に応じた、油温と室温の温度差とすることによ
り、主軸部の温度を一定に保ち、熱変位をなくシ、ミク
ロン単位のＤＢ度加工を実現する。これにより、加工精
度を数１０ミクロンから数ミクロンのオーダに高める効
果がある。
次に、可変抵抗手段の他の例を第２図を参照して説明す
る。
る。
第２図は、本発明の他の実施例に係る主軸冷却制御装置
の制御回路のブロック図である。図中、第１図と同一符
号のものけ前述の実施例と同等部分であるから、その説
明を省略する。
の制御回路のブロック図である。図中、第１図と同一符
号のものけ前述の実施例と同等部分であるから、その説
明を省略する。
第２図の実施例で、第１図と相違するところは、温間設
定器を構成する可変抵抗手段が、連続制御を可能とする
電動可変抵抗器を用いたことである。
定器を構成する可変抵抗手段が、連続制御を可能とする
電動可変抵抗器を用いたことである。
第２図において、４０け、主軸１３の回転数によって変
動する主軸部温度の、室温に対する温度差に対応する循
環油冷却温度を連続的に設定しうる電動可変抵抗器で、
この電動可変抵抗器４０はサーボモータ４１により抵抗
値すなわち設定温度を可変させることができる。
動する主軸部温度の、室温に対する温度差に対応する循
環油冷却温度を連続的に設定しうる電動可変抵抗器で、
この電動可変抵抗器４０はサーボモータ４１により抵抗
値すなわち設定温度を可変させることができる。
し、たがって、本実施例によれば、前述の第１図の実施
例と同様の効果が期待されるほか、主軸冷却用の循環油
２２の設定温度を、主軸１３０回転数に追従して自動的
に、かつ連続的に変えることができ、より精度の高い主
軸冷却制御を行うことが可能である。
例と同様の効果が期待されるほか、主軸冷却用の循環油
２２の設定温度を、主軸１３０回転数に追従して自動的
に、かつ連続的に変えることができ、より精度の高い主
軸冷却制御を行うことが可能である。
なお、前述の各実施例は、立形マシニングセンタの例を
説明したが、本発明は、高精度加工を行うだめの工作機
械に汎用的に適用できることはいうまでもない。
説明したが、本発明は、高精度加工を行うだめの工作機
械に汎用的に適用できることはいうまでもない。
また、第１図に示した可変抵抗は３段切換えに限定され
るものでなく、設定温度、回転数なども適用する工作機
械の仕様に応じて設定されるべきことも当然である。
るものでなく、設定温度、回転数なども適用する工作機
械の仕様に応じて設定されるべきことも当然である。
さらに、前述の各実施例で説明した、主軸の発熱量に見
合った循環油冷却制御のだめの温度設定の指令を、数値
制御工作機械のプログラムまたは別置の指冷装置により
、主軸の回転数指令と同時に行うように構成して、工作
機械の主軸冷却制御を自動化できることはいうまでもな
い。
合った循環油冷却制御のだめの温度設定の指令を、数値
制御工作機械のプログラムまたは別置の指冷装置により
、主軸の回転数指令と同時に行うように構成して、工作
機械の主軸冷却制御を自動化できることはいうまでもな
い。
以上述べたように、本発明によれば、工作機械の主軸部
が温度上昇するのを防止するための、主軸冷却用の循環
油の温度を主軸部の発熱量に応じて自動的に変化させ、
主軸部の熱変位をなくし、高精度な加工をなしうる工作
機械の主軸冷却制御装置を提供することができる。
が温度上昇するのを防止するための、主軸冷却用の循環
油の温度を主軸部の発熱量に応じて自動的に変化させ、
主軸部の熱変位をなくし、高精度な加工をなしうる工作
機械の主軸冷却制御装置を提供することができる。
第１図は、本発明の一実施例に係る主軸冷却制御装置の
制御回路のブロック図、第２図は、本発明の他の実施例
に係る主軸冷却制御装置の制御回路のブロック図、第３
図は、一般的な立形マシニングセンタの略装構成図、第
４図は、その玉軸冷却装置部の構成図、第５図は、その
主軸の回転数と主軸ヘッドの温度との関係を示す線図で
ある。 ３・・・主軸へラド １２・・・主軸ユニット １
３・・・主軸 １９・・・主軸冷却装置 ２０・・
・送油管 ２１・・・戻シ油管 ２２・・・循環油
２４・・・オイルポンプ ２６・・・油温検出器
２７・・・冷凍機用圧縮機 ２８・・・電磁接触
器 ３２・・・室温検出器 ３８・・・増幅器
３９・・・弁別回路ＵＲ１・・・第１の可変抵抗 Ｕ
Ｒ２・・・第２の可変抵抗 ＵＲ３・・・第３の可変
抵抗 ４０・・・電動可変抵抗器。 第ｔｒｎ 享ＺＣＩ 竿５ｍ
制御回路のブロック図、第２図は、本発明の他の実施例
に係る主軸冷却制御装置の制御回路のブロック図、第３
図は、一般的な立形マシニングセンタの略装構成図、第
４図は、その玉軸冷却装置部の構成図、第５図は、その
主軸の回転数と主軸ヘッドの温度との関係を示す線図で
ある。 ３・・・主軸へラド １２・・・主軸ユニット １
３・・・主軸 １９・・・主軸冷却装置 ２０・・
・送油管 ２１・・・戻シ油管 ２２・・・循環油
２４・・・オイルポンプ ２６・・・油温検出器
２７・・・冷凍機用圧縮機 ２８・・・電磁接触
器 ３２・・・室温検出器 ３８・・・増幅器
３９・・・弁別回路ＵＲ１・・・第１の可変抵抗 Ｕ
Ｒ２・・・第２の可変抵抗 ＵＲ３・・・第３の可変
抵抗 ４０・・・電動可変抵抗器。 第ｔｒｎ 享ＺＣＩ 竿５ｍ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、工作機械の主軸を冷却するための循環油を冷却する
冷却装置と、この冷却装置と工作機械の主軸との間を循
環する前記循環油の油温を測定する第１の温度検出手段
と、上記工作機械の稼動する室内温度を測定する第２の
温度検出手段と、前記第１、第２の温度検出手段、およ
び上記工作機械の主軸の回転数によって変動する主軸部
温度の、室温に対する温度差に相当する循環油冷却温度
を予め設定する可変抵抗手段とを結線して構成する電気
的平衡回路と、この電気的平衡回路の出力信号に基づい
て上記循環油を冷却する冷却装置を作動せしめる制御回
路とを備えて、上記工作機械の主軸の回転数に追従して
上記循環油の油量を制御するように構成したことを特徴
