JPH11188570A - 冷風冷却を用いた機械加工装置及び機械加工方法 - Google Patents

冷風冷却を用いた機械加工装置及び機械加工方法

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JPH11188570A
JPH11188570A JP9366019A JP36601997A JPH11188570A JP H11188570 A JPH11188570 A JP H11188570A JP 9366019 A JP9366019 A JP 9366019A JP 36601997 A JP36601997 A JP 36601997A JP H11188570 A JPH11188570 A JP H11188570A
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machining
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cooling
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Ryohei Mukai
良平 向井
Mamoru Katsuta
守 勝田
Takayuki Yoshimi
隆行 吉見
Koji Nishi
幸二 西
Naoto Ono
直人 小野
Yoshihiro Mizutani
吉宏 水谷
Yasunori Kobayashi
靖典 小林
Tadashi Kumazawa
匡 熊沢
Masaaki Sato
正秋 佐藤
Yuji Kubo
裕司 久保
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Toyoda Koki KK
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Toyota Motor Corp
Toyoda Koki KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 機械加工により生じる熱影響箇所における
高精度の検出温度に基づく該箇所の効果的な冷却による
工作物及び加工具等に及ぼす熱影響の低減 【解決手段】 機械加工装置は、工作主軸により回転駆
動される工作物Ｗを加工具２により加工する際に、加工
箇所Ｐ及び工作物に冷風を供給することで冷却を行うも
のであり、工作物の温度を温度検出手段10により検出
し、その検出結果に基づいて冷風制御手段15により冷風
の温度・流量を制御し、更には、温度検出結果に基づき
工作物と加工具との相対移動（工作物と加工具との相対
移動の速度及び相対移動量）を制御し、相対移動量制御
には、検出温度に基づき加工完了寸法を演算し、加工完
了寸法に基づき工作物と加工具との相対移動量を制御す
るのである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、冷風冷却を用い
た機械加工装置及び機械加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術の研削加工においては、研削
・切削油及びクーラントを用いて冷却することによりて
研削・切削焼け等を防止したり、切屑の除去を行ってい
る。又、最近では、作業環境の改善のため、研削・切削
油及びクーラントを用いて冷却する従来の機械加工から
冷風を用いて冷却する冷風冷却が考えられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】冷風冷却の場合、研削
・切削油及びクーラントを用いて冷却する従来の機械加
工に比し、クーラント等が飛び散ることがなく、又、切
屑のリサイクルも容易に行える等の多くの利点を得るこ
とができるが、冷風ではクーラント等に比べて熱容量が
小さいため、加工によって生じる熱により工作物及び加
工具等に影響を及ぼし、例えば工作物の熱膨張、加工具
の加工性能低下等として影響が顕在化する。そのため、
研削・切削油及びクーラントと冷風とを併用した技術で
ある特開平５６−９１６６号公報に開示されているよう
に、加工具内の温度（雰囲気温度）を検出し、冷風の流
量を制御する構造の適用が考えられる。
【０００４】しかし、研削・切削油及びクーラントを全
く用いない冷風冷却加工では、前述のように工作物及び
加工具等への熱影響が顕在化するため、一層高精度の温
度検出及びその検出結果に基づく効果的な冷却機構が必
