JPS62203732A - 機械用コンクリ−ト構造物 - Google Patents
機械用コンクリ−ト構造物Info
- Publication number
- JPS62203732A JPS62203732A JP4530986A JP4530986A JPS62203732A JP S62203732 A JPS62203732 A JP S62203732A JP 4530986 A JP4530986 A JP 4530986A JP 4530986 A JP4530986 A JP 4530986A JP S62203732 A JPS62203732 A JP S62203732A
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- JP
- Japan
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- concrete
- heat
- column
- head
- machining
- 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.)
- Pending
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- 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
-
- 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
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/01—Frames, beds, pillars or like members; Arrangement of ways
- B23Q1/015—Frames, beds, pillars
-
- 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
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
- B23Q1/26—Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
- B23Q1/34—Relative movement obtained by use of deformable elements, e.g. piezoelectric, magnetostrictive, elastic or thermally-dilatable elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
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】
本発明は例えは旋盤・フライス盤・研削盤などにおりて
支持母材であるベッド・コラム等をコンクリートで、カ
イト・ヘッド等加工機ｗ＃部を金属・セラミック或はこ
れらの組合わせ体で構成したコンクリートと金属その他
の材料との複合体からなる機械用コンクリート簿遺物に
おいて全体としての熱的変形を阻止するとともに加工磯
嘴部分殊に加工主軸に発生する熱的変位の補正を容易に
してＡ精度の加工を行ｔｎ侍るようにしようとするもの
である。
支持母材であるベッド・コラム等をコンクリートで、カ
イト・ヘッド等加工機ｗ＃部を金属・セラミック或はこ
れらの組合わせ体で構成したコンクリートと金属その他
の材料との複合体からなる機械用コンクリート簿遺物に
おいて全体としての熱的変形を阻止するとともに加工磯
嘴部分殊に加工主軸に発生する熱的変位の補正を容易に
してＡ精度の加工を行ｔｎ侍るようにしようとするもの
である。
現在工作機械の分野ｒｃをいてコンクリートのもりてい
る振動減衰機能・熱的寸法安定性及び成城容易注などの
特賞を利用して、これをベッド・コラムなどの支持母材
とし、と八に＠鉄その他の金属又はセラミック或は之等
の組合わせ体からなるヘッド・ガイドその他の加工機構
を埋め込み成型してコンクリートとの複合体として使用
することが試みられて−る。
る振動減衰機能・熱的寸法安定性及び成城容易注などの
特賞を利用して、これをベッド・コラムなどの支持母材
とし、と八に＠鉄その他の金属又はセラミック或は之等
の組合わせ体からなるヘッド・ガイドその他の加工機構
を埋め込み成型してコンクリートとの複合体として使用
することが試みられて−る。
しかしこのようなコンクリートとの複合体の複合体構造
物を工作機械として使用するとき、殊にそれが数時間又
はそれ以上の時間にわたって略連続して使用されるとき
その熱的安定性に訃いて必ずしも満足できるものでない
ことが判明した。
物を工作機械として使用するとき、殊にそれが数時間又
はそれ以上の時間にわたって略連続して使用されるとき
その熱的安定性に訃いて必ずしも満足できるものでない
ことが判明した。
本発明者らは、その原因について調査実験を繰返し、か
つ、その対策を考究した結果、上記のようなコンクリー
トと他の材料、殊にコンクリートと金属の複合体力為ら
成る構造物にシいては池の部分からコンクリート部分へ
