JPH0536612Y2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0536612Y2 JPH0536612Y2 JP7044288U JP7044288U JPH0536612Y2 JP H0536612 Y2 JPH0536612 Y2 JP H0536612Y2 JP 7044288 U JP7044288 U JP 7044288U JP 7044288 U JP7044288 U JP 7044288U JP H0536612 Y2 JPH0536612 Y2 JP H0536612Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- spindle
- control device
- main shaft
- bearing
- 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 - Lifetime
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 11
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 1
- 239000010724 circulating oil Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Turning (AREA)
- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
《産業上の利用分野》
本考案は工作機械の主軸温度制御装置に関する
ものである。
ものである。
《従来の技術》
工作機械の主軸は一般に高速回転をするので軸
受の摩擦熱によつて主軸が軸線方向に熱変形を起
し、これにより工作機械の加工精度が劣化する傾
向がある。特に主軸の前端部には工具ないし工作
物を把持するチヤツクが設けられているため、主
軸前部の熱変形はそのまま加工精度の低下に直結
する。
受の摩擦熱によつて主軸が軸線方向に熱変形を起
し、これにより工作機械の加工精度が劣化する傾
向がある。特に主軸の前端部には工具ないし工作
物を把持するチヤツクが設けられているため、主
軸前部の熱変形はそのまま加工精度の低下に直結
する。
このため従来の工作機械では軸受を冷却するた
めの装置が各種取付けられており、例えば軸受の
潤滑用オイルを冷却するもの、主軸に一体的に取
付けたフアンにより主軸を空冷するもの、主軸台
内におけるクイル外周に形成された室に冷却用空
気を圧送するもの（実開昭55−41254号公報参
照。）などが知られている。
めの装置が各種取付けられており、例えば軸受の
潤滑用オイルを冷却するもの、主軸に一体的に取
付けたフアンにより主軸を空冷するもの、主軸台
内におけるクイル外周に形成された室に冷却用空
気を圧送するもの（実開昭55−41254号公報参
照。）などが知られている。
《考案が解決しようとする課題》
しかし、前記潤滑用オイルを冷却するものは構
造が複雑な割には十分な冷却効果が得られない。
また主軸のフアンで空冷するものは主軸の回転数
で冷却効果が異なる上に軸受に塵埃が侵入しやす
い。またクイル外周に冷却用空気を圧送するもの
は主軸を間接冷却するので冷却効果が低い。従つ
て主軸の熱変形による加工精度の低下を有効に防
止できない。
造が複雑な割には十分な冷却効果が得られない。
また主軸のフアンで空冷するものは主軸の回転数
で冷却効果が異なる上に軸受に塵埃が侵入しやす
い。またクイル外周に冷却用空気を圧送するもの
は主軸を間接冷却するので冷却効果が低い。従つ
て主軸の熱変形による加工精度の低下を有効に防
止できない。
本考案の目的は比較的簡単な構成で加工精度を
大幅に向上できる工作機械の主軸温度制御装置を
提供することにある。
大幅に向上できる工作機械の主軸温度制御装置を
提供することにある。
《課題を解決するための手段》
前記目的を達成するため本考案は、主軸台に軸
受を介して回転自在に支持された工作機械の主軸
において、前記主軸の前記軸受による支持部に対
応する位置に配設された発熱手段と、前記支持部
の温度を検出する温度検出手段と、前記主軸の所
定の使用回転数に対応する前記支持部の定常温度
を予め記憶し、前記温度検出手段の検出結果と前
記定常温度とを比較し、前記検出結果が前記定常
温度よりも低いときに主軸の始動前から前記発熱
手段を発熱させ、前記検出結果が前記定常温度よ
りも高くなつたとき前記発熱手段の発熱を停止す
る温度制御手段とをそれぞれ具備したものであ
る。
