JPH0929582A - Cooling device for spindle head - Google Patents
Cooling device for spindle headInfo
- Publication number
- JPH0929582A JPH0929582A JP20396395A JP20396395A JPH0929582A JP H0929582 A JPH0929582 A JP H0929582A JP 20396395 A JP20396395 A JP 20396395A JP 20396395 A JP20396395 A JP 20396395A JP H0929582 A JPH0929582 A JP H0929582A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- housing
- jet
- outer peripheral
- peripheral surface
- compressed air
- 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
Links
Landscapes
- Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、主軸の回転による発
熱により、スピンドルヘッドに伝わる熱を冷却するスピ
ンドルヘッドの冷却装置に関し、特に、ハウジングを外
周面に沿う噴流により冷却するスピンドルヘッドの冷却
装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spindle head cooling device for cooling heat transferred to a spindle head due to heat generated by rotation of a main shaft, and more particularly to a spindle head cooling device for cooling a housing by a jet flow along an outer peripheral surface thereof. It is about.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のスピンドルヘッドの冷却装置とし
て実開昭６２−１５３０３６号公報等に開示されたもの
があり、これは主軸を軸受を介して回転自在に軸支する
ハウジングにブッシュを介装し、このブッシュのハウジ
ングとの嵌合面に螺旋溝状の流路を設けてあり、この流
路にハウジング冷却用の流体を循環して、ハウジングを
冷却していた。2. Description of the Related Art A conventional cooling device for a spindle head is disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 62-153036, in which a bush is provided in a housing that rotatably supports a main shaft through bearings. Then, a spiral groove-shaped flow path is provided on the fitting surface of the bush with the housing, and the housing cooling fluid is circulated in the flow path to cool the housing.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】前記従来の技術では、
ハウジング冷却用の流体として油等の冷却液を用いるも
のでは冷却液密封のため構造や組立が複雑となり、付帯
装置として冷却液の温度制御装置や循環装置が必要であ
り、高価であった。また、ハウジング内に流路を設けて
あるので、スピンドルヘッドの外径が大きく、付帯装置
が必要なのでスペースを取る問題があった。In the above prior art,
In the case of using a cooling liquid such as oil as a fluid for cooling the housing, the structure and assembly are complicated due to the sealing of the cooling liquid, and a temperature control device and a circulation device for the cooling liquid are required as auxiliary devices, which is expensive. Further, since the flow path is provided in the housing, the spindle head has a large outer diameter, and an auxiliary device is required, which causes a problem of taking up space.
【０００４】本願の課題は、主軸の回転時に軸受で発熱
し、ハウジングに伝わる熱を圧縮空気による噴流により
効率良く冷却可能であり、省スペースで安価なスピンド
ルヘッドの冷却装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide a space-saving and inexpensive spindle head cooling device capable of efficiently cooling the heat generated in the bearing when the main shaft rotates and transmitted to the housing by the jet of compressed air. .
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、ハウジング内に軸受を介して主軸を軸支し、ハウジ
ングを圧縮空気を用いて冷却するスピンドルヘッドの冷
却装置であって、ハウジングの外周面を円柱状に形成
し、コアンダ効果を生じさせる圧縮空気による噴流であ
り、外周面に対して垂直な方向の速度成分と共に少なく
とも円周方向の速度成分または軸方向の速度成分のいず
れか１つの方向の速度成分を有する噴流をハウジングの
外周面に噴き出す噴出口をハウジングの外周面の円周方
向に沿って設けてあることを特徴とする。また、ハウジ
ング内に軸受を介して主軸を軸支し、ハウジングを圧縮
空気を用いて冷却するスピンドルヘッドの冷却装置であ
って、ハウジングの外周面を円柱状に形成し、コアンダ
効果を生じさせる圧縮空気による噴流であり、円周方向
の速度成分と軸方向の速度成分との少なくとも１つの方
向の速度成分を有する噴流をハウジングの外周面に噴き
出す噴出口をハウジングの外周面の円周方向に沿って設
けてあることを特徴とする。そして、主軸の回転数を検
知する検知手段と、この検知手段の検出値に比例するよ
うに圧縮空気の供給量を制御する制御手段を備えて成る
ことを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, a spindle head cooling device in which a main shaft is rotatably supported in a housing through a bearing, and the housing is cooled by using compressed air, the outer circumference of the housing. It is a jet of compressed air that forms a surface in a cylindrical shape and produces the Coanda effect, and at least one of a velocity component in the circumferential direction and a velocity component in the axial direction together with the velocity component in the direction perpendicular to the outer peripheral surface. A jet port for jetting a jet flow having a directional velocity component to the outer peripheral surface of the housing is provided along the circumferential direction of the outer peripheral surface of the housing. A spindle head cooling device in which a main shaft is rotatably supported in a housing through a bearing and the housing is cooled by using compressed air. The outer peripheral surface of the housing is formed into a cylindrical shape, and a compression that causes a Coanda effect is generated. A jet flow which is a jet flow by air and which has a velocity component in at least one direction of a velocity component in the circumferential direction and a velocity component in the axial direction is jetted to the outer circumferential surface of the housing along the circumferential direction of the outer circumferential surface of the housing. It is characterized by being provided. Further, it is characterized by comprising a detecting means for detecting the number of revolutions of the main shaft, and a controlling means for controlling the supply amount of the compressed air in proportion to the detection value of the detecting means.