の伝熱を防止することが構造物全体としての寸法的安定
性を維持するための現実的解決手段であること、特にモ
ーター・ベアリング・切削工具・テーブル等熱源をそれ
自体にもつ工作機械においてはむしろＷ＆源をコンクリ
ート部分以外の例えば金１ｍＭ部分に搭載又は位置させ
ておき該金！ｊ４裏部分又はそのコンクリートとの接合
部附近にヒートパイプその他の熱良導素子を介装して該
素子を通じて発生する熱を強制的に排出することによっ
てコンクリートへの伝熱を防止することが長時間にわた
る寸法安定性を維持するとともに、さらに不可避的に発
生する主軸変位の補正も容易になるという事実を発見し
た。
つ、その対策を考究した結果、上記のようなコンクリー
トと他の材料、殊にコンクリートと金属の複合体力為ら
成る構造物にシいては池の部分からコンクリート部分へ
の伝熱を防止することが構造物全体としての寸法的安定
性を維持するための現実的解決手段であること、特にモ
ーター・ベアリング・切削工具・テーブル等熱源をそれ
自体にもつ工作機械においてはむしろＷ＆源をコンクリ
ート部分以外の例えば金１ｍＭ部分に搭載又は位置させ
ておき該金！ｊ４裏部分又はそのコンクリートとの接合
部附近にヒートパイプその他の熱良導素子を介装して該
素子を通じて発生する熱を強制的に排出することによっ
てコンクリートへの伝熱を防止することが長時間にわた
る寸法安定性を維持するとともに、さらに不可避的に発
生する主軸変位の補正も容易になるという事実を発見し
た。
即ち上記のように複合体の非コンクリート部分で排熱し
てコンクリート部分への伝熱を遮断すると複合体構造物
全体に生ずる熱変位の少なくともＳＯＳ橿嵐以上を除去
することが出来るとともに金ｌＩ４製の部分で不可避的
に発生する熱変位も温直の変化に略比例する。
てコンクリート部分への伝熱を遮断すると複合体構造物
全体に生ずる熱変位の少なくともＳＯＳ橿嵐以上を除去
することが出来るとともに金ｌＩ４製の部分で不可避的
に発生する熱変位も温直の変化に略比例する。
コンクリートと金属の複合体から成る工作機械のベッド
についてコンクリート部にヒートパイプを種数してベッ
ド全体の放熱と熱平衡ｆｃ得ようとする試みは、例えば
特開昭５８−１０２６５８号に２いて提案されているが
、；ンクリートと金属の熱伝導率の差異や工作機械に対
するコンクリート使用の本来の目的から考えると提案さ
れ北方法は常に現実的な解決手段ということを得なめよ
うにおもわれる。殊に旋盤・７−ｙイス盤のように熱源
がヘッドのような加工機構を構成している金属部分に集
中して６るような場合は相対的に容積・′Ｘ量が大きく
、かつ、熱的に制御の困Ｍなコンクリート母材への熱伝
導を防止し８棟又は質量が相対的に小さく、かつ、熱的
変位についてもその方向及び量において予測し計算する
ことの可能な金属・セラミック等の部分に訃−で排熱す
るとともに、なお残る当該部分の熱変位に対しては、こ
れを例えは加工テーブルを対応寸法だけ移動させるとい
うような、機械的手段を併用して補正するという手段に
よることが効果的である。
についてコンクリート部にヒートパイプを種数してベッ
ド全体の放熱と熱平衡ｆｃ得ようとする試みは、例えば
特開昭５８−１０２６５８号に２いて提案されているが
、；ンクリートと金属の熱伝導率の差異や工作機械に対
するコンクリート使用の本来の目的から考えると提案さ
れ北方法は常に現実的な解決手段ということを得なめよ
うにおもわれる。殊に旋盤・７−ｙイス盤のように熱源
がヘッドのような加工機構を構成している金属部分に集
中して６るような場合は相対的に容積・′Ｘ量が大きく
、かつ、熱的に制御の困Ｍなコンクリート母材への熱伝
導を防止し８棟又は質量が相対的に小さく、かつ、熱的
変位についてもその方向及び量において予測し計算する
ことの可能な金属・セラミック等の部分に訃−で排熱す
るとともに、なお残る当該部分の熱変位に対しては、こ
れを例えは加工テーブルを対応寸法だけ移動させるとい
うような、機械的手段を併用して補正するという手段に
よることが効果的である。
以下図示の実施列に基づいて説明する。
第１図は本発明溝迫切によるマシニングセンターの概略
を示すものでコンクリート製コラム（りの側面に金属ガ
イド（２）を介してｊ４鉄ヘッド（３）が設けられ該ヘ
ッド（３）には取付台座（４）を介してモーター（５）
及びベアリング機構（６）によって定着支持される主１
１１３ （７）が８ ｒＫされて−る。モーター取付台
＃！ＪＩＡ（５）とベアリング機構（６）に対してヒー
トパイプ（８）（９）の各蒸発端が挿入埋設され、谷ヒ
ートパイプ（８） （９）の他端は外部に導出されてフ
ァン（１０）によりて冷却されるようになっている。
を示すものでコンクリート製コラム（りの側面に金属ガ
イド（２）を介してｊ４鉄ヘッド（３）が設けられ該ヘ
ッド（３）には取付台座（４）を介してモーター（５）
及びベアリング機構（６）によって定着支持される主１
１１３ （７）が８ ｒＫされて−る。モーター取付台
＃！ＪＩＡ（５）とベアリング機構（６）に対してヒー
トパイプ（８）（９）の各蒸発端が挿入埋設され、谷ヒ
ートパイプ（８） （９）の他端は外部に導出されてフ
ァン（１０）によりて冷却されるようになっている。
さらに第２図に示すようにカイト（２）とコラム（りと