受を介して回転自在に支持された工作機械の主軸
において、前記主軸の前記軸受による支持部に対
応する位置に配設された発熱手段と、前記支持部
の温度を検出する温度検出手段と、前記主軸の所
定の使用回転数に対応する前記支持部の定常温度
を予め記憶し、前記温度検出手段の検出結果と前
記定常温度とを比較し、前記検出結果が前記定常
温度よりも低いときに主軸の始動前から前記発熱
手段を発熱させ、前記検出結果が前記定常温度よ
りも高くなつたとき前記発熱手段の発熱を停止す
る温度制御手段とをそれぞれ具備したものであ
る。
《作 用》
前記の如く構成した主軸温度制御装置では、主
軸の回転または停止にかかわらず主軸の支持部の
温度が主軸回転数に対応する定常温度に常時維持
されるので、軸受部で発生する摩擦熱で回転中の
主軸が熱変形を起すことがなく、このため工作機
械の加工精度が大幅に向上する。
軸の回転または停止にかかわらず主軸の支持部の
温度が主軸回転数に対応する定常温度に常時維持
されるので、軸受部で発生する摩擦熱で回転中の
主軸が熱変形を起すことがなく、このため工作機
械の加工精度が大幅に向上する。
《実施例》
以下に本考案の一実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
第１図は本考案に係る主軸温度制御装置１の全
体構成を概略的に示したものである。主軸３のベ
アリング４による支持部３０は電熱線２０で加熱
できるようになつており、支持部３０の温度は温
度制御装置３１によつて所定の定常温度に常時維
持されるようになつている。従つて主軸３の回転
中にベアリング４の摩擦熱により主軸３が熱変形
するのを防止することができる。
体構成を概略的に示したものである。主軸３のベ
アリング４による支持部３０は電熱線２０で加熱
できるようになつており、支持部３０の温度は温
度制御装置３１によつて所定の定常温度に常時維
持されるようになつている。従つて主軸３の回転
中にベアリング４の摩擦熱により主軸３が熱変形
するのを防止することができる。
以下各部の構造につき詳細に説明する。
工作機械２の主軸３はその前後部をベアリング
４，５を介して主軸台６に支持されている。主軸
３の後端部外周には従動プーリ７が圧入され、こ
の従動プーリ７はベルト８を介してモータ９の駆
動プーリ１０に連結されている。一方、主軸３の
前端部にはチヤツク１１を介して工具１２が取付
けられ、モータ９の駆動により工具１２が回転す
るようになつている。
４，５を介して主軸台６に支持されている。主軸
３の後端部外周には従動プーリ７が圧入され、こ
の従動プーリ７はベルト８を介してモータ９の駆
動プーリ１０に連結されている。一方、主軸３の
前端部にはチヤツク１１を介して工具１２が取付
けられ、モータ９の駆動により工具１２が回転す
るようになつている。
前記ベアリング４，５のうち前部側のベアリン
グ４は第２図に示す如く大きな荷重がかかるので
複列で構成されているが、後部側のベアリング５
は大きな荷重がかからないので単列で構成されて
いる。主軸台６の内部には循環するオイルが供給
されるようになつており、このオイルでベアリン
グ４，５が潤滑される。
グ４は第２図に示す如く大きな荷重がかかるので
複列で構成されているが、後部側のベアリング５
は大きな荷重がかからないので単列で構成されて
いる。主軸台６の内部には循環するオイルが供給
されるようになつており、このオイルでベアリン
グ４，５が潤滑される。
なおオイルは潤滑冷却装置１６によつて冷却さ
れた後圧送されるようになつている。
れた後圧送されるようになつている。
主軸３はベアリング４，５で直接支持される外
筒３ａと、この外筒３ａ内に嵌合されチヤツク１
１を収納したテーパスリーブ３ｂと、チヤツク１
１を引張るロツド３ｃで主として構成されてい
る。前記テーパスリーブ３ｂの内周のテーパ部１
７には工具１２の支持部１８が嵌合されている。
一方、テーパスリーブ３ｂの外周面にはベアリン
グ４の内側に位置するように螺旋溝１９が形成さ
れ、この螺旋溝１９に電熱線２０が二重巻で嵌合
されている。一方、ロツド３ｃの外周面には第２
図および第３図に示す如くその長手方向に２本の
溝部２１が形成され、これら溝部２１に２本のリ
ード線２２がそれぞれ嵌合されている。そして前
記電熱線２０の両端部２０ａ，２０ｂがリード線
２２の一端に接続されている。またリード線２２
の他端はロツド３ｃの後端部まで延びて端子２３
に接続されている。
筒３ａと、この外筒３ａ内に嵌合されチヤツク１
１を収納したテーパスリーブ３ｂと、チヤツク１
１を引張るロツド３ｃで主として構成されてい
る。前記テーパスリーブ３ｂの内周のテーパ部１