【０００６】[0006]
【作用】本発明のスピンドルヘッドの冷却装置では、請
求項１、請求項２により、主軸の回転時に軸受で発生し
ハウジングに伝わる熱を、圧縮空気を噴流としてハウジ
ングの外周面に噴出し、噴流がコアンダ効果によりハウ
ジングの外周面に沿って流れて冷却するので、ハウジン
グ内に流路を設ける必要がなくなりスピンドルヘッドを
小さくでき、省スペースにできる。また、噴流を利用
し、圧縮空気を主軸の回転数に比例して供給するので効
率的にハウジングを冷却することができる。また、圧縮
空気を使用してハウジングを外周面から冷却しているの
で付帯装置が不必要であり、簡易な構成で安価にでき
る。In the spindle head cooling device of the present invention, according to the first and second aspects, the heat generated in the bearing during the rotation of the main shaft and transmitted to the housing is jetted to the outer peripheral surface of the housing by using compressed air as a jet flow, Is cooled by flowing along the outer peripheral surface of the housing due to the Coanda effect, so that it is not necessary to provide a flow path in the housing, and the spindle head can be made small and space can be saved. Further, since the jet flow is used to supply the compressed air in proportion to the rotation speed of the main shaft, the housing can be cooled efficiently. Further, since the housing is cooled from the outer peripheral surface by using compressed air, an auxiliary device is unnecessary, and the cost can be reduced with a simple structure.
【０００７】[0007]
【実施例】次に、本願のスピンドルヘッドの冷却装置の
実施例について説明する。図１において、スピンドルヘ
ッド１は主軸２と外周面３ａが円柱状に形成されたハウ
ジング３とから成り、主軸２を前後夫々一対のアンギュ
ラ玉軸受４，５と６，７とで軸支してあり、これらの軸
受４，５，６，７をハウジング３内に嵌合してあり、主
軸２がハウジング３に対して相対回動自在になってい
る。軸受５と６との間には内輪間座８と外輪間座９とを
介在してあり、内輪間座８と外輪間座９とにより各軸受
４，５，６，７の相対位置が変化しないようにしてあ
る。主軸２の一方にはヘッドキャップ１０がハウジング
３に取付けられており、軸受４とヘッドキャップ１０と
の間には油漏れ等を防止する周知構造のラビリンスカラ
ー１１が介装してある。また、主軸の先端には工具ホル
ダが取付けられている。また、軸受７の外輪とハウジン
グ３の小径肩部との間にはカラー１２が介装してある。
主軸２には、主軸２を各軸受４，５，６，７に対して軸
方向に移動しないようにするナット２５が螺合してあ
り、軸受とこのナット２５間にはスペーサ１３を介在さ
せてあり、ナット２５を十分に締め付けることでスペー
サ１３を介して軸受４，５，６，７に予圧が付与され
る。主軸２は駆動モータＭにより回転可能とされてい
る。EXAMPLE Next, an example of the spindle head cooling device of the present invention will be described. In FIG. 1, a spindle head 1 comprises a main shaft 2 and a housing 3 having an outer peripheral surface 3a formed in a cylindrical shape, and the main shaft 2 is supported by a pair of front and rear angular ball bearings 4, 5 and 6, 7 respectively. The bearings 4, 5, 6 and 7 are fitted in the housing 3, and the main shaft 2 is rotatable relative to the housing 3. An inner ring spacer 8 and an outer ring spacer 9 are interposed between the bearings 5 and 6, and the relative positions of the bearings 4, 5, 6, 7 are changed by the inner ring spacer 8 and the outer ring spacer 9. I try not to. A head cap 10 is attached to the housing 3 on one of the main shafts 2, and a labyrinth collar 11 having a well-known structure for preventing oil leakage is interposed between the bearing 4 and the head cap 10. A tool holder is attached to the tip of the spindle. Further, a collar 12 is interposed between the outer ring of the bearing 7 and the small diameter shoulder portion of the housing 3.