要であり、特開平５６−９１６６号公報に開示されてい
る技術を適用させたのみでは、温度検出精度及び冷却効
果が不十分であるため、前述のように、工作物の熱膨
張、加工具の加工性能低下等として加工精度に影響を与
えてしまうことがある。
【０００５】そこで、この発明は、機械加工によって生
じる熱影響が顕著に現れる場所の温度を直接検出するこ
とで、その検出精度を向上させることと、その熱影響が
顕著に現れる場所を直接冷却することにより、効果的な
冷却を行い、工作物及び加工具等に及ぼす熱影響を低減
させることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１の機
械加工装置は、工作主軸により回転駆動される工作物を
加工具により加工する際に、冷風を供給することで冷却
を行うものであり、工作物の温度を温度検出手段により
検出し、その検出結果に基づいて冷風制御手段により冷
風の温度及び流量又はそのいずれか一方を制御するもの
である。
【０００７】この発明の請求項２の機械加工装置は、工
作主軸により回転駆動される工作物を加工具により加工
する際に、冷風を供給することで冷却を行うものであ
り、工作物の温度を検出する温度検出手段とその温度検
出手段に基づき、工作物と加工具との相対移動を制御す
る相対移動制御手段とを具備しているものである。
【０００８】この発明の請求項３の機械加工装置は、相
対移動制御手段が温度検出手段に基づき工作物と加工具
との相対移動の速度を制御する速度制御手段及び相対移
動量を制御する移動量制御手段又はそのいずれか一方を
具備しているものである。この発明の請求項４の機械加
工装置は、移動量制御手段が温度検出手段に基づき加工
完了寸法を演算する演算手段を備え、該演算手段により
演算された加工完了寸法に基づき工作物と加工具との相
対移動量を制御することを具備しているものである。
【０００９】この発明の請求項５の機械加工装置は、工
作主軸により回転駆動される工作物を加工具により加工
する際に、冷風を供給することで冷却を行う冷風冷却を
用いた機械加工装置であって、加工箇所に冷風を供給す
る第１の冷風供給手段と、工作物に冷風を供給する第２
の冷風供給手段とを具備しているものである。
【００１０】この発明の請求項６の機械加工装置は、工
作主軸により回転駆動される工作物を加工具により加工
する際に、加工箇所に冷風を供給する第１の冷風供給手
段と、工作物に冷風を供給する第２の冷風供給手段と、
前記工作物の温度を検出する温度検出手段とを具備し、
更に、温度検出手段が検出する工作物の温度の検出結果
に基づき冷風の温度及び流量又はそのいずれか一方を制
御する冷風制御手段を具備するものや、工作物と加工具
との相対移動を制御する相対移動制御手段を具備するも
のである。
【００１１】そして、相対移動制御手段は、温度検出手
段が検出する工作物の温度の検出結果に基づき工作物と
加工具との相対移動の速度を制御する速度制御手段及び
相対移動量を制御する移動量制御手段又はそのいずれか
一方を具備している。そして、移動量制御手段は、温度
検出手段に基づき加工完了寸法を演算する演算手段を備
え、該演算手段により演算された加工完了寸法に基づき
工作物と加工具との相対移動量を制御するのである。
【００１２】この発明の請求項７の機械加工方法は、工
作主軸により回転駆動される工作物を加工具により加工
する際に、冷風を供給することで冷却を行う冷風冷却を
用いた機械加工装置において、工作物の温度を監視する
ことで、加工に起因する温度変化を所定範囲に維持する
ものであり、この発明の請求項８の機械加工方法は、工
作主軸により回転駆動される工作物を加工具により加工
する際に、冷風を供給することで冷却を行う冷風冷却を
用いた機械加工装置において、工作物の温度を検出し、
この温度変化に応じて冷風の温度及び流量又はそのいず
れか一方を変更するものである。
【００１３】この発明の請求項９の機械加工方法は、工
作主軸により回転駆動される工作物を加工具により加工
する際に、冷風を供給することで冷却を行う冷風冷却を
用いた機械加工装置において、工作物の温度変化に応じ
て工作物と加工具との相対移動の速度及び移動量又はそ
のいずれか一方を変更するものであり、この発明の請求
項１０の機械加工方法は、更に、温度変化による熱膨張
・熱収縮を考慮して加工完了寸法の補正を行うことによ
り工作物と加工具との相対移動量を変更するようにして
いるものである。
【００１４】この発明の請求項１１の機械加工方法は、
工作主軸により回転駆動される工作物を加工具により加