７には工具１２の支持部１８が嵌合されている。
一方、テーパスリーブ３ｂの外周面にはベアリン
グ４の内側に位置するように螺旋溝１９が形成さ
れ、この螺旋溝１９に電熱線２０が二重巻で嵌合
されている。一方、ロツド３ｃの外周面には第２
図および第３図に示す如くその長手方向に２本の
溝部２１が形成され、これら溝部２１に２本のリ
ード線２２がそれぞれ嵌合されている。そして前
記電熱線２０の両端部２０ａ，２０ｂがリード線
２２の一端に接続されている。またリード線２２
の他端はロツド３ｃの後端部まで延びて端子２３
に接続されている。
主軸３の軸線方向後方には電熱線２０に電流を
供給するための電源装置２６が配設されている。
この電源装置２６は主軸３の軸線方向に往復動可
能なアタツチメント２７を備え、このアタツチメ
ント２７を主軸３後端の端子２３に接続して電熱
線２０に通電できるようになつている。なおアタ
ツチメント２７の往復動とモータ９の駆動は駆動
制御装置２８によつて制御されるようになつてい
る。
供給するための電源装置２６が配設されている。
この電源装置２６は主軸３の軸線方向に往復動可
能なアタツチメント２７を備え、このアタツチメ
ント２７を主軸３後端の端子２３に接続して電熱
線２０に通電できるようになつている。なおアタ
ツチメント２７の往復動とモータ９の駆動は駆動
制御装置２８によつて制御されるようになつてい
る。
主軸台６のベアリング４の近傍には温度検出手
段としての温度センサ２９が配設され、この温度
センサ２９によつて主軸３のベアリング４による
支持部３０の温度が検出されるようになつてい
る。また温度センサ２９の検出結果T1は温度制
御装置３１に入力され、この温度制御装置３１か
らの出力で電源装置２６および駆動制御装置２８
が制御されるようになつている。
段としての温度センサ２９が配設され、この温度
センサ２９によつて主軸３のベアリング４による
支持部３０の温度が検出されるようになつてい
る。また温度センサ２９の検出結果T1は温度制
御装置３１に入力され、この温度制御装置３１か
らの出力で電源装置２６および駆動制御装置２８
が制御されるようになつている。
詳しくは温度制御装置３１は主軸３の各回転数
に対応する主軸３の支持部３０の定常温度T2を
予め記憶した記憶部３１ａと、この定常温度T2
と前記検出結果T1とを比較演算する比較演算部
３１ｂと、比較演算部３１ｂの結果により所定の
命令を電源装置２６および駆動制御装置２８に出
力する出力部３１ｃによつて構成されている。前
記比較演算部３１ｂは温度差Ｔ＝T1−T2を演算
するようになつており、Ｔ＜０のときは電源装置
２６をONにするとともに、モータ９を停止しか
つアタツチメント２７を端子２３に接続する命令
を駆動制御装置２８に出力するようになつてい
る。またＴ≧０のときは電源装置２６をOFFに
するとともに、モータ９を駆動開始しかつアタツ
チメント２７を端子２３から離す命令を駆動制御
装置２８に出力するようになつている。
に対応する主軸３の支持部３０の定常温度T2を
予め記憶した記憶部３１ａと、この定常温度T2
と前記検出結果T1とを比較演算する比較演算部
３１ｂと、比較演算部３１ｂの結果により所定の
命令を電源装置２６および駆動制御装置２８に出
力する出力部３１ｃによつて構成されている。前
記比較演算部３１ｂは温度差Ｔ＝T1−T2を演算
するようになつており、Ｔ＜０のときは電源装置
２６をONにするとともに、モータ９を停止しか
つアタツチメント２７を端子２３に接続する命令
を駆動制御装置２８に出力するようになつてい
る。またＴ≧０のときは電源装置２６をOFFに
するとともに、モータ９を駆動開始しかつアタツ
チメント２７を端子２３から離す命令を駆動制御
装置２８に出力するようになつている。
工作機械２の主軸温度制御装置１は上述の如く
構成され、工具１２を回転させて所定の加工を始
めるに際し主軸３の使用回転数Ｎを温度制御装置
３１に入力すると、主軸３の支持部３０の温度が
使用回転数Ｎにおける定常温度T2まで上昇した
後にモータ９が自動的に回転して加工が開始され
る。
構成され、工具１２を回転させて所定の加工を始
めるに際し主軸３の使用回転数Ｎを温度制御装置
３１に入力すると、主軸３の支持部３０の温度が
使用回転数Ｎにおける定常温度T2まで上昇した
後にモータ９が自動的に回転して加工が開始され
る。
すなわち、モータ９を停止しているときはベア
リング４で摩擦熱が発生しないので主軸３の支持
部３０の温度T1が低くなつている。この温度T1
は温度センサ２９で検出され、温度制御装置３１
の比較演算部３１ｂで定常温度T2と比較される。
このときの温度差Ｔ＝T1−T2＜０になるので、
