JPH0432202Y2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0432202Y2 JPH0432202Y2 JP1985024346U JP2434685U JPH0432202Y2 JP H0432202 Y2 JPH0432202 Y2 JP H0432202Y2 JP 1985024346 U JP1985024346 U JP 1985024346U JP 2434685 U JP2434685 U JP 2434685U JP H0432202 Y2 JPH0432202 Y2 JP H0432202Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- coolant
- difference
- cooling
- machine tool
- 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.)
- Expired
Links
Landscapes
- Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本考案は、工作機械において加工精度を低下さ
せる熱変形を防止する熱変形防止装置に関する。 〔従来の技術〕 一般に、工作機械において加工物を加工する
と、主軸軸受近傍での温度上昇に伴う熱膨張によ
つて、主軸端に取付けられた工具と加工物との相
対位置が、加工開始時の位置に対して変動し、加
工精度に悪影響を及ぼす。そこで、上記軸受の周
囲に冷却筒を設置して、この冷却筒に冷却液を循
環させ、冷却液との熱交換によつて、外部に熱を
放出して熱膨張による加工精度の悪化を防止しよ
うとしている。この場合、上記主軸軸受における
温度上昇を、冷却後の戻り液の温度と、大気温
（室温）あるいは工作機械の一部の温度との差を
算出することによつて判断して、この差温に応じ
て冷却液の温度制御を行うようにしている（例え
ば、特開昭55−112748号公報）。 ここで、本考案の趣旨を明瞭とするために、上
記した従来の技術の内容を、数式を用いて別の観
点から説明しておく。すなわち、物体の熱変形量
ΔLと温度上昇Δtの関係は次式によつて示され
る。 ΔL＝β×Δt×L0 但し、β；物体の線の膨張係数 L0；物体の初期温度（加工作業開始時
の温度）における代表長さ また、 Δt＝Ｔ−T1 Ｔ；発熱部の現在温度 （この温度は、冷却戻り液温と正比例関係にあ
り、両者はほぼ同一温度とみなすことができる。） T1；発熱部の初期温度 上記から明らかなように、熱変形量ΔLは、差
温Δtの関数であるから、この差温Δtが一定値以
下、例えば０℃となるように、冷却器などを用い
て冷却液の温度制御を行うことによつて、発熱部
の熱変形を防止し、加工精度の悪化を防止するこ
とができる。 〔考案が解決しようとする課題〕 しかしながら、前記したような大気温（室温）
や工作機械の一部の温度というものは、実際に
は、日差しの有無、機械設置場所周囲の環境条
件、運転条件などによつて、加工作業中において
も大きく変動する。このため大気温等を発熱体の
初期温度とみなして、冷却液の温度制御を行う
と、例えば、実際には発熱部に発熱を生じている
にもかかわらず、初期温度とみなされている大気
温自体の温度上昇によつて、差温Δtが見かけ上
所定値以下となり、発熱を防止することができな
いなど、十分な温度制御性能が得られず、熱変形
を充分に防止できないという問題があつた。 また、初期温度を、10℃とか15℃という一定値
とみなして設定回路によつて設定し、この一定値
に対する差温Δtが基準値を超えたときに、冷却
液の温度制御を行うという手段も、一応は考える
ことができる。しかしながら、国内における工場
内の室温は、１年間に15℃程度上下するのが通常
であり、これに伴つて、加工作業開始時の軸受の
温度（これを「実際の初期温度」ということがで
きる。）も、実際には15℃程度の幅で上下する。
つまり〔加工作業開始時の室温〕≒〔発熱部の実
際の初期温度〕という関係にある。前記したよう
に、実際の初期温度が、１年間を通じて種々に変
化する以上は、予め設定した一定値を基準温度と