の接合部にもガイド（２）コラム（１）の双方にヒート
パイプ（１υが埋設され外部１〔導出されてファン（１
２）で冷却されるようになって−る。ヒートパイプの鷹
設置？ａ都の位置、ヒートパイプのａ斑、太さ等は谷部
の熱谷鼠に従って決定されることは勿論で必る。本発明
実施例のマシニングセンターと従来の竺金Ｊ％製マシニ
ングセンターにつめてコラム部の温度変化と変位量を第
５図に、ヘッドの温度変化を第４図に、主軸に取付は皮
切削工具の変位量及び態様を第５図に示す。
の接合部にもガイド（２）コラム（１）の双方にヒート
パイプ（１υが埋設され外部１〔導出されてファン（１
２）で冷却されるようになって−る。ヒートパイプの鷹
設置？ａ都の位置、ヒートパイプのａ斑、太さ等は谷部
の熱谷鼠に従って決定されることは勿論で必る。本発明
実施例のマシニングセンターと従来の竺金Ｊ％製マシニ
ングセンターにつめてコラム部の温度変化と変位量を第
５図に、ヘッドの温度変化を第４図に、主軸に取付は皮
切削工具の変位量及び態様を第５図に示す。
図にシいてＣＭＣ−ＢＰとあるのは本発明実施例、ＩＭ
Ｃとあるのは従来の全金属（鋳鉄）製のものである。
Ｃとあるのは従来の全金属（鋳鉄）製のものである。
各図の比較からＩＭＣにおｉでは切削工具の変位はヘッ
ド部分及びコラム部分双方の、温度上昇を原因としてｉ
ること、これに対して、ＣＭＣ−ＨＰ Ｋｊ？−ては切
削工具の変位は金属製のヘッド部分の温度の上昇が原因
であること及びその変位は当該ヘッド部分の温度上昇１
巌に比例して生起していることが明らかである。
ド部分及びコラム部分双方の、温度上昇を原因としてｉ
ること、これに対して、ＣＭＣ−ＨＰ Ｋｊ？−ては切
削工具の変位は金属製のヘッド部分の温度の上昇が原因
であること及びその変位は当該ヘッド部分の温度上昇１
巌に比例して生起していることが明らかである。
特別に精密な加工を必要としなり場合図示（第４図）の
ｍｉ曲線（ＣＭＣ−１−１０）を直線とみなして時間又
は温度上昇度を基準として切削工具に対応する加工テー
ブル中心を自動的に移動させることにより変位を補正す
ることができる。
ｍｉ曲線（ＣＭＣ−１−１０）を直線とみなして時間又
は温度上昇度を基準として切削工具に対応する加工テー
ブル中心を自動的に移動させることにより変位を補正す
ることができる。
勿論ヘッドの形、排熱素子の位置及び量を適当に選択す
ることにより上記温度曲線を直線化することは可能であ
夛、そうすｎばよ少精密な補正ができるわけである。
ることにより上記温度曲線を直線化することは可能であ
夛、そうすｎばよ少精密な補正ができるわけである。
以上の説明からコンクリートと金属その他の材料の複合
体から成る機械用コンクリート構造物において主要な構
造物である支持母材を熱良導性の低−コンクリートとし
金属その他の部分に発生する熱を鉄部に訃いて強制的に
排熱することによってコンクリート部への伝達を予防し
て嘴造物全体としての寸法的安定性を維持するとともに
コンクリート部以外の部分に発生する不可避的な熱的変
位を相対的に補正すること′ｆ！−答易にする本発明の
有用性は明らかである。
体から成る機械用コンクリート構造物において主要な構
造物である支持母材を熱良導性の低−コンクリートとし
金属その他の部分に発生する熱を鉄部に訃いて強制的に
排熱することによってコンクリート部への伝達を予防し
て嘴造物全体としての寸法的安定性を維持するとともに
コンクリート部以外の部分に発生する不可避的な熱的変
位を相対的に補正すること′ｆ！−答易にする本発明の
有用性は明らかである。
なお実ＩＩＡ例のヒートパイプに代え鋼、アルミニ為−
ム等の熱良導性金属を用いること、及びこれらの排熱素
子に代えて例えは金属部材内に所要の冷却液流通路を設
けること、複合材料として金ＩＡ−セラミックの他機様
用合成（２）脂材料、各種の無機材料又はこＩＬらの複
合材料を使用し得ることは勿論である。
ム等の熱良導性金属を用いること、及びこれらの排熱素
子に代えて例えは金属部材内に所要の冷却液流通路を設
けること、複合材料として金ＩＡ−セラミックの他機様
用合成（２）脂材料、各種の無機材料又はこＩＬらの複
合材料を使用し得ることは勿論である。
第１図は実施例概略図、第２図（イ）（ロ）はフンクリ
ートとその他の材料との接合図、第３図はコラムの温度
変化と姿勢変位の相関図、第４図はヘッドの［１変化図
、第５図（イ）は切削工具の変位！１様を、同（ロ）は
変位量を示す１図において符号（１）はコラム、（２）
はカイト、（３）はヘッド、（りはモーター取付台座、
（５）はモーター、（６）はベアリング機構、（７）
Ｆｉ主軸、（８） （９） （１１）はヒートパイプ、
（１０）、（１２）はファン、（１３）はセラミックガ
イド、（１４）は接合金属体、ＣＭＣ−１０は本発明マ
シニングセンタ、ＩＭＣは金属製マシニングセンターで
ある。 信爾の浄書（内ｇｉ：１更ない キ１図 皆２図 ヲヒ ５− 后口 （イジ オ ５ 図 （ロ） 特徴庁長官 宇 賀 道 部 殿 い１、事件の光
示 昭和６１年待ｉ１ｆ願第４５５０９号 ２、発明の名称 機械用コンクリート購輩物 ３、補正をする者 事件との関係 特徴出願人 東京部品用区西五反田ｓ−ｓ５−５ −ｉｓｐ＋鴇−ｙ目２，７７日（：Ｖａ−Ｊ［ｂ、補正