工する際に、冷風を供給することで冷却を行う冷風冷却
を用いた機械加工装置において、加工箇所と工作物との
各々に冷風を供給することで冷却を行うものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態における冷
風冷却を用いた機械加工装置、特に工作物を加工具であ
る砥石車で研削を行う冷風冷却を用いた研削装置を図面
に従って説明する。図１に示すように、実施の第１形態
の冷風冷却を用いた研削装置においては、工作主軸によ
り回転駆動される工作物Ｗ、特に線膨張係数の大きな金
属からなる工作物Ｗに対する砥石台１に装着された砥石
車２による研削箇所Ｐに向けて上方から冷却空気を供給
する第１の冷風供給手段、即ち研削加工冷却用ノズル３
が第１冷却空気供給装置４に接続された管路５の先端に
設けられている。
【００１６】第１冷却空気供給装置４は、圧縮機、圧縮
機により圧縮された空気を貯め、圧縮機の脈動を抑制し
て一定流量を維持する空気タンク及び空気の露点を下げ
て空気を冷却し易くするエアドライヤーと例えば−３０
度位にまで空気を冷却する冷却器とを備えた空気冷却装
置から構成されている。そして、前記研削箇所Ｐの近傍
の工作物Ｗの外周面を蔽う第２の冷風供給手段即ち工作
物冷却用カバー６が工作物Ｗの外周面に対し適宜の間隙
空間７を形成するように設けられている。
【００１７】図示の例では、前記研削箇所Ｐの近傍の工
作物Ｗの外周面は、工作物Ｗの回転方向で前記研削箇所
Ｐの後方に続く円弧範囲であるが、工作物Ｗの回転方向
で前記研削箇所Ｐの手前の円弧範囲でもよく、又は軸線
方向で前記研削箇所Ｐに隣接した円弧範囲でもよい。工
作物冷却用カバー６は、軸線方向に適宜の長さで適宜の
中心角円弧である円弧状断面で、工作物Ｗの回転方向で
研削箇所Ｐより遠い方の縁部及び両側縁部は、工作物Ｗ
の外周面の方に鉤状に曲げられ、先端縁は工作物Ｗの外
周面に近接されたフランジ部６ａとなり、前記間隙空間
７は、実質的には研削箇所Ｐに向う側だけで開口してい
る。
【００１８】従って、工作物冷却用カバー６は、開口や
間隙空間７を略一定にするため、工作物の径寸法に応じ
て変位させ得るように設けることが好ましい。先端が工
作物冷却用カバー６の内周面に開口している管路８は、
第２冷却空気供給装置９に接続されており、工作物冷却
用カバー６の内周面と工作物Ｗの外周面との間の隙間空
間７に冷却空気を供給するようになっている。
【００１９】そして、工作物Ｗの回転方向で工作物冷却
用カバー６のフランジ部６ａに続く位置には、工作物Ｗ
の外周面温度を検出する接触式又は非接触式の温度セン
サ１０（温度検出手段）が工作物Ｗの外周面に対向して
設けられており、温度センサ１０は、検出した工作物Ｗ
の外周面温度を検出温度信号として制御装置１１に入力
するように接続され、制御装置１１は、入力された検出
温度信号に基づいて第２冷却空気供給装置９における冷
却空気温度及び冷却空気流量又はそのいずれか一方を制
御するように接続されている。
【００２０】この制御装置１１は、冷却空気の温度・流
量を制御する冷風制御手段であるだけでなく、後述する
第２の実施の形態においては、砥石台２の送り駆動装置
に接続されることにより相対移動制御手段、速度制御手
段及び移動量制御手段となる。工作物冷却用カバー６
は、テーブル側、工作主軸台側又は心押台側、即ち工作
物側に設置してもよく、砥石台側に設置してもよい。工
作物側に設置した場合には、テーブルの移動に応じて研
削箇所近傍に常に位置するように、テーブル等に対し可
動式に設置しなければならない。又は、研削箇所近傍域
だけでなく少なくとも送り方向全域で蔽うように設置す
る。
【００２１】砥石台側に設置した場合には、工作物の送
りに応じて移動させる必要はないが、工作物の着脱に支
障がないように、工作物の着脱時に工作物から離れた退
避位置へ移動、例えば回動し得るように設置する。温度
センサ１０も、工作物の送り方向で研削箇所に対応させ
る必要があるので、設置に関しては、工作物冷却用カバ
ー６と同様の考慮がされる。更には、冷却空気供給装置
に管路（図略）で接続された砥石車冷却用ノズルを砥石
車２に対向して設けて、研削熱による砥石車２の熱膨張
を抑止することが好ましい。
【００２２】上記実施の第１形態の冷風冷却を用いた研
削装置の作用を説明する。砥石台１が前進送りされて、
砥石車２により工作物Ｗを研削するのに際して、第１冷
却空気供給装置４から管路５を介して研削加工冷却用ノ
ズル３に冷却空気が供給され、研削加工冷却用ノズル３
