JPH1086037A - 工作機械の温度制御装置 - Google Patents
工作機械の温度制御装置Info
- Publication number
- JPH1086037A JPH1086037A JP24478196A JP24478196A JPH1086037A JP H1086037 A JPH1086037 A JP H1086037A JP 24478196 A JP24478196 A JP 24478196A JP 24478196 A JP24478196 A JP 24478196A JP H1086037 A JPH1086037 A JP H1086037A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- sensor
- machine tool
- cooling medium
- cooling
- 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
(57)【要約】
【課題】 主軸部における熱変形を抑制するにあたり、
温度制御の際の応答性を改善し、速やかな設定温度への
復帰を実現するとともに、主軸部自体の温度が基準温度
を保つことができる工作機械用温度制御装置を提供す
る。 【解決手段】 工作機械の被温度制御領域の温度を測定
し、その測定値を出力する第１センサ９と、工作機械周
辺の雰囲気温度を測定し、その測定値を出力する第２セ
ンサ５と、工作機械の被温度制御領域を冷却媒体が通る
ようにする循環装置８と、冷却媒体を冷却する装置１
と、前記第１センサ及び第２センサから出力された各測
定値が等しくなるように被温度制御領域への冷却媒体流
量を増減させる調整装置６とを有する。
温度制御の際の応答性を改善し、速やかな設定温度への
復帰を実現するとともに、主軸部自体の温度が基準温度
を保つことができる工作機械用温度制御装置を提供す
る。 【解決手段】 工作機械の被温度制御領域の温度を測定
し、その測定値を出力する第１センサ９と、工作機械周
辺の雰囲気温度を測定し、その測定値を出力する第２セ
ンサ５と、工作機械の被温度制御領域を冷却媒体が通る
ようにする循環装置８と、冷却媒体を冷却する装置１
と、前記第１センサ及び第２センサから出力された各測
定値が等しくなるように被温度制御領域への冷却媒体流
量を増減させる調整装置６とを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、数値と符号で構成
される数値情報で座標を管理し、その座標に基づいて切
削加工を行う工作機械に関するもので、特に工作機械の
主軸部の温度を測定して、その測定温度を周囲温度と常
に同じ温度になるように、主軸部に供給する冷却油の温
度・流量を制御することによって主軸部の熱変形に基づ
く座標ずれの低減を実現するものである。
される数値情報で座標を管理し、その座標に基づいて切
削加工を行う工作機械に関するもので、特に工作機械の
主軸部の温度を測定して、その測定温度を周囲温度と常
に同じ温度になるように、主軸部に供給する冷却油の温
度・流量を制御することによって主軸部の熱変形に基づ
く座標ずれの低減を実現するものである。
【０００２】
【従来の技術】管理座標に基づいて切削加工を行う従来
の工作機械では、図５に示されるように、オイルクーラ
ー１から送り出されヘッド及び主軸モーター３からなる
主軸部２を経て再びオイルクーラー１に戻ってきた冷却
油の温度を、温度センサー４を用いて測定し、この測定
温度と工作機械（図示の例ではコラム後方部）に取り付
けられた別の温度センサー５により測定された基準温度
とを比較し、両温度が同一になるようにコントローラー
６によってオイルクーラーから送り出される冷却油の温
度を制御している。このようにすることで、ヘッド部の
温度変化（特に上昇）を抑制して部材変形を回避し、作
業精度を確保するのである。
の工作機械では、図５に示されるように、オイルクーラ
ー１から送り出されヘッド及び主軸モーター３からなる
主軸部２を経て再びオイルクーラー１に戻ってきた冷却
油の温度を、温度センサー４を用いて測定し、この測定
温度と工作機械（図示の例ではコラム後方部）に取り付
けられた別の温度センサー５により測定された基準温度
とを比較し、両温度が同一になるようにコントローラー
６によってオイルクーラーから送り出される冷却油の温
度を制御している。このようにすることで、ヘッド部の
温度変化（特に上昇）を抑制して部材変形を回避し、作
業精度を確保するのである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ような上記構成では、冷却油が主軸部を循環中に温度上
昇するものの、循環時間が短い（一般的に数秒）ために
主軸部と同じ温度まで上昇しない。即ち、循環してオイ
ルクーラー１に戻る冷却油と、基準温度に近づけるよう
にしている主軸部の温度との間に差が生じている。その
ために、循環後の冷却油の温度を基準温度と等しくなる
ようにしても、主軸部ではその温度よりも高くなり、熱
変形が発生することとなる。主軸部は構造が複雑であ
り、主軸のベアリング等の摩擦熱によって上下（Ｚ）方
向のみでなく前後（Ｙ）方向にも変位が生じ、座標のず
れがひどくなってしまう。
ような上記構成では、冷却油が主軸部を循環中に温度上
昇するものの、循環時間が短い（一般的に数秒）ために
主軸部と同じ温度まで上昇しない。即ち、循環してオイ