電源装置２６がONにされるとともにそのアタツ
チメント２７が端子２３に接続されて電熱線２０
が発熱する。なおこのときモータ９は停止したま
まになつている。
リング４で摩擦熱が発生しないので主軸３の支持
部３０の温度T1が低くなつている。この温度T1
は温度センサ２９で検出され、温度制御装置３１
の比較演算部３１ｂで定常温度T2と比較される。
このときの温度差Ｔ＝T1−T2＜０になるので、
電源装置２６がONにされるとともにそのアタツ
チメント２７が端子２３に接続されて電熱線２０
が発熱する。なおこのときモータ９は停止したま
まになつている。
電熱線２０の発熱により主軸３の支持部３０の
温度T1がある程度まで上昇して温度差Ｔ＝T1−
T2≧０になると、温度制御装置３１の出力部３
１ｃからの信号に基づき電源装置２６がOFFに
されるとともにアタツチメント２７が端子２３か
ら離され、続いてモータ９が回転数Ｎで駆動され
る。
温度T1がある程度まで上昇して温度差Ｔ＝T1−
T2≧０になると、温度制御装置３１の出力部３
１ｃからの信号に基づき電源装置２６がOFFに
されるとともにアタツチメント２７が端子２３か
ら離され、続いてモータ９が回転数Ｎで駆動され
る。
主軸３の支持部３０の温度はこのとき既に定常
温度T2まで到達しているので、ベアリング４の
摩擦熱によつて主軸３がさらに軸線方向に熱膨張
することがない。従つて工具１２の位置が軸線方
向にずれることがなく、加工精度を向上すること
ができる。
温度T2まで到達しているので、ベアリング４の
摩擦熱によつて主軸３がさらに軸線方向に熱膨張
することがない。従つて工具１２の位置が軸線方
向にずれることがなく、加工精度を向上すること
ができる。
加工の途中でモータ９を一時停止するとベアリ
ング４の摩擦熱が発生しなくなるので主軸３の支
持部３０の温度T1が低下し、再びモータ９始動
前の状態になる。従つて自動的に電源装置２６が
ONにされるとともにアタツチメント２７が端子
２３に接続され、電熱線２０の発熱により主軸３
の支持部３０の温度T1が定常温度T2に維持され
る。
ング４の摩擦熱が発生しなくなるので主軸３の支
持部３０の温度T1が低下し、再びモータ９始動
前の状態になる。従つて自動的に電源装置２６が
ONにされるとともにアタツチメント２７が端子
２３に接続され、電熱線２０の発熱により主軸３
の支持部３０の温度T1が定常温度T2に維持され
る。
以上本考案の一実施例につき説明したが、本考
案は上記実施例に限らず種々の変形が可能であつ
て、例えば上記実施例では主軸３を停止させてア
タツチメント２７を端子２３に接続したが、直流
電動機のブラシを応用した通電方式を採用すれば
主軸３を回転させたまま電熱線２０に通電するこ
とができ、この場合はベアリング４の摩擦熱も発
生するので主軸３の支持部３０の温度T1の立上
りがよくなり、加工開始までの待ち時間を短縮す
ることができる。
案は上記実施例に限らず種々の変形が可能であつ
て、例えば上記実施例では主軸３を停止させてア
タツチメント２７を端子２３に接続したが、直流
電動機のブラシを応用した通電方式を採用すれば
主軸３を回転させたまま電熱線２０に通電するこ
とができ、この場合はベアリング４の摩擦熱も発
生するので主軸３の支持部３０の温度T1の立上
りがよくなり、加工開始までの待ち時間を短縮す
ることができる。
《考案の効果》
本考案は上述の如く、主軸の軸受による支持部
の温度を主軸の始動前から予め使用回転数に対応
した定常温度まで上昇させて維持するようにして
いるので、始動後および加工中に軸受の摩擦熱に
より主軸が熱変形するのを防止することができ、
従つて工作機械の加工精度を従来に比べて大幅に
向上させることができる。
の温度を主軸の始動前から予め使用回転数に対応
した定常温度まで上昇させて維持するようにして
いるので、始動後および加工中に軸受の摩擦熱に
より主軸が熱変形するのを防止することができ、
従つて工作機械の加工精度を従来に比べて大幅に
向上させることができる。
図面は本考案の一実施例を示したものであつ
て、第１図は主軸温度制御装置の概略構成図、第
２図は工作機械の主軸部分の縦断面図、第３図は
第２図の−線矢視断面図である。 １……主軸温度制御装置、２……工作機械、３
……主軸、４，５……ベアリング、６……主軸
台、２０……電熱線、２９……温度センサ、３１
……温度制御装置。
て、第１図は主軸温度制御装置の概略構成図、第
２図は工作機械の主軸部分の縦断面図、第３図は
第２図の−線矢視断面図である。 １……主軸温度制御装置、２……工作機械、３
……主軸、４，５……ベアリング、６……主軸