から研削箇所Ｐに向けて上方から冷却空気が噴出され
て、研削箇所Ｐが冷却される。
【００２３】それと同時に、第２冷却空気供給装置９か
ら管路８を介して工作物冷却用カバー６内の間隙空間７
に冷却空気が供給され、回転する工作物Ｗの外周面が冷
却される。そして、研削中の工作物Ｗの表面温度が温度
センサ１０により検出され、その検出温度信号が制御装
置１１に入力される。
【００２４】そして、制御装置１１は、研削中の工作物
Ｗの表面温度Ｔが所定の一定温度又は所定の上下閾値範
囲内に保たれるように、入力された検出温度信号に基づ
いて第２冷却空気供給装置９における冷却空気温度及び
冷却空気流量又はそのいずれか一方を制御する。図３に
示すように、温度センサ１０により検出される工作物Ｗ
の表面温度Ｔは、冷風冷却を行わない場合、研削開始か
ら時間の経過と共に上昇する（図３ａ参照）。
【００２５】そこで、例えば、所定温度の冷却空気を所
定流量ｑ0 で研削箇所に噴出させながら研削を開始す
る。図３ｂに示すように、それでもなお、温度センサ１
０により検出される工作物Ｗの表面温度が時間の経過と
共に上昇し、所定の上位閾値ｔ0 ＋ｔ1 に達すると、即
ち温度センサ１０からのその検出温度信号が制御装置１
１に入力されると、制御装置１１は、第２冷却空気供給
装置９における冷却空気流量Ｑを逐次増大させるように
第２冷却空気供給装置９を制御する。
【００２６】そして、冷却空気流量を増大させて研削を
続け、温度センサ１０により検出される工作物Ｗの表面
温度が時間の経過と共に下降し、所定の下位閾値ｔ0 −
ｔ1に達すると、即ち温度センサ１０からのその検出温
度信号が制御装置１１に入力され、制御装置１１は、第
２冷却空気供給装置９における冷却空気流量を逐次減少
させるように第２冷却空気供給装置９を制御する。
【００２７】そして、冷却空気流量を減少させて研削を
続け、温度センサ１０により検出される工作物Ｗの表面
温度が時間の経過と共に上昇し、所定の上位閾値ｔ0 ＋
ｔ1に達すると、即ち温度センサ１０のその検出温度信
号が制御装置１１に入力されると、制御装置１１におい
ては、第２冷却空気供給装置９における冷却空気流量を
再び逐次増大させるように第２冷却空気供給装置９を制
御する。
【００２８】このような冷却空気の流量制御により研削
中の工作物Ｗの表面温度を上位閾値ｔ0 ＋ｔ1 と下位閾
値ｔ0 −ｔ1 の範囲に維持することができる。図３ｃに
示すように、流量制御と同様に冷却空気の温度制御によ
っても工作物Ｗの表面温度を所定閾値範囲中に維持する
こともできる。即ち、例えば、所定温度ｔｃ（＝−３０
℃）の冷却空気を所定流量ｑで研削箇所に噴出させなが
ら研削を開始する。
【００２９】それでもなお、温度センサ１０により検出
される工作物Ｗの表面温度Ｔが時間の経過と共に上昇
し、所定の上位閾値ｔ0 ＋ｔ1 に達すると、即ち温度セ
ンサ１０のその検出温度信号が制御装置１１に入力さ
れ、制御装置１１は、第２冷却空気供給装置９における
冷却空気温度を逐次低下させるように第２冷却空気供給
装置９を制御する。
【００３０】冷却空気温度を低下させて所定流量ｑで研
削箇所に冷却空気を噴出させて研削を続け、温度センサ
１０により検出される工作物Ｗの表面温度が時間の経過
と共に下降し、所定の下位閾値ｔ0 −ｔ1 に達すると、
即ち温度センサ１０のその検出温度信号が制御装置１１
に入力され、制御装置１１は、第２冷却空気供給装置９
における冷却空気温度を上昇させるように第２冷却空気
供給装置９を制御する。
【００３１】そして、冷却空気温度を上昇させて研削を
続け、温度センサ１０により検出される工作物Ｗの表面
温度が時間の経過と共に上昇し、所定の上位閾値ｔ0 ＋
ｔ1に達すると、即ち温度センサ１０のその検出温度信
号が制御装置１１に入力され、制御装置１１は、第２冷
却空気供給装置９における冷却空気温度を再び逐次低下
させるように第２冷却空気供給装置９を制御する。
【００３２】上記の例では、第２冷却空気供給装置９に
おける冷却空気流量と冷却空気温度とを別々に制御して
いるが、両者を共に制御して、研削中の工作物表面温度
を所定閾値範囲内に維持することもできる。又、第１冷
却空気供給装置４と第２冷却空気供給装置９、更には砥
石車２を冷却する冷却空気供給装置とを共に制御するこ
とにより、冷却機能を一層効率的に、且つ応答性良く働
らかせることができる。
【００３３】この発明の実施の第２形態の冷風冷却を用
いた研削装置は、上記実施の第１形態の冷風冷却を用い
た研削装置又は研削加工冷却用ノズル３による冷風冷