A nut 25 is screwed onto the main shaft 2 to prevent the main shaft 2 from moving axially with respect to the bearings 4, 5, 6, 7 and a spacer 13 is interposed between the bearing and the nut 25. By tightening the nut 25 sufficiently, a preload is applied to the bearings 4, 5, 6, 7 via the spacer 13. The main shaft 2 is rotatable by a drive motor M.
【０００８】ハウジング３の外周面３ａには後述のコン
プレッサ１４からの圧縮空気による噴流（ジェット）を
噴出する複数の噴出口（ノズル）１５をハウジング３の
外周面３ａの円周方向に沿って設けられた環状の噴出部
１６がハウジングの後部に取付けてある。この噴出部１
６に設けられた噴出口１５は図１，図２に示すように、
外周面３ａに対して前方斜めに中心に向いて指向し、か
つ、主軸軸線Ｌに対して交叉するように傾いていて、そ
こから噴き出す噴流に外周面３ａに対して垂直な方向の
速度成分と円周方向の速度成分と軸方向の速度成分とを
与えるような方向に向いている。コンプレッサ１４と噴
出部１６とは配管１７により連繋されており、その途中
には圧力比例電磁弁１８が配設され、この圧力比例電磁
弁１８は、主軸２の駆動モータＭの回転数を検知可能な
検知手段１９からの検出信号が入力される制御手段２０
に連結されている。この制御手段２０は、検知手段１９
で検知される駆動モータＭの回転数、つまり、主軸回転
数に対応した電圧で圧力比例電磁弁１８を励磁し、この
ように励磁された圧力比例電磁弁１８の作用でコンプレ
ッサ１４から送られる圧縮空気は、主軸回転数に対応し
た圧力で噴出部１６に供給され、噴出口１５から噴出さ
れる圧縮空気の供給量つまり噴流の速度が主軸回転数に
比例し、噴流の最高速度を超えないように制御されてい
る。On the outer peripheral surface 3a of the housing 3, a plurality of jet ports (nozzles) 15 for ejecting jets (jets) of compressed air from a compressor 14 described later are provided along the circumferential direction of the outer peripheral surface 3a of the housing 3. An annular jet 16 is attached to the rear of the housing. This spout 1
As shown in FIG. 1 and FIG.
It is directed obliquely forward toward the outer peripheral surface 3a toward the center, is inclined so as to intersect the main axis L, and has a velocity component in a direction perpendicular to the outer peripheral surface 3a in the jet flow ejected therefrom. It is oriented so as to give a circumferential velocity component and an axial velocity component. The compressor 14 and the jet part 16 are connected by a pipe 17, and a pressure proportional solenoid valve 18 is arranged in the middle of the pipe 17. The pressure proportional solenoid valve 18 can detect the rotation speed of the drive motor M of the main shaft 2. Control means 20 to which the detection signal from the detection means 19 is input
It is connected to. The control means 20 includes a detection means 19
The pressure proportional solenoid valve 18 is excited with a voltage corresponding to the rotation speed of the drive motor M detected in step 1, that is, the rotation speed of the main shaft, and the compression sent from the compressor 14 by the action of the pressure proportional solenoid valve 18 thus excited. Air is supplied to the jetting portion 16 at a pressure corresponding to the main spindle rotation speed, and the supply amount of compressed air jetted from the jet outlet 15, that is, the jet speed, is proportional to the main spindle rotation speed and does not exceed the maximum jet speed. Controlled by.