し、これとの差温に基づいて冷却液の温度を制御
したのでは、発熱部に対する十分な温度制御性能
が得られないことが明らかである。もちろん、実
際の初期温度を測定して、前記一定値、または、
差温Δtに対する基準値を作業開始時に再設定し
てもよいが、これでは煩雑にすぎるという問題が
ある。 そこで、本考案者等が、工作機械設置場所各部
の温度変化を実測した結果、第７図に示すよう
に、地表面近くの地中の温度が室温あるいは工作
機械温度に比べて安定していることがわかつた。
なお、第７図は、主軸を3000rpmで回転させた時
の時間的変化を示した実測例であり、図中ａは実
測例の地表温度、ｂは実測例の室温、ｃは実測例
の工作機械温度、をそれぞれ示すものである。 さらに、年間を通じて工場内の地温を測定して
みたところ、下記第１表および第８図に示すよう
に、地温は、年間を基準とすれば、室温によく追
従して連続的に変化してゆくことが判明した。ま
た、地温と室温との差は、年間を通じてほぼ一定
でしかもわずかであることも判明した。
せる熱変形を防止する熱変形防止装置に関する。 〔従来の技術〕 一般に、工作機械において加工物を加工する
と、主軸軸受近傍での温度上昇に伴う熱膨張によ
つて、主軸端に取付けられた工具と加工物との相
対位置が、加工開始時の位置に対して変動し、加
工精度に悪影響を及ぼす。そこで、上記軸受の周
囲に冷却筒を設置して、この冷却筒に冷却液を循
環させ、冷却液との熱交換によつて、外部に熱を
放出して熱膨張による加工精度の悪化を防止しよ
うとしている。この場合、上記主軸軸受における
温度上昇を、冷却後の戻り液の温度と、大気温
（室温）あるいは工作機械の一部の温度との差を
算出することによつて判断して、この差温に応じ
て冷却液の温度制御を行うようにしている（例え
ば、特開昭55−112748号公報）。 ここで、本考案の趣旨を明瞭とするために、上
記した従来の技術の内容を、数式を用いて別の観
点から説明しておく。すなわち、物体の熱変形量
ΔLと温度上昇Δtの関係は次式によつて示され
る。 ΔL＝β×Δt×L0 但し、β；物体の線の膨張係数 L0；物体の初期温度（加工作業開始時
の温度）における代表長さ また、 Δt＝Ｔ−T1 Ｔ；発熱部の現在温度 （この温度は、冷却戻り液温と正比例関係にあ
り、両者はほぼ同一温度とみなすことができる。） T1；発熱部の初期温度 上記から明らかなように、熱変形量ΔLは、差
温Δtの関数であるから、この差温Δtが一定値以
下、例えば０℃となるように、冷却器などを用い
て冷却液の温度制御を行うことによつて、発熱部
の熱変形を防止し、加工精度の悪化を防止するこ
とができる。 〔考案が解決しようとする課題〕 しかしながら、前記したような大気温（室温）
や工作機械の一部の温度というものは、実際に
は、日差しの有無、機械設置場所周囲の環境条
件、運転条件などによつて、加工作業中において
も大きく変動する。このため大気温等を発熱体の
初期温度とみなして、冷却液の温度制御を行う
と、例えば、実際には発熱部に発熱を生じている
にもかかわらず、初期温度とみなされている大気
温自体の温度上昇によつて、差温Δtが見かけ上
所定値以下となり、発熱を防止することができな
いなど、十分な温度制御性能が得られず、熱変形
を充分に防止できないという問題があつた。 また、初期温度を、10℃とか15℃という一定値
とみなして設定回路によつて設定し、この一定値
に対する差温Δtが基準値を超えたときに、冷却
液の温度制御を行うという手段も、一応は考える
ことができる。しかしながら、国内における工場
内の室温は、１年間に15℃程度上下するのが通常
であり、これに伴つて、加工作業開始時の軸受の
温度（これを「実際の初期温度」ということがで
きる。）も、実際には15℃程度の幅で上下する。
つまり〔加工作業開始時の室温〕≒〔発熱部の実
際の初期温度〕という関係にある。前記したよう
に、実際の初期温度が、１年間を通じて種々に変
化する以上は、予め設定した一定値を基準温度と
し、これとの差温に基づいて冷却液の温度を制御
したのでは、発熱部に対する十分な温度制御性能
が得られないことが明らかである。もちろん、実
際の初期温度を測定して、前記一定値、または、
差温Δtに対する基準値を作業開始時に再設定し