却、即ち第１の冷風供給手段のみを有する研削装置であ
り、研削中の工作物Ｗの表面温度を検出する温度センサ
１０からの検出温度信号が入力される制御装置１１（相
対移動制御手段、速度制御手段、移動量制御手段）は、
検出された工作物Ｗの表面温度に基づいて砥石台の前進
後退送りを制御するように砥石台送り駆動装置（図示し
ない）に接続されている。
【００３４】上記の実施の第２形態の冷風冷却を用いた
研削装置において、研削中の工作物Ｗの表面温度が温度
センサ１０により検出され、その検出温度信号が制御装
置１１に入力され、制御装置１１においては、研削中の
工作物Ｗの表面温度Ｔ1 が所定の設定温度Ｔ0 と比較さ
れ、表面温度Ｔ1 が所定の設定温度Ｔ0 を超過すると、
研削中の工作物Ｗの表面温度を所定の設定温度に維持す
るように、制御装置１１は、砥石台送り駆動装置に対し
次のいずれかの制御をする。
【００３５】（１）砥石台１の前進送り速度を減速し、
研削中の工作物Ｗの表面温度Ｔ1 を設定温度Ｔ0 にまで
低減させる。詰り、単位時間当たりの切込み量を減少さ
せることにより、研削熱の発生を抑制させる。（切込み
量が零であることも含む） （２）砥石台１の前進送りを停止、又は砥石台１を所定
量後退させて一旦研削を中断し、研削中の工作物Ｗの表
面温度を低減させ、研削中の工作物Ｗの表面温度Ｔ1 が
所定の設定温度Ｔ0 未満になると、再び砥石台１を前進
送りに切換えて研削を再開する（図４・図５参照）。 （３）砥石台１を後退送りと前進送りとを所定間隔で交
互に繰り返して、段階的に切込みを行い、温度上昇を抑
止する。 上記の冷却空気流量制御及び冷却空気温度制御並びに砥
石台１の前進後退送り制御は、個別に行ってもよく、複
合して行ってもよい。
【００３６】図２に示すように、実施の第３形態の冷風
冷却を用いた研削装置においては、実施の第１形態と同
様に、工作主軸により回転駆動される工作物Ｗに対する
砥石台１に装着された砥石車２による研削箇所Ｐに向け
て上方から冷却空気を噴出する研削加工冷却用ノズル３
が冷却空気供給装置４に接続された管路５の先端に設け
られている。
【００３７】研削箇所Ｐに対応して、工作物Ｗを間に砥
石台１と反対側に定寸装置１２が設けられている。定寸
装置１２には、工作物Ｗの外周面を上下から挟むように
近接する接触式又は非接触式の定寸検出子１３，１３が
備えられ、更に工作物Ｗの外周面に対向する工作物Ｗの
温度を検出する接触式又は非接触式の温度センサ１０が
設けられている。
【００３８】定寸検出子１３，１３で検出され、定寸装
置１２から出力される検出外径寸法信号と温度センサ１
０からの検出温度信号は、演算装置１４（演算手段）に
入力するように接続され、演算装置１４は、定寸装置１
２からの検出外径寸法信号と温度センサ１０からの検出
温度信号を演算処理して、その演算結果を制御装置１５
に入力するように接続され、制御装置１５は演算装置１
４における演算結果に基づいて砥石台１の前進後退送り
を制御するように砥石台送り駆動装置に接続されてい
る。
【００３９】上記実施の第３形態の冷風冷却を用いた研
削装置の作用を説明する。図６に示すように、砥石台１
が前進送りされて、砥石車２により工作物Ｗを研削する
のに際して、第１冷却空気供給装置４から管路５を介し
て研削加工冷却用ノズル３に冷却空気が供給され、研削
加工冷却用ノズル３から研削箇所Ｐに向けて上方から冷
却空気が噴出されて、研削箇所Ｐが冷却される。
【００４０】そして、定寸装置１２及び温度センサ１０
も工作物Ｗに向つて前進させられ、研削中の工作物Ｗの
表面温度が温度センサ１０により検出されると共に、同
じく工作物Ｗの外径寸法が定寸検出子１３，１３を介し
て定寸装置１２により検出され、その検出温度信号及び
検出外径寸法信号が演算装置１４に入力される。
【００４１】そして、演算装置１４においては、例えば
加工完了外径寸法ｄが下記の式に基づいて算出される。
なお、下記の式は、飽く迄一例であり、更に工作物の種
々の物性値や外気温等を取り入れても良い。 ｄ＝Ｄ＋〔１＋α（ｔ−Ｔ）〕 Ｔ：標準温度 ｔ：工作物外周面温度 Ｄ：仕上目標寸法 α：工作物の材料の線膨張係数 そして、更に加工完了外径寸法ｄに対応する砥石台１の
前進送り完了位置Ｘnが計算され、制御装置１５は、演
算装置１４における演算結果に基づいて、算出された前
進送り完了位置Ｘn まで砥石台１を前進させるように砥
石台送り駆動装置を制御する。そのような制御が研削加
工中に繰返し行われる。
【００４２】なお、上記の実施の形態においては、機械