【０００９】次に、以上のように構成されたスピンドル
ヘッドの冷却装置の作用について説明する。駆動モータ
Ｍの駆動により主軸２が回転すると、検知手段１９がス
ピンドル回転数を検知し、制御手段２０は、この主軸回
転数と対応した電圧で圧力比例電磁弁１８を励磁する。
すると、圧力比例電磁弁１８の作用でコンプレッサ１４
から送られる圧縮空気は、主軸回転数に対応した圧力つ
まり供給量で噴出部１６に供給される。噴出部１６に供
給された圧縮空気は、噴出口１５から噴流となってハウ
ジング３の外周面３ａに向けて後方から前方（工具ホル
ダ方向）へ噴出される。そして、この噴流は図３に示す
ように後述のコアンダ効果によりハウジング３の外周面
３ａに沿って螺旋を描きながら流れ、軸受４，５，６，
７で発熱しハウジング３に伝達する熱を冷却する。ハウ
ジング冷却時の圧縮空気の熱伝達量は、温度差と流速に
比例するので、圧縮空気の供給量により噴出口からの噴
流の流速が決まり、圧縮空気が噴流の最高速度を超えな
いように供給され、ハウジングを冷却するので効率が良
い。また、後方から前方（工具ホルダ方向）に噴流を噴
き出すので、噴流がエアーカーテンとなって加工面に作
用し、加工時の切粉を除去するのにも役立つ。コアンダ
効果とは、ノズル出口下流の壁面が凸曲面の場合、壁面
噴流はかなりの範囲にわたって、この壁面に沿って流れ
ること、つまり、曲面固体壁に沿って流れる現象のこと
である。図１１（ａ）に示すように扇風機などの一様流
は壁面から離れた位置でも速度分布が一様であり、噴流
は同図（ｂ）に示すように壁面近くで速度分布が大き
く、壁面からはなれるに従って０に近づき、噴流は一様
流に比べ図１１（ｂ）に示すように熱伝達に取って無駄
となっているエネルギ（領域Ｙの部分）が非常に少ない
ので効率が良い。Next, the operation of the spindle head cooling device configured as described above will be described. When the main shaft 2 is rotated by the drive of the drive motor M, the detection means 19 detects the spindle rotation speed, and the control means 20 excites the pressure proportional solenoid valve 18 with a voltage corresponding to this main rotation speed.
Then, the action of the pressure proportional solenoid valve 18 causes the compressor 14
The compressed air sent from is supplied to the ejection unit 16 at a pressure corresponding to the main shaft rotation speed, that is, a supply amount. The compressed air supplied to the ejection portion 16 becomes a jet flow from the ejection port 15 and is ejected toward the outer peripheral surface 3a of the housing 3 from the rear to the front (toward the tool holder). Then, as shown in FIG. 3, this jet flow flows while drawing a spiral along the outer peripheral surface 3a of the housing 3 by the Coanda effect described later, and the bearings 4, 5, 6,
The heat generated at 7 and transferred to the housing 3 is cooled. The amount of heat transfer of compressed air when the housing is cooled is proportional to the temperature difference and the flow velocity, so the flow rate of the jet from the jet is determined by the amount of compressed air supplied, and the compressed air is supplied so as not to exceed the maximum velocity of the jet. It is efficient because it cools the housing. Further, since the jet stream is ejected from the rear side to the front side (toward the tool holder), the jet stream acts as an air curtain to act on the machining surface, which is also useful for removing chips during machining. The Coanda effect is a phenomenon in which, when the wall surface downstream of the nozzle outlet has a convex curved surface, the wall surface jet flows along the wall surface over a considerable range, that is, along a curved solid wall. As shown in FIG. 11 (a), the uniform flow of a fan or the like has a uniform velocity distribution even at a position away from the wall surface, and the jet flow has a large velocity distribution near the wall surface as shown in FIG. 11 (b). As it goes away from 0, the jet flow is more efficient than the uniform flow because the energy (region Y) which is wasted in heat transfer is very small as compared with the uniform flow.
【００１０】次に、他の実施例について説明する。構成
は第１の実施例と略同様である。図４は、スピンドルヘ
ッド１が長い場合や、流速や噴出口の向きなどによりハ
ウジング３の途中で噴流が剥離してしまう場合でも冷却
可能なようにハウジング３の外周面３ａに沿って複数の
噴出部１６（本実施例では２つ）が設けられている。ま
た、夫々の噴出部１６とコンプレッサ１４とを連繋する
配管１７の途中には周知構造のボルテックスチューブ２
１が設けられている。このボルテックスチューブは複数
のノズルに圧縮空気が供給されて、ノズルから圧縮空気
をスパイラル流れになるように管内に噴出し、ノズル側
の吐出口から冷気を、反対側の吐出口から暖気を流出す
るものである。噴出部１６には噴流に円周方向の速度成
分と軸方向の速度成分とを与えるように噴出する噴出口
１５が円周方向に沿って複数設けられており、噴流はコ
アンダ効果により外周面３ａに付着して、第１の実施例
と同様に外周面３ａに沿って螺旋を描きながら流れる。
コンプレッサ１４からの圧縮空気を、配管１７の途中に
介在した簡易な構成のボルテックスチューブ２１により
低温で供給するので、スピンドルヘッド１を十分に冷却
できる。Next, another embodiment will be described. The structure is substantially the same as that of the first embodiment. FIG. 4 shows a plurality of jets along the outer peripheral surface 3a of the housing 3 so that the spindle head 1 can be cooled even if the jet head is separated in the middle of the housing 3 due to a long flow velocity or the direction of the jet outlet. Portions 16 (two in this embodiment) are provided. In addition, a vortex tube 2 having a well-known structure is provided in the middle of a pipe 17 that connects the respective ejection portions 16 and the compressor 14.