てもよいが、これでは煩雑にすぎるという問題が
ある。 そこで、本考案者等が、工作機械設置場所各部
の温度変化を実測した結果、第７図に示すよう
に、地表面近くの地中の温度が室温あるいは工作
機械温度に比べて安定していることがわかつた。
なお、第７図は、主軸を3000rpmで回転させた時
の時間的変化を示した実測例であり、図中ａは実
測例の地表温度、ｂは実測例の室温、ｃは実測例
の工作機械温度、をそれぞれ示すものである。 さらに、年間を通じて工場内の地温を測定して
みたところ、下記第１表および第８図に示すよう
に、地温は、年間を基準とすれば、室温によく追
従して連続的に変化してゆくことが判明した。ま
た、地温と室温との差は、年間を通じてほぼ一定
でしかもわずかであることも判明した。
上記目的を達成するために、本考案は、軸受周
囲に冷却液を循環させる熱交換装置と、冷却後の
戻り冷却液の温度を検出する第１温度検出器と、
地地中の温度を検出する第２温度検出器と、上記
各温度検出器の出力を比較して、その差に基づい
て冷却液の温度を制御する温度制御装置とを備え
たものである。 〔作用〕 本考案の熱変形防止装置にあつては、第１温度
検出器が検出した戻り冷却液の温度と第２温度検
出器が検出した地中の温度とを、温度制御装置に
よつて比較して、その差に基づいて冷却液の温度
を制御して発熱部の温度変化を抑制する。 〔実施例〕 以下、第１図ないし第４図に基づいて本考案の
一実施例を説明する。 図中１は、工作機械２のベースであり、このベ
ース１上にはコラム３が設けられており、このコ
ラム３は、ベース１の端部に設置されたコラム駆
動用のサーボモータ４によつて、Ｚ軸（第１図に
おいて左右）方向に移動するように構成されてい
る。また、コラム３には、主軸頭５が設けられて
おり、この主軸頭５は、コラム３の上部に設置さ
れたサーボモータ６によつて、Ｙ軸（第１図にお
いて上下）方向に移動するようになつている。そ
して、主軸頭５には、主軸モータ７によつて回転
せしめられる主軸８が設けられており、この主軸
８には、テーブル９上の工作物１０を加工する工
具が挿着されるようになつている。さらに、上記
テーブル９は、ベース１の一対の案内レール１１
に嵌め込まれたテーブル基台１２上に載置されて
おり、このテーブル基台１２は、ベース１に設け
られたテーブル駆動用のサーボモータ１３によつ
て、Ｘ軸（第１図において紙面に垂直）方向に移
動するようになつている。 上記主軸頭５内の主軸８用軸受の周囲には、冷
却筒１４が設置されており、この冷却筒１４に
は、循環用配管１５，１６を介して、温度制御装
置１７内の冷却液槽１８及び循環用ポンプ（図示
せず）に連結されている。この冷却液槽１８内に
は、冷却液の液温を検出する第１温度検出器１９
が配設されてる。 また、上記工作機械２が設置されているコンク
リート製の床２０の適宜位置には、第３図に示す
ように、凹部２１が形成されており、この凹部２
１内には、基準温度とする地表面近くの地中の温
度を検出する第２温度検出器２２が配設されてい
る。そして、この第２温度検出器２２を収容した
凹部２１には、銅等の熱伝導率が良好な良導部材
２３が充填されており、かつ凹部２１の上面に
は、該凹部２１を覆つて断熱材２４が設けられて
いる。 上記各第１、第２温度検出器１９，２２は、上
記温度制御装置１７の増幅器２５，２６を介して
減算回路２７に電気的に接続されている。この減
算回路２７は、第１温度検出器１９の出力と第２
温度検出器２２の出力との差（差温）Δtを算出
するもので、この差温Δtは比較回路２８に入力
されている。そして、この比較回路２８は、上記
差温Δtとあらかじめ目標値設定回路２９に設定
されている目標値Δt0とを比較するものであり、
この比較した結果は判定回路３０に入力されて、
大小判定されるようになつている。すなわち、上
記差温Δtが目標値Δt0を越えると、判定回路３０
は、上記冷却液槽１８内の冷却液を冷却させる冷
却器３１を作動させ、また、差温Δtが目標値Δt0
以下になると、冷却器３１の作動を停止させるも
のである。 上記のように構成された工作機械２において、
主軸モータ７を作動して、主軸８を回転させて、
主軸８の先端に挿着された工具によつて工作物１