の対象 （１）委任状 （２）明細書 （３）図 面 ７１、補正の内容 （１）委任状（フジタ工業株式会社の分）の補充添附の
通気 （２）明細書の浄書・別紙の通シ。（内容に変更なし） （３）図面の浄書ｅ別紙の通シ、（同上）以上
ートとその他の材料との接合図、第３図はコラムの温度
変化と姿勢変位の相関図、第４図はヘッドの［１変化図
、第５図（イ）は切削工具の変位！１様を、同（ロ）は
変位量を示す１図において符号（１）はコラム、（２）
はカイト、（３）はヘッド、（りはモーター取付台座、
（５）はモーター、（６）はベアリング機構、（７）
Ｆｉ主軸、（８） （９） （１１）はヒートパイプ、
（１０）、（１２）はファン、（１３）はセラミックガ
イド、（１４）は接合金属体、ＣＭＣ−１０は本発明マ
シニングセンタ、ＩＭＣは金属製マシニングセンターで
ある。 信爾の浄書（内ｇｉ：１更ない キ１図 皆２図 ヲヒ ５− 后口 （イジ オ ５ 図 （ロ） 特徴庁長官 宇 賀 道 部 殿 い１、事件の光
示 昭和６１年待ｉ１ｆ願第４５５０９号 ２、発明の名称 機械用コンクリート購輩物 ３、補正をする者 事件との関係 特徴出願人 東京部品用区西五反田ｓ−ｓ５−５ −ｉｓｐ＋鴇−ｙ目２，７７日（：Ｖａ−Ｊ［ｂ、補正
の対象 （１）委任状 （２）明細書 （３）図 面 ７１、補正の内容 （１）委任状（フジタ工業株式会社の分）の補充添附の
通気 （２）明細書の浄書・別紙の通シ。（内容に変更なし） （３）図面の浄書ｅ別紙の通シ、（同上）以上
Claims (2)
- （１）コンクリートを支持母材としこれに金属その他の
材料からなる部材を接合成型したコンクリート複合体に
おいてコンクリート以外の部分で強制的に排熱してコン
クリートへの伝熱を防ぐことを特徴とする機械用コンク
リート構造物。 - （２）熱源を非コンクリート部に集中するとともに排熱
素子を非コンクリートとコンクリートの接合部に設けた
（１）記載の機械用コンクリート構造物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4530986A JPS62203732A (ja) | 1986-03-04 | 1986-03-04 | 機械用コンクリ−ト構造物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4530986A JPS62203732A (ja) | 1986-03-04 | 1986-03-04 | 機械用コンクリ−ト構造物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62203732A true JPS62203732A (ja) | 1987-09-08 |
Family
ID=12715711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4530986A Pending JPS62203732A (ja) | 1986-03-04 | 1986-03-04 | 機械用コンクリ−ト構造物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62203732A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0457336U (ja) * | 1990-09-27 | 1992-05-18 | ||
| EP0493616A4 (en) * | 1990-07-24 | 1992-12-09 | Hamai Co., Ltd. | System for controlling postures of structures and machine tools |
| KR100403705B1 (ko) * | 2000-12-31 | 2003-10-30 | 대우종합기계 주식회사 | 초정밀 가공기의 가이드웨이 |
| CN109605060A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-04-12 | 周五莲 | 一种数控机床用散热底座 |
-
1986
- 1986-03-04 JP JP4530986A patent/JPS62203732A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0493616A4 (en) * | 1990-07-24 | 1992-12-09 | Hamai Co., Ltd. | System for controlling postures of structures and machine tools |
| JPH0457336U (ja) * | 1990-09-27 | 1992-05-18 | ||
| KR100403705B1 (ko) * | 2000-12-31 | 2003-10-30 | 대우종합기계 주식회사 | 초정밀 가공기의 가이드웨이 |
| CN109605060A (zh) * | 2018-11-28 | 2019-04-12 | 周五莲 | 一种数控机床用散热底座 |
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