1 is provided. In this vortex tube, compressed air is supplied to multiple nozzles, and compressed air is ejected into the pipe in a spiral flow from the nozzles, cool air is discharged from the nozzle outlet and warm air is discharged from the opposite outlet. It is a thing. The jet portion 16 is provided with a plurality of jet outlets 15 along the circumferential direction for jetting so as to give a circumferential velocity component and an axial velocity component to the jet. And attaches to and flows in a spiral pattern along the outer peripheral surface 3a as in the first embodiment.
Since the compressed air from the compressor 14 is supplied at a low temperature by the vortex tube 21 having a simple structure interposed in the middle of the pipe 17, the spindle head 1 can be sufficiently cooled.
【００１１】図５は、ハウジング３の外周面３ａにハウ
ジングを支持するリブ２２が設けられている。ハウジン
グ３の外周面３ａには図６に示すようにパイプをＣ字状
に形成した噴出部１６ｃが設けられている。また、配管
１７と連繋されたパイプ２４がＣ字状の噴出部１６の一
端に連結され、他端はキャップ２３で塞いである。この
噴出部１６ｃには複数の噴出口１５ｃが噴流に外周面に
対して垂直な方向と軸線方向との速度成分を与えるよう
に設けられている。噴流は噴出口付近では外周面３ａ近
くを離れて流れるが、コアンダ効果により噴流軸が外周
面３ａ方向に曲がりハウジング３の外周面３ａに付着し
て、軸線と平行に流れてハウジング３を冷却する。In FIG. 5, ribs 22 for supporting the housing are provided on the outer peripheral surface 3a of the housing 3. On the outer peripheral surface 3a of the housing 3, as shown in FIG. 6, a jet portion 16c having a C-shaped pipe is provided. Further, a pipe 24 connected to the pipe 17 is connected to one end of the C-shaped ejection portion 16 and the other end is closed by a cap 23. The jet portion 16c is provided with a plurality of jet outlets 15c so as to give a velocity component to the jet flow in a direction perpendicular to the outer peripheral surface and an axial direction. Although the jet flows near the outer peripheral surface 3a near the ejection port, the jet axis bends in the outer peripheral surface 3a direction due to the Coanda effect and adheres to the outer peripheral surface 3a of the housing 3 to flow parallel to the axis and cool the housing 3. .
【００１２】図７は、図８に示すように複数（本実施例
では２つ）の噴出部１６ｄが軸線方向に沿って設けられ
ている。この噴出部１６ｄは軸線方向に沿った噴出口
（スリット）１５ｄが設けられていて、噴流をハウジン
グ外周面３ａの円周方向の速度成分のみを与えるように
噴出する。噴出した噴流はコアンダ効果により外周面３
ａを円周方向に沿って流れて、下流のある範囲を超える
と外周面３ａから剥離するが、噴流が剥離する位置より
前に噴出部を設けてあるのでハウジング外周面全体を覆
い冷却できる。尚、噴出部は、１つでもよい。In FIG. 7, as shown in FIG. 8, a plurality of (two in this embodiment) jetting portions 16d are provided along the axial direction. The ejection portion 16d is provided with an ejection port (slit) 15d along the axial direction and ejects the jet flow so as to give only a velocity component in the circumferential direction of the housing outer peripheral surface 3a. The ejected jet flow has an outer peripheral surface 3 due to the Coanda effect.
A flows along the circumferential direction and separates from the outer peripheral surface 3a when it exceeds a certain range downstream, but since the jet portion is provided before the position where the jet flow separates, the entire outer peripheral surface of the housing can be covered and cooled. Incidentally, the number of ejection parts may be one.