０を加工していくと、主軸８の回転に伴い、主軸
８用の軸受等が発熱することによつて、主軸頭５
の温度が上昇し始める。そして、この主軸頭５内
部で生じた熱は、冷却筒１４内を流通している冷
却液に伝わり、該冷却液の温度を上昇させる。次
いで、上記主軸頭５を冷却して温度の上昇した冷
却液は、循環用配管１６を介して冷却液槽１８に
戻つてくる。この際、冷却液温度は冷却液槽１８
内に配置された第１温度検出器１９により検出さ
れている一方、第２温度検出器２２によつて、基
準温度となる地表面の温度が検出されており、こ
れらの検出器１９，２２の検出値が、各増幅器２
５，２６を介して減算回路２７に入力されている
から、上記冷却液の温度が上昇して、減算回路２
７の出力（冷却液の温度と地表面近くの地中温度
との差）Δtが、あらかじめ目標値設定回路２９
に設定された目標値Δt0を越えると、判定回路３
０が冷却器３１を作動させて、冷却液を冷却させ
る。従つて、該冷却された冷却液が上記主軸頭５
内の冷却筒１４に供給されることによつて、主軸
頭５内の発熱による温度上昇が抑制され、主軸や
その付近の機械部分の熱変形（熱膨張）が防止さ
れる。これにより、主軸８に挿着された工具とテ
ーブル９上に載置された工作物１０との相対位置
がずれることなく、加工精度の低下を招くことが
ない。 また、冷却液槽１８に戻つてくる冷却液の温度
が上記冷却器３１の作用により低下して、上記差
温Δtが目標値Δt0以下になると、判定回路３０は
冷却器３１の作動を停止させるから、冷却液の温
度は、安定して変動しにくい地中の温度に対して
所定の温度差（目標値）Δt0の近傍に維持され
て、冷却液の温度変化による工作機械の熱変形を
生じることがなく、工作物１０の加工精度に悪影
響を及ぼすことがない。 上記効果を示したものが、第４図の目標値Δt0
＝０℃とした場合の熱変位量の時間変化図であ
り、この図において、工作機械の温度（例えばベ
ース部の温度）を基準にした従来のＹ軸方向の変
位量Ａ及びＺ軸方向の変位量Ｂに比べて、地中の
温度を基準とした本実施例のＹ軸方向の変位量Ｃ
及びＺ軸方向の変位量Ｄが明らかに小さく、加工
作業中における温度制御性能が極めて良好である
ことがわかる。 なお、上記実施例においては、第２温度検出器
２２を地表面近くに設置した場合について説明し
たが、第５図に示すように、床２０に上記凹部２
１の代わりに、該凹部２１より深い検出穴４０を
穿設し、かつ検出穴４０の下部に上記第２温度検
出器２２及び該第２温度検出器２２を被覆する良
導部材２３を設置すると共に、空気層４１を介し
て、上記検出穴４０の上部を断熱材４２で覆つた
構成や、第６図に示すように、上記空気層４１及
び断熱材４２の代わりに、上記床２０と同等材料
もしくは断熱材料からなる充填部材４３を設けた
構成でもよい。 さらに、本例の装置の利点について説明する
と、差温t0を算出するための基準温度として、設
定回路を用いて一定値に設定した場合には、年間
における工場内の室温変化に応じて、室温または
発熱体の初期温度を測定して基準温度を再設定し
なければならず、煩雑であるという不都合があつ
たが、本実施例の装置によれば、年間においては
室温に追従して変化する地温を基準温度として用
いているので、年間での室温変化が大きい場合で
あつても、この変化に応じて、しかも何ら再設定
作業や温度測定作業を行うことなく、基準温度を
連続的に変化させることが可能であり、これによ
つて、冷却液に対する良好な温度制御を行うこと
ができる。また、これにより、設定回路を設ける
必要がなくなり、装置を簡略化できるという利点
もある。 また、上記実施例においては、冷却器３１を用
いて説明したが、必要に応じて加熱器を設けても
よい。なおまた、上記実施例では、主軸８の近傍
に冷却筒１４を設けた場合について説明したが工
作機械２の他の発熱部を冷却する場合についても
本考案の熱変形防止装置がてきようできることは
言うまでもない。 〔考案の効果〕 以上説明したように、本考案は、軸受周囲に冷
却液を循環させる熱交換装置と、冷却後の戻り冷
却液の温度を検出する第１温度検出器と、地中の
温度を検出する第２温度検出器と、上記各温度検
出器の出力を比較して、その差に基づいて冷却液