とする工作機械の主軸冷却制御装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、電気的
平衡回路に結線する可変抵抗手段は、工作機械の主軸の
回転数によって変動する主軸部温度の、室温に対する温
度差に相当する循環油冷却温度を、複数段に設定するも
のとし、各段ごとに手動可変抵抗と、その可変抵抗に直
列に接続した開閉器とからなるものである工作機械の主
軸冷却制御装置。 ３、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、電気的
平衡回路に結線する可変抵抗手段は、工作機械の主軸の
回転数によって変動する主軸部温度の、室温に対する温
度差に相当する循環油冷却温度を連続的に設定しうる電
動可変抵抗器からなるものである工作機械の主軸冷却制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18417585A JPS6244351A (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | 工作機械の主軸冷却制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18417585A JPS6244351A (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | 工作機械の主軸冷却制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6244351A true JPS6244351A (ja) | 1987-02-26 |
Family
ID=16148673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18417585A Pending JPS6244351A (ja) | 1985-08-23 | 1985-08-23 | 工作機械の主軸冷却制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6244351A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989012527A1 (fr) * | 1988-06-20 | 1989-12-28 | Kanto Seiki Co., Ltd. | Procede et dispositif de regulation de la temperature d'une machine-outil |
| JPH024741U (ja) * | 1988-06-17 | 1990-01-12 | ||
| JPH02292155A (ja) * | 1989-05-01 | 1990-12-03 | Hitachi Seiki Co Ltd | 工作機械の冷却装置 |
| JPH0677894B1 (ja) * | 1988-06-20 | 1994-10-05 | Kanto Seiki Co | |
| US7245983B2 (en) * | 2004-10-22 | 2007-07-17 | Yamazaki Mazak Corporation | Method and apparatus for correcting thermal displacement of machine tool |
| US8650729B2 (en) | 2007-05-16 | 2014-02-18 | Yamazaki Mazak Corporation | Blade position registering apparatus |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6080544A (ja) * | 1983-10-12 | 1985-05-08 | Citizen Watch Co Ltd | 静圧スピンドルの定温制御装置 |
-
1985
- 1985-08-23 JP JP18417585A patent/JPS6244351A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6080544A (ja) * | 1983-10-12 | 1985-05-08 | Citizen Watch Co Ltd | 静圧スピンドルの定温制御装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH024741U (ja) * | 1988-06-17 | 1990-01-12 | ||
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| US5197537A (en) * | 1988-06-20 | 1993-03-30 | Kanto Seiki Co., Ltd. | Apparatus for controlling temperature of machine tool |
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| US7245983B2 (en) * | 2004-10-22 | 2007-07-17 | Yamazaki Mazak Corporation | Method and apparatus for correcting thermal displacement of machine tool |
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| US8887362B2 (en) | 2007-05-16 | 2014-11-18 | Yamazaki Mazak Corporation | Turning tool holder used for a combined lathe apparatus |
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