【００１３】図９は噴出部１６ｅをハウジング３の外周
面３ａの円周方向に沿って設けてあり、この噴出部１６
ｅに噴出口１５ｅを図１０に示すように連続して設けて
あり、この噴出口１５ｅから噴出される噴流は軸線方向
の速度成分のみを有していて軸線と平行に噴出され、ハ
ウジング３に沿って流れて冷却する。これも、噴流が壁
面近くにあるときは噴流軸が壁面方向に曲がり、壁面に
付着して流れるコアンダ効果によるものである。In FIG. 9, the ejection portion 16e is provided along the circumferential direction of the outer peripheral surface 3a of the housing 3, and the ejection portion 16e is provided.
As shown in FIG. 10, a jet port 15e is continuously provided at e, and the jet flow jetted from the jet port 15e has only a velocity component in the axial direction and is jetted in parallel with the axial line to the housing 3. Flow along to cool. This is also due to the Coanda effect in which the jet axis bends in the wall surface direction when the jet flow is near the wall surface, and adheres to the wall surface to flow.
【００１４】尚、噴流をハウジング外周面に対して略垂
直（ハウジングの方線方向）に噴出し、噴流が外周面に
略垂直に衝突したとき、衝突領域から下流の流れはコア
ンダ効果により外周面に沿って流れてハウジングを冷却
するが、衝突領域ではよどみ点が発生し、よどみ点では
流れがせき止められ流速が０になっているので、衝突領
域ではハウジングの冷却は十分に行われないので、噴流
をハウジング外周面に対して垂直に噴出するものは実用
的でない。尚、ボルテックスチューブや水冷式クーラー
装置によりコンプレッサからの圧縮空気を結露が発生し
ない程度に冷却して使用すれば、さらにハウジングを十
分に冷却できる。When the jet flow is jetted substantially perpendicularly to the outer peripheral surface of the housing (in the direction of the housing line) and the jet impinges on the outer peripheral surface substantially perpendicularly, the flow downstream from the collision area is caused by the Coanda effect. Although the housing is cooled by flowing along with, the stagnation point is generated in the collision area, the flow is blocked at the stagnation point and the flow velocity is 0, so the housing is not sufficiently cooled in the collision area. It is not practical to jet the jet perpendicularly to the outer peripheral surface of the housing. If the compressed air from the compressor is cooled by a vortex tube or a water-cooled cooler device to the extent that dew condensation does not occur, the housing can be further cooled sufficiently.
【００１５】本実施例のスピンドルヘッドの冷却装置で
は、ハウジングの外周面を円柱状に形成し、噴流による
コアンダ効果を利用しているので、一様流のように流れ
がハウジング外周面から離れ、うずが発生し、効率が悪
くなることがなく、また、熱伝達に取って無駄となるエ
ネルギが少ない。また、主軸の回転数に比例した供給空
気量で冷却するので、スピンドルの回転数が低速な場合
や停止している場合には、無駄にスピンドルヘッドを冷
却しすぎることはなく、効率の良い冷却を行なうことが
できる。スピンドルエアーブロー等で使用しているコン
プレッサからの圧縮空気を利用して冷却しているので、
付帯装置が不必要になり、構造が簡単で安価になる。ま
た、噴流がエアーカーテンとなり、加工時の切粉除去に
効果的である。また、ハウジングの外周面を圧縮空気に
より冷却するので、ハウジング内に流路を設ける必要が
無く、スピンドルヘッドを細くできて、省スペースで軽
くなり、スピンドルヘッドの送り速度を高速にできる。
スピンドルヘッドをハウジングの外周面から冷却するの
で、スピンドルヘッドに冷却装置を後付けすることも可
能である。In the cooling device for the spindle head of the present embodiment, the outer peripheral surface of the housing is formed in a cylindrical shape and the Coanda effect by the jet flow is utilized, so that the flow separates from the outer peripheral surface of the housing like a uniform flow. Vortices do not occur, efficiency does not deteriorate, and less energy is wasted in heat transfer. In addition, because the amount of air supplied is proportional to the number of revolutions of the main shaft, when the number of revolutions of the spindle is low or stopped, the spindle head is not cooled unnecessarily and efficient cooling is achieved. Can be done. Since compressed air from the compressor used for spindle air blow etc. is used for cooling,
Ancillary devices are unnecessary, and the structure is simple and inexpensive. In addition, the jet stream becomes an air curtain, which is effective for removing chips during processing. Further, since the outer peripheral surface of the housing is cooled by compressed air, there is no need to provide a flow path in the housing, the spindle head can be made thin, space saving and light weight can be achieved, and the spindle head feed speed can be increased.