の温度を制御する温度制御装置とを備えたもの
で、第１温度検出器の検出した戻り冷却液の温度
と第２温度検出器の検出した地中の温度とを、温
度制御装置によつて比較して、その差に基づいて
冷却液の温度を制御することにより、工作機械の
発熱部の温度変化を、加工作業中における機械設
置場所周囲の環境条件あるいは機械の運転条件に
左右されることなく、容易に抑制できて、工作機
械の熱変形を確実に防止できる。従つて、工作物
と工作機械に挿着された工具との相対位置が変化
することがないから、工作物の加工精度を良好な
状態に維持できて、不良品が生じることがなく、
製品の歩留りが向上するという優れた効果を有す
る。 さらに、本考案では、年間においては室温に追
従して変化する地温を基準温度として用いている
ので、年間での室温変化、すなわち、発熱部の実
際の初期温度の変化が大きい場合であつても、こ
の変化に応じて、しかも何ら再設定作業や温度測
定作業を行うことなく、基準温度を連続的に変化
させることが可能であり、これによつて、冷却液
に対する良好な温度制御を行うことができる。ま
た、基準温度を一定とするための設定回路を設け
る必要がなくなり、装置を簡略化できるという利
点もある。
囲に冷却液を循環させる熱交換装置と、冷却後の
戻り冷却液の温度を検出する第１温度検出器と、
地地中の温度を検出する第２温度検出器と、上記
各温度検出器の出力を比較して、その差に基づい
て冷却液の温度を制御する温度制御装置とを備え
たものである。 〔作用〕 本考案の熱変形防止装置にあつては、第１温度
検出器が検出した戻り冷却液の温度と第２温度検
出器が検出した地中の温度とを、温度制御装置に
よつて比較して、その差に基づいて冷却液の温度
を制御して発熱部の温度変化を抑制する。 〔実施例〕 以下、第１図ないし第４図に基づいて本考案の
一実施例を説明する。 図中１は、工作機械２のベースであり、このベ
ース１上にはコラム３が設けられており、このコ
ラム３は、ベース１の端部に設置されたコラム駆
動用のサーボモータ４によつて、Ｚ軸（第１図に
おいて左右）方向に移動するように構成されてい
る。また、コラム３には、主軸頭５が設けられて
おり、この主軸頭５は、コラム３の上部に設置さ
れたサーボモータ６によつて、Ｙ軸（第１図にお
いて上下）方向に移動するようになつている。そ
して、主軸頭５には、主軸モータ７によつて回転
せしめられる主軸８が設けられており、この主軸
８には、テーブル９上の工作物１０を加工する工
具が挿着されるようになつている。さらに、上記
テーブル９は、ベース１の一対の案内レール１１
に嵌め込まれたテーブル基台１２上に載置されて
おり、このテーブル基台１２は、ベース１に設け
られたテーブル駆動用のサーボモータ１３によつ
て、Ｘ軸（第１図において紙面に垂直）方向に移
動するようになつている。 上記主軸頭５内の主軸８用軸受の周囲には、冷
却筒１４が設置されており、この冷却筒１４に
は、循環用配管１５，１６を介して、温度制御装
置１７内の冷却液槽１８及び循環用ポンプ（図示
せず）に連結されている。この冷却液槽１８内に
は、冷却液の液温を検出する第１温度検出器１９
が配設されてる。 また、上記工作機械２が設置されているコンク
リート製の床２０の適宜位置には、第３図に示す
ように、凹部２１が形成されており、この凹部２
１内には、基準温度とする地表面近くの地中の温
度を検出する第２温度検出器２２が配設されてい
る。そして、この第２温度検出器２２を収容した
凹部２１には、銅等の熱伝導率が良好な良導部材
２３が充填されており、かつ凹部２１の上面に
は、該凹部２１を覆つて断熱材２４が設けられて
いる。 上記各第１、第２温度検出器１９，２２は、上
記温度制御装置１７の増幅器２５，２６を介して
減算回路２７に電気的に接続されている。この減
算回路２７は、第１温度検出器１９の出力と第２
温度検出器２２の出力との差（差温）Δtを算出
するもので、この差温Δtは比較回路２８に入力
されている。そして、この比較回路２８は、上記
差温Δtとあらかじめ目標値設定回路２９に設定
されている目標値Δt0とを比較するものであり、
この比較した結果は判定回路３０に入力されて、
大小判定されるようになつている。すなわち、上