加工は、砥石車による研削加工であるが、この発明は、
研削加工に限らず、例えば加工具としてのバイト等の切
削工具よる切削加工にも適用し得る。
【００４３】
【発明の効果】冷風冷却を用いた機械加工において、こ
の発明における冷風冷却は、従来の技術のような研削・
切削油やクーラントと冷風との併用の冷却とは異なり、
全く作業環境を悪化させることなく、又、温度変化が顕
著に加工精度に影響を及ぼす箇所の工作物温度を直接検
出することにより、検出精度を格段に向上することがで
きる。更に、この検出結果に基づいて冷風供給源の諸元
の制御や工作物と加工具との相対移動を制御することで
温度上昇の防止及び温度上昇に応じた補正をすることが
できるので、熱容量の小さな冷風による冷却であって
も、熱による影響を殆ど受けることなく非常に高精度な
加工が実現できる。
【００４４】即ち、請求項１、請求項７及び請求項８の
発明によれば、加工による発熱源であり、発熱により加
工精度に最も影響を及ぼす工作物の温度を直接検出し、
この検出結果に基づき冷風供給源からの冷風の流量及び
温度又はそのいずれか一方を制御することにより、冷風
冷却のみで温度変化に応じた十分な冷却効果を得ること
ができる。
【００４５】請求項２、請求項３、請求項４、請求項９
及び請求項１０の発明によれば、工作物自体の温度検出
結果に基づき、工作物と加工具との相対移動、例えば相
対移動速度や移動量を制御して加工抵抗の削減を図るこ
とにより、加工中の工作物の表面温度の上昇を抑制しな
がら加工を行うことができるので、熱容量の小さな冷風
による冷却であっても十分な冷却効果を得ることが可能
となる。又、加工完了寸法を制御することにより、加工
により発熱して工作物が熱量膨張したとしても、それに
応じて加工完了寸法を補正するため、熱容量の小さい冷
風による冷却であっても高精度な加工をすることが可能
となる。
【００４６】又、請求項５及び請求項１１の発明によれ
ば、加工箇所だけでなく、発熱により加工精度に影響を
受ける工作物を直接冷却することにより、効率良く冷却
を行えるため、冷風冷却であっても十分な冷却を行うこ
とができる。請求項６の発明にあっては、加工箇所と工
作物との双方を冷却し、更に前記温度検出手段による温
度検出結果に基づき冷風供給源からの冷風の流量・温度
の制御や工作物と加工具との相対移動速度・移動量や加
工完了寸法を制御することで、上述のような効果に加え
て冷風冷却による高精度な温度管理及び寸法管理が可能
となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の第１形態における研削盤の冷
風冷却装置の構成図である。
【図２】この発明の実施の第３形態における研削盤の冷
風冷却装置・定寸装置の構成図である。
【図３】図１の研削盤の冷風冷却装置の制御作用を示す
グラフである。
【図４】図１の研削盤の砥石台前進後退の制御プロセス
のフローチャートである。
【図５】図１の研削盤の砥石台前進後退の作動を示す説
明図である。
【図６】図２の研削盤の砥石台前進後退の制御プロセス
のフローチャートである。
【符号の説明】
１ 砥石台 ２ 砥石車 ３ 研削加工冷却用ノズル ４ 第１冷却空気供給装置 ５ 管路 ６ 工作物冷却用カバー ６ａ フランジ部 ７ 間隙空間 ８ 管路 ９ 第２冷却空気供給装置 １０ 温度センサ １１ 制御装置 １２ 定寸装置 １３ 定寸検出子 １４ 演算装置 １５ 制御装置 Ｗ 工作物 Ｐ 研削箇所
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉見 隆行 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工 機株式会社内 (72)発明者 西 幸二 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工 機株式会社内 (72)発明者 小野 直人 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工 機株式会社内 (72)発明者 水谷 吉宏 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工 機株式会社内 (72)発明者 小林 靖典 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 熊沢 匡 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 佐藤 正秋 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 久保 裕司 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 工作主軸により回転駆動される工作物を