Since the spindle head is cooled from the outer peripheral surface of the housing, it is possible to retrofit the spindle head with a cooling device.
【００１６】[0016]
【発明の効果】以上のようにこの発明では、ハウジング
の外周面を円柱状に形成し、噴流によるコアンダ効果を
利用し、主軸の回転数に比例した供給量の供給空気でハ
ウジングの外周面を冷却しているので、一様流に比べて
効率が良い。また、スピンドルヘッドを細くできて、省
スペースになる。また、コンプレッサからの圧縮空気を
利用して冷却しているので、構造が簡単で安価である。As described above, according to the present invention, the outer peripheral surface of the housing is formed in a cylindrical shape, and the Coanda effect by the jet flow is utilized to clean the outer peripheral surface of the housing with the supply air in a supply amount proportional to the rotation speed of the main shaft. Since it is cooled, it is more efficient than the uniform flow. In addition, the spindle head can be made thinner, saving space. Further, since the compressed air from the compressor is used for cooling, the structure is simple and the cost is low.
【図１】スピンドルヘッドの冷却装置の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a cooling device for a spindle head.
【図２】図１のII視図である。FIG. 2 is a II view of FIG.
【図３】噴流の流れの説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a flow of a jet flow.
【図４】他の実施例の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of another embodiment.
【図５】他の実施例の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of another embodiment.
【図６】図５のVI視図である。6 is a VI view of FIG. 5.
【図７】他の実施例の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of another embodiment.
【図８】図７のVIII視図である。8 is a VIII view of FIG. 7. FIG.
【図９】他の実施例の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of another embodiment.
【図１０】図９のX視図である。FIG. 10 is an X view of FIG. 9.
【図１１】一様流と噴流の説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of a uniform flow and a jet flow.
１ スピンドルヘッド、 ２ 主軸、 ３ ハウジン
グ、 ３ａ 外周面、４，５，６，７ アンギュラ玉軸
受、 １５，１５ｄ，１５ｅ 噴出口、１９ 検知手
段、 ２０ 制御手段DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 spindle head, 2 main shaft, 3 housing, 3a outer peripheral surface, 4, 5, 6, 7 angular contact ball bearing, 15, 15d, 15e ejection port, 19 detection means, 20 control means
Claims (3)
し、ハウジングを圧縮空気を用いて冷却するスピンドル
ヘッドの冷却装置であって、ハウジングの外周面を円柱
状に形成し、コアンダ効果を生じさせる圧縮空気による
噴流であり、外周面に対して垂直な方向の速度成分と共
に少なくとも円周方向の速度成分または軸方向の速度成
分のいずれか１つの方向の速度成分を有する噴流をハウ
ジングの外周面に噴き出す噴出口をハウジングの外周面
の円周方向に沿って設けてあることを特徴とするスピン
ドルヘッドの冷却装置。1. A cooling device for a spindle head, wherein a main shaft is rotatably supported in a housing through a bearing and the housing is cooled by using compressed air, wherein an outer peripheral surface of the housing is formed in a columnar shape to achieve a Coanda effect. A jet flow generated by compressed air, which has a velocity component in a direction perpendicular to the outer peripheral surface and a velocity component in at least one of a circumferential velocity component and an axial velocity component, along with a velocity component in the outer periphery of the housing. A cooling device for a spindle head, characterized in that a jet port that jets out to the surface is provided along the circumferential direction of the outer peripheral surface of the housing.
し、ハウジングを圧縮空気を用いて冷却するスピンドル
ヘッドの冷却装置であって、ハウジングの外周面を円柱
状に形成し、コアンダ効果を生じさせる圧縮空気による
噴流であり、円周方向の速度成分と軸方向の速度成分と
の少なくとも１つの方向の速度成分を有する噴流をハウ
ジングの外周面に噴き出す噴出口をハウジングの外周面
の円周方向に沿って設けてあることを特徴とするスピン
ドルヘッドの冷却装置。2. A cooling device for a spindle head, wherein a main shaft is rotatably supported in a housing through a bearing and the housing is cooled by using compressed air, wherein the outer peripheral surface of the housing is formed in a cylindrical shape, and a Coanda effect is obtained. A jet flow generated by compressed air, which jets a jet flow having a velocity component in at least one of a circumferential velocity component and an axial velocity component to the outer circumferential surface of the housing, is defined by the outer circumferential surface of the housing. A cooling device for a spindle head, wherein the cooling device is provided along the direction.