記差温Δtが目標値Δt0を越えると、判定回路３０
は、上記冷却液槽１８内の冷却液を冷却させる冷
却器３１を作動させ、また、差温Δtが目標値Δt0
以下になると、冷却器３１の作動を停止させるも
のである。 上記のように構成された工作機械２において、
主軸モータ７を作動して、主軸８を回転させて、
主軸８の先端に挿着された工具によつて工作物１
０を加工していくと、主軸８の回転に伴い、主軸
８用の軸受等が発熱することによつて、主軸頭５
の温度が上昇し始める。そして、この主軸頭５内
部で生じた熱は、冷却筒１４内を流通している冷
却液に伝わり、該冷却液の温度を上昇させる。次
いで、上記主軸頭５を冷却して温度の上昇した冷
却液は、循環用配管１６を介して冷却液槽１８に
戻つてくる。この際、冷却液温度は冷却液槽１８
内に配置された第１温度検出器１９により検出さ
れている一方、第２温度検出器２２によつて、基
準温度となる地表面の温度が検出されており、こ
れらの検出器１９，２２の検出値が、各増幅器２
５，２６を介して減算回路２７に入力されている
から、上記冷却液の温度が上昇して、減算回路２
７の出力（冷却液の温度と地表面近くの地中温度
との差）Δtが、あらかじめ目標値設定回路２９
に設定された目標値Δt0を越えると、判定回路３
０が冷却器３１を作動させて、冷却液を冷却させ
る。従つて、該冷却された冷却液が上記主軸頭５
内の冷却筒１４に供給されることによつて、主軸
頭５内の発熱による温度上昇が抑制され、主軸や
その付近の機械部分の熱変形（熱膨張）が防止さ
れる。これにより、主軸８に挿着された工具とテ
ーブル９上に載置された工作物１０との相対位置
がずれることなく、加工精度の低下を招くことが
ない。 また、冷却液槽１８に戻つてくる冷却液の温度
が上記冷却器３１の作用により低下して、上記差
温Δtが目標値Δt0以下になると、判定回路３０は
冷却器３１の作動を停止させるから、冷却液の温
度は、安定して変動しにくい地中の温度に対して
所定の温度差（目標値）Δt0の近傍に維持され
て、冷却液の温度変化による工作機械の熱変形を
生じることがなく、工作物１０の加工精度に悪影
響を及ぼすことがない。 上記効果を示したものが、第４図の目標値Δt0
＝０℃とした場合の熱変位量の時間変化図であ
り、この図において、工作機械の温度（例えばベ
ース部の温度）を基準にした従来のＹ軸方向の変
位量Ａ及びＺ軸方向の変位量Ｂに比べて、地中の
温度を基準とした本実施例のＹ軸方向の変位量Ｃ
及びＺ軸方向の変位量Ｄが明らかに小さく、加工
作業中における温度制御性能が極めて良好である
ことがわかる。 なお、上記実施例においては、第２温度検出器
２２を地表面近くに設置した場合について説明し
たが、第５図に示すように、床２０に上記凹部２
１の代わりに、該凹部２１より深い検出穴４０を
穿設し、かつ検出穴４０の下部に上記第２温度検
出器２２及び該第２温度検出器２２を被覆する良
導部材２３を設置すると共に、空気層４１を介し
て、上記検出穴４０の上部を断熱材４２で覆つた
構成や、第６図に示すように、上記空気層４１及
び断熱材４２の代わりに、上記床２０と同等材料
もしくは断熱材料からなる充填部材４３を設けた
構成でもよい。 さらに、本例の装置の利点について説明する
と、差温t0を算出するための基準温度として、設
定回路を用いて一定値に設定した場合には、年間
における工場内の室温変化に応じて、室温または
発熱体の初期温度を測定して基準温度を再設定し
なければならず、煩雑であるという不都合があつ
たが、本実施例の装置によれば、年間においては
室温に追従して変化する地温を基準温度として用
いているので、年間での室温変化が大きい場合で
あつても、この変化に応じて、しかも何ら再設定
作業や温度測定作業を行うことなく、基準温度を
連続的に変化させることが可能であり、これによ
つて、冷却液に対する良好な温度制御を行うこと
ができる。また、これにより、設定回路を設ける
必要がなくなり、装置を簡略化できるという利点
もある。 また、上記実施例においては、冷却器３１を用
いて説明したが、必要に応じて加熱器を設けても
よい。なおまた、上記実施例では、主軸８の近傍
に冷却筒１４を設けた場合について説明したが工