    加工具により加工する際に、冷風を供給することで冷却
    を行う冷風冷却を用いた機械加工装置であって、 前記工作物の温度を検出する温度検出手段と、 該温度検出手段に基づき冷風の温度及び流量又はそのい
    ずれか一方を制御する冷風制御手段とを具備することを
    特徴とする冷風冷却を用いた機械加工装置。
  2. 【請求項２】 工作主軸により回転駆動される工作物を
    加工具により加工する際に、冷風を供給することで冷却
    を行う冷風冷却を用いた機械加工装置であって、 前記工作物の温度を検出する温度検出手段と、 該温度検出手段による検出温度に基づき、工作物と加工
    具との相対移動を制御する相対移動制御手段とを具備す
    ることを特徴とする冷風冷却を用いた機械加工装置。
  3. 【請求項３】 相対移動制御手段が温度検出手段による
    検出温度に基づき工作物と加工具との相対移動の速度を
    制御する速度制御手段及び相対移動量を制御する移動量
    制御手段又はそのいずれか一方を具備することを特徴と
    する請求項２に記載の冷風冷却を用いた機械加工装置。
  4. 【請求項４】 移動量制御手段が温度検出手段による検
    出温度に基づき加工完了寸法を演算する演算手段を備
    え、該演算手段により演算された加工完了寸法に基づき
    工作物と加工具との相対移動量を制御することを具備す
    ることを特徴とする請求項３に記載の冷風冷却を用いた
    機械加工装置。
  5. 【請求項５】 工作主軸により回転駆動される工作物を
    加工具により加工する際に、冷風を供給することで冷却
    を行う冷風冷却を用いた機械加工装置であって、 加工箇所に冷風を供給する第１の冷風供給手段と、工作
    物に冷風を供給する第２の冷風供給手段とを具備するこ
    とを特徴とする冷風冷却を用いた機械加工装置。
  6. 【請求項６】 工作主軸により回転駆動される工作物を
    加工具により加工する際に、加工箇所に冷風を供給する
    第１の冷風供給手段と、 工作物に冷風を供給する第２の冷風供給手段とを具備す
    ることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに
    記載の冷風冷却を用いた機械加工装置。
  7. 【請求項７】 工作主軸により回転駆動される工作物を
    加工具により加工する際に、冷風を供給することで冷却
    を行う冷風冷却を用いた機械加工装置において、前記工
    作物の温度を監視することで、加工に起因する温度変化
    を所定範囲に維持することを特徴とする冷風冷却を用い
    た機械加工方法。
  8. 【請求項８】 工作主軸により回転駆動される工作物を
    加工具により加工する際に、冷風を供給することで冷却
    を行う冷風冷却を用いた機械加工装置において、前記工
    作物の温度を検出し、この温度変化に応じて冷風の温度
    及び流量又はそのいずれか一方を変更することを特徴と
    する冷風冷却を用いた機械加工方法。
  9. 【請求項９】 工作主軸により回転駆動される工作物を
    加工具により加工する際に、冷風を供給することで冷却
    を行う冷風冷却を用いた機械加工装置において、前記工
    作物の温度変化に応じて工作物と加工具との相対移動の
    速度及び移動量又はそのいずれか一方を変更することを
    特徴とする冷風冷却を用いた機械加工方法。
  10. 【請求項１０】 温度変化による熱膨張・熱収縮を考慮
    して加工完了寸法の補正を行うことにより工作物と加工
    具との相対移動量を変更するようにしたことを特徴とす
    る請求項９に記載の冷風冷却を用いた機械加工方法。
  11. 【請求項１１】 工作主軸により回転駆動される工作物
    を加工具により加工する際に、冷風を供給することで冷
    却を行う冷風冷却を用いた機械加工装置において、加工
    箇所と工作物との各々に冷風を供給することを特徴とす
    る冷風冷却を用いた機械加工方法。
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