ルクーラー１に戻る冷却油と、基準温度に近づけるよう
にしている主軸部の温度との間に差が生じている。その
ために、循環後の冷却油の温度を基準温度と等しくなる
ようにしても、主軸部ではその温度よりも高くなり、熱
変形が発生することとなる。主軸部は構造が複雑であ
り、主軸のベアリング等の摩擦熱によって上下（Ｚ）方
向のみでなく前後（Ｙ）方向にも変位が生じ、座標のず
れがひどくなってしまう。
【０００４】そこで本発明は、主軸部における熱変形を
抑制するにあたり、温度制御の際の応答性を改善し、速
やかな設定温度への復帰を実現するとともに、主軸部自
体の温度が基準温度を保つことができる工作機械用温度
制御装置を提供することを課題とする。
抑制するにあたり、温度制御の際の応答性を改善し、速
やかな設定温度への復帰を実現するとともに、主軸部自
体の温度が基準温度を保つことができる工作機械用温度
制御装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明にしたがい、当該温度制御装置は、工作機械
の被温度制御領域の温度を測定し、その測定値を出力す
る第１センサと、工作機械周辺の雰囲気温度を測定し、
その測定値を出力する第２センサと、工作機械の被温度
制御領域を冷却媒体が通るようにする循環手段と、冷却
媒体を冷却する手段と、前記第１センサ及び第２センサ
から出力された各測定値が等しくなるように被温度制御
領域への冷却媒体流量を増減させる調整手段とを有す
る。
に、本発明にしたがい、当該温度制御装置は、工作機械
の被温度制御領域の温度を測定し、その測定値を出力す
る第１センサと、工作機械周辺の雰囲気温度を測定し、
その測定値を出力する第２センサと、工作機械の被温度
制御領域を冷却媒体が通るようにする循環手段と、冷却
媒体を冷却する手段と、前記第１センサ及び第２センサ
から出力された各測定値が等しくなるように被温度制御
領域への冷却媒体流量を増減させる調整手段とを有す
る。
【０００６】上記冷却媒体冷却手段が、冷却媒体の温度
を雰囲気温度よりも所定だけ低く維持するように構成さ
れていれば、なお好適である。
を雰囲気温度よりも所定だけ低く維持するように構成さ
れていれば、なお好適である。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の詳細を、図に示した実施
の形態に基づいて、説明する。図１に本発明に係る温度
制御装置の構成概念を示す。本温度制御装置は、主軸部
２に取り付けられた被制御対象用温度センサー９と、コ
ラム後方部に取り付けられた基準温度センサー５と、こ
れら温度センサーから伝えられた測定温度に基づいて冷
却油貯留用タンク７とつながったポンプ８に流量制御信
号を出力するためのコントローラー６と、基準温度セン
サー５で測定された温度に基づいてタンク７内の冷却油
の温度を調整するオイルクーラー１を制御する別のコン
トローラー１０とを備えてなっている。ヘッドの温度が
上昇すると循環後の冷却油の温度も高くなり、ポンプの
吐出量が増加してもタンクに戻ってくる温まった冷却油
が増加し、タンク内の温度を上げることになる。更には
基準温度（周囲温度）も作業環境によって変化すること
になるので、タンク内の冷却油の実温度を測定して、そ
の測定値に基づいてオイルクーラー１の冷却能力の変更
が必要に応じてコントローラー１０によって行われる。
の形態に基づいて、説明する。図１に本発明に係る温度
制御装置の構成概念を示す。本温度制御装置は、主軸部
２に取り付けられた被制御対象用温度センサー９と、コ
ラム後方部に取り付けられた基準温度センサー５と、こ
れら温度センサーから伝えられた測定温度に基づいて冷
却油貯留用タンク７とつながったポンプ８に流量制御信
号を出力するためのコントローラー６と、基準温度セン
サー５で測定された温度に基づいてタンク７内の冷却油
の温度を調整するオイルクーラー１を制御する別のコン
トローラー１０とを備えてなっている。ヘッドの温度が
上昇すると循環後の冷却油の温度も高くなり、ポンプの
吐出量が増加してもタンクに戻ってくる温まった冷却油
が増加し、タンク内の温度を上げることになる。更には
基準温度（周囲温度）も作業環境によって変化すること
になるので、タンク内の冷却油の実温度を測定して、そ
の測定値に基づいてオイルクーラー１の冷却能力の変更
が必要に応じてコントローラー１０によって行われる。
【０００８】以上のように構成された温度制御装置によ
って、主軸部の温度と基準温度の比較がなされ、両温度
が同一になるように、主軸部を循環する冷却油の流量を
調整すべく、ポンプ８の吐出力が加減される。この際、
タンク７内の冷却油の温度は基準温度より低い温度、例
えば基準温度より５℃低い温度に設定され、一定に維持
されるようにオイルクーラー１の冷却能力が調整され
る。
って、主軸部の温度と基準温度の比較がなされ、両温度
が同一になるように、主軸部を循環する冷却油の流量を
調整すべく、ポンプ８の吐出力が加減される。この際、
タンク７内の冷却油の温度は基準温度より低い温度、例
えば基準温度より５℃低い温度に設定され、一定に維持
されるようにオイルクーラー１の冷却能力が調整され
る。
【０００９】主軸部の温度変化を確認するために、図２
のように、主軸部の６箇所（符号１３〜１８）に上記温
度センサーとは別の温度差確認用センサーを取り付け、
ヘッド工具の回転数を段階的に変化させ、それぞれの測