作機械２の他の発熱部を冷却する場合についても
本考案の熱変形防止装置がてきようできることは
言うまでもない。 〔考案の効果〕 以上説明したように、本考案は、軸受周囲に冷
却液を循環させる熱交換装置と、冷却後の戻り冷
却液の温度を検出する第１温度検出器と、地中の
温度を検出する第２温度検出器と、上記各温度検
出器の出力を比較して、その差に基づいて冷却液
の温度を制御する温度制御装置とを備えたもの
で、第１温度検出器の検出した戻り冷却液の温度
と第２温度検出器の検出した地中の温度とを、温
度制御装置によつて比較して、その差に基づいて
冷却液の温度を制御することにより、工作機械の
発熱部の温度変化を、加工作業中における機械設
置場所周囲の環境条件あるいは機械の運転条件に
左右されることなく、容易に抑制できて、工作機
械の熱変形を確実に防止できる。従つて、工作物
と工作機械に挿着された工具との相対位置が変化
することがないから、工作物の加工精度を良好な
状態に維持できて、不良品が生じることがなく、
製品の歩留りが向上するという優れた効果を有す
る。 さらに、本考案では、年間においては室温に追
従して変化する地温を基準温度として用いている
ので、年間での室温変化、すなわち、発熱部の実
際の初期温度の変化が大きい場合であつても、こ
の変化に応じて、しかも何ら再設定作業や温度測
定作業を行うことなく、基準温度を連続的に変化
させることが可能であり、これによつて、冷却液
に対する良好な温度制御を行うことができる。ま
た、基準温度を一定とするための設定回路を設け
る必要がなくなり、装置を簡略化できるという利
点もある。
第１図ないし第４図は本考案の一実施例を示す
もので、第１図は概略構成図、第２図は電気回路
部のブロツク図、第３図は第２温度検出器の設置
状態を示す断面図、第４図は熱変位量の時間的変
化を説明する特性図、第５図は第２温度検出器の
他の設置状態を示す断面図、第６図は第２温度検
出器の別の設置状態を示す断面図、第７図は工作
機械を設置した場所の各部の温度の時間的変化を
示す特性図、第８図は年間における地温の連続的
変化を示す特性図である。 ５……主軸頭、８……主軸、１４……冷却筒、
１５，１６……環境用配管、１７……温度制御装
置、１８……冷却液槽、１９……第１温度検出
器、２２……第２温度検出器、Δt……温度差。
もので、第１図は概略構成図、第２図は電気回路
部のブロツク図、第３図は第２温度検出器の設置
状態を示す断面図、第４図は熱変位量の時間的変
化を説明する特性図、第５図は第２温度検出器の
他の設置状態を示す断面図、第６図は第２温度検
出器の別の設置状態を示す断面図、第７図は工作
機械を設置した場所の各部の温度の時間的変化を
示す特性図、第８図は年間における地温の連続的
変化を示す特性図である。 ５……主軸頭、８……主軸、１４……冷却筒、
１５，１６……環境用配管、１７……温度制御装
置、１８……冷却液槽、１９……第１温度検出
器、２２……第２温度検出器、Δt……温度差。
Claims (1)
- 軸受周囲の冷却液を循環させる熱交換装置と、
前記軸受周囲を冷却した後の戻り冷却液の温度を
検出する第１温度検出器と、地中の温度を検出す
る第２温度検出器と、上記各温度検出器の出力を
比較して、その差に基づいて上記冷却液の温度を
制御する温度制御装置とを具備したことを特徴と
する工作機械の熱変形防止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985024346U JPH0432202Y2 (ja) | 1985-02-22 | 1985-02-22 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985024346U JPH0432202Y2 (ja) | 1985-02-22 | 1985-02-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61141056U JPS61141056U (ja) | 1986-09-01 |
| JPH0432202Y2 true JPH0432202Y2 (ja) | 1992-08-03 |
Family