台、２０……電熱線、２９……温度センサ、３１
……温度制御装置。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 主軸台に軸受を介して回転自在に支持された工
作機械の主軸において、 (a) 前記主軸の前記軸受による支持部に対応する
位置に配設された発熱手段と、 (b) 前記支持部の温度を検出する温度検出手段
と、 (c) 前記主軸の所定の使用回転数に対応する前記
支持部の定常温度を予め記憶し、前記温度検出
手段の検出結果と前記定常温度とを比較し、前
記検出結果が前記定常温度よりも低いときに主
軸の始動前から前記発熱手段を発熱させ、前記
検出結果が前記定常温度よりも高くなつたとき
前記発熱手段の発熱を停止する温度制御手段
と、 をそれぞれ具備したことを特徴とする工作機械の
主軸温度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7044288U JPH0536612Y2 (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7044288U JPH0536612Y2 (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01175148U JPH01175148U (ja) | 1989-12-13 |
| JPH0536612Y2 true JPH0536612Y2 (ja) | 1993-09-16 |
Family
ID=31295686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7044288U Expired - Lifetime JPH0536612Y2 (ja) | 1988-05-30 | 1988-05-30 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0536612Y2 (ja) |
-
1988
- 1988-05-30 JP JP7044288U patent/JPH0536612Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01175148U (ja) | 1989-12-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112576730B (zh) | 马达单元的控制装置 | |
| JP6349276B2 (ja) | 工作機械の主軸冷却方法及び工作機械 | |
| JPH04185262A (ja) | ホイールモータの潤滑装置 | |
| JP4662563B2 (ja) | 駆動装置 | |
| JPH0536612Y2 (ja) | ||
| JPH0554565B2 (ja) | ||
| JP2001295909A (ja) | 駆動装置におけるボールねじの温調による損傷防止方法 | |
| JPH05345253A (ja) | 旋盤用工作物スピンドル装置 | |
| JPH11347886A (ja) | 工作機械の主軸装置 | |
| JPS61121802A (ja) | 工作機械主軸用転がり軸受装置 | |
| JP2003053632A (ja) | 工作機械の回転軸装置 | |
| JPH04128146U (ja) | ビルトイン主軸台 | |
| JPH0215902A (ja) | 工作機械のスピンドル装置 | |
| JPH0911157A (ja) | 電動工具 | |
| JPH0314280Y2 (ja) | ||
| ATE261793T1 (de) | Elektrische hochgeschwindigkeitsspindel mit hybridrotorlagerung in holzbearbeitungsmaschinen | |
| JP2003056582A (ja) | 回転軸装置 | |
| KR100397972B1 (ko) | 공작기계의 스핀들 냉각장치 | |
| JPH0233344A (ja) | 加熱ローラ装置 | |
| JP2007090518A (ja) | 工作機械の主軸装置 | |
| JPH0715243U (ja) | 旋盤の冷却装置 | |
| JPH0425236Y2 (ja) | ||
| JPH04364344A (ja) | 高速モータの冷却方法およびその装置 | |
| JPH11129101A (ja) | 工作機械の主軸装置 | |
| JPH10155250A (ja) | 回転電機の回転子巻線端部の冷却装置 |