の検知手段の検出値に比例するように圧縮空気の供給量
を制御する制御手段を備えて成ることを特徴とする請求
項１または請求項２記載のスピンドルヘッドの冷却装
置。3. A detection means for detecting the number of revolutions of the main shaft, and a control means for controlling the amount of compressed air supplied so as to be proportional to the detection value of this detection means. The cooling device for a spindle head according to claim 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20396395A JPH0929582A (en) | 1995-07-17 | 1995-07-17 | Cooling device for spindle head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20396395A JPH0929582A (en) | 1995-07-17 | 1995-07-17 | Cooling device for spindle head |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0929582A true JPH0929582A (en) | 1997-02-04 |
Family
ID=16482552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20396395A Pending JPH0929582A (en) | 1995-07-17 | 1995-07-17 | Cooling device for spindle head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0929582A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100400998B1 (en) * | 2000-12-30 | 2003-10-10 | 대우종합기계 주식회사 | CNC Air Coolant Unit and Method |
| JP2004011766A (en) * | 2002-06-06 | 2004-01-15 | Nsk Ltd | Bearing device |
| JP2007229856A (en) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Okuma Corp | Dustproof mechanism for spindle unit |
| JP2008119808A (en) * | 2006-11-15 | 2008-05-29 | Okuma Corp | Sealing device |
| KR101387824B1 (en) * | 2011-03-25 | 2014-04-22 | 브라더 고오교오 가부시키가이샤 | Machine tool |
| KR20160123522A (en) * | 2015-04-16 | 2016-10-26 | 두산공작기계 주식회사 | Transfer apparatus for machine tool |
-
1995
- 1995-07-17 JP JP20396395A patent/JPH0929582A/en active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100400998B1 (en) * | 2000-12-30 | 2003-10-10 | 대우종합기계 주식회사 | CNC Air Coolant Unit and Method |
| JP2004011766A (en) * | 2002-06-06 | 2004-01-15 | Nsk Ltd | Bearing device |
| JP2007229856A (en) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Okuma Corp | Dustproof mechanism for spindle unit |
| JP2008119808A (en) * | 2006-11-15 | 2008-05-29 | Okuma Corp | Sealing device |
| KR101387824B1 (en) * | 2011-03-25 | 2014-04-22 | 브라더 고오교오 가부시키가이샤 | Machine tool |
| KR20160123522A (en) * | 2015-04-16 | 2016-10-26 | 두산공작기계 주식회사 | Transfer apparatus for machine tool |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1789199B1 (en) | Drive spindles | |
| US7546959B2 (en) | Cleaning nozzle | |
| WO2015072383A1 (en) | Cooling structure for bearing device | |
| US9707647B2 (en) | Mist cooling | |
| SE456850B (en) | NOZZLE DEVICE FOR USE IN CLEANING SYSTEM FOR BOILERS AND SIMILAR | |
| JPH0929582A (en) | Cooling device for spindle head | |
| KR20050063078A (en) | Spindle built-in motor cooling device of a machine tool | |
| JP3522879B2 (en) | Built-in motor | |
| JPH07290344A (en) | Cooling method and device for spindle head | |
| JP2521566B2 (en) | High speed spindle head with fan for spindle cooling | |
| JPH07290345A (en) | Cooling device for spindle head | |
| JPH0929583A (en) | Cooling device and cooling device for spindle head | |
| JPH08270660A (en) | Conical roller bearing device | |
| JP3339773B2 (en) | Rotary atomizing electrostatic coating equipment | |
| JP6525318B2 (en) | Painting machine and rotary atomizing head used therefor | |
| JP3722903B2 (en) | Rotary atomizing electrostatic coating equipment | |
| JPH0460323A (en) | Vortex tube | |
| JP3074033B2 (en) | Pressure fluid journal bearing | |
| JPH07185994A (en) | Cooling of built-in motor | |
| JPH079300A (en) | Machine tool main spindle cooling device | |
| JP3484033B2 (en) | Spindle cooling device | |
| JP2005337351A (en) | Ball screw device | |
| RU2135892C1 (en) | Injector for spraying liquid in gaseous atmosphere | |
| JP2520731Y2 (en) | Cleaning equipment for temper rolling mill for thin steel sheet | |
| JPH0663803A (en) | Pressurized fluid journal bearing |