ID=30518410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1985024346U Expired JPH0432202Y2 (ja) | 1985-02-22 | 1985-02-22 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0432202Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7709935B2 (ja) * | 2022-03-16 | 2025-07-17 | オークマ株式会社 | 工作機械の変位補正装置及び変位補正方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5728838U (ja) * | 1980-07-25 | 1982-02-15 | ||
| JPS59173527U (ja) * | 1983-05-07 | 1984-11-20 | 三菱重工業株式会社 | 切削液環流型のベツドとコラムを有する工作機械 |
-
1985
- 1985-02-22 JP JP1985024346U patent/JPH0432202Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61141056U (ja) | 1986-09-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101151122B (zh) | 机床和修正机床的位移的方法 | |
| US20170023417A1 (en) | Thermal displacement compensation device for machine tool | |
| US20160121445A1 (en) | Method for controlling temperature adjustment system of machine | |
| JPH10230435A (ja) | 電子冷却素子を用いた加熱・冷却方法，その加熱・冷却装置，及び工作機械の姿勢制御装置 | |
| JP4559277B2 (ja) | Ｎｃ工作機械の熱変位補正方法 | |
| JPH0432202Y2 (ja) | ||
| JP2018079520A (ja) | 工作機械の温度調整装置 | |
| JP2853509B2 (ja) | レーザ加工機 | |
| JPH05208339A (ja) | 工作機械主軸の温度制御装置 | |
| JPS61284337A (ja) | 工作機械の熱変形防止構造 | |
| JPH0775814B2 (ja) | 工作機械の主軸温度制御方法及び装置 | |
| JPS6128465B2 (ja) | ||
| JP3225325B2 (ja) | 旋盤主軸台の熱変位制御方法 | |
| KR101905087B1 (ko) | 볼스크류를 구비한 공작기계의 열변위 방지장치 및 열변위 방지방법 | |
| JPS61192446A (ja) | 数値制御工作機械の熱変位補正方法 | |
| JP3764781B2 (ja) | 直線移動装置 | |
| JP3292958B2 (ja) | ネジ送り機構の熱変位補正方法 | |
| JP2662203B2 (ja) | 圧延ロール及び該圧延ロールを備えた線材圧延装置 | |
| EP1370393A1 (en) | Method of reducing thermal distortion in grinding machines | |
| JPH10277886A (ja) | 工作機械 | |
| JPS6020839A (ja) | 工作機械等における熱変形補正装置 | |
| JP2005014109A (ja) | 工作機械の熱変形誤差の補正方法 | |
| KR20210075309A (ko) | 베어링 냉각 기능을 갖는 공작기계용 이송축 | |
| JP3539093B2 (ja) | 計測装置の温調装置 | |
| KR20170097339A (ko) | 공작 기계 주축 스핀들의 열 변위 제어 장치 및 방법 |