定箇所における時間経過に伴う温度変化を調べた。その
結果を図３に示す。図５に示された従来方式による温度
制御装置における温度変化を同じ測定箇所で測定した結
果を比較例として図４に示す。図３と図４の比較から、
本発明に係る温度制御装置によって主軸部の温度上昇は
抑制されたことが理解できる。
のように、主軸部の６箇所（符号１３〜１８）に上記温
度センサーとは別の温度差確認用センサーを取り付け、
ヘッド工具の回転数を段階的に変化させ、それぞれの測
定箇所における時間経過に伴う温度変化を調べた。その
結果を図３に示す。図５に示された従来方式による温度
制御装置における温度変化を同じ測定箇所で測定した結
果を比較例として図４に示す。図３と図４の比較から、
本発明に係る温度制御装置によって主軸部の温度上昇は
抑制されたことが理解できる。
【００１０】
【発明の効果】本発明によれば、工作機械の被温度制御
領域の温度を測定し、その測定値を出力する第１センサ
と、工作機械周辺の雰囲気温度を測定し、その測定値を
出力する第２センサと、工作機械の被温度制御領域を冷
却媒体が通るようにする循環手段と、冷却媒体を冷却す
る手段と、前記第１センサ及び第２センサから出力され
た各測定値が等しくなるように被温度制御領域への冷却
媒体流量を増減させる調整手段とを有するので、被温度
制御領域、即ち、主軸部の温度上昇を応答性良く抑制す
ることができ、工作機械の熱変位をなくすことが可能と
なった。
領域の温度を測定し、その測定値を出力する第１センサ
と、工作機械周辺の雰囲気温度を測定し、その測定値を
出力する第２センサと、工作機械の被温度制御領域を冷
却媒体が通るようにする循環手段と、冷却媒体を冷却す
る手段と、前記第１センサ及び第２センサから出力され
た各測定値が等しくなるように被温度制御領域への冷却
媒体流量を増減させる調整手段とを有するので、被温度
制御領域、即ち、主軸部の温度上昇を応答性良く抑制す
ることができ、工作機械の熱変位をなくすことが可能と
なった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る温度制御装置の概略を説明する図
である。
である。
【図２】工作機械における温度変化を調べた測定箇所を
説明する図である。
説明する図である。
【図３】図２の測定箇所で温度測定した場合の回転数変
化に対する温度変化を示すグラフである。
化に対する温度変化を示すグラフである。
【図４】従来方式（図５）の温度制御装置で図３と同様
に温度測定した場合の回転数変化に対する温度変化を示
すグラフである。
に温度測定した場合の回転数変化に対する温度変化を示
すグラフである。
【図５】従来方式の温度制御装置の概略を説明する図で
ある。
ある。
１ オイルクーラー ２ 主軸部 ３ 主軸モーター ５ 基準温度センサー ６ コントローラー ７ タンク ８ ポンプ ９ 被制御対象用温度センサー
Claims (2)
- 【請求項１】 座標を管理し、その座標に基づき加工位
置を移動させながら、被加工物を切削加工する工作機械
の温度制御を行う装置において、 工作機械の被温度制御領域の温度を測定し、その測定値
を出力する第１センサと、工作機械周辺の雰囲気温度を
測定し、その測定値を出力する第２センサと、工作機械
の被温度制御領域を冷却媒体が通るようにする循環手段
と、冷却媒体を冷却する手段と、前記第１センサ及び第
２センサから出力された各測定値が等しくなるように被
温度制御領域への冷却媒体流量を増減させる調整手段と
を有することを特徴とする温度制御装置。 - 【請求項２】 前記冷却媒体冷却手段が、冷却媒体の温
度を雰囲気温度よりも所定だけ低く維持するように構成
されていることを特徴とする請求項１に記載の温度制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24478196A JPH1086037A (ja) | 1996-09-17 | 1996-09-17 | 工作機械の温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24478196A JPH1086037A (ja) | 1996-09-17 | 1996-09-17 | 工作機械の温度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1086037A true JPH1086037A (ja) | 1998-04-07 |
Family
ID=17123834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24478196A Pending JPH1086037A (ja) | 1996-09-17 | 1996-09-17 | 工作機械の温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1086037A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011073108A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Makino Milling Mach Co Ltd | 工作機械の送り軸冷却装置 |
| KR101413769B1 (ko) * | 2007-11-22 | 2014-07-01 | 두산인프라코어 주식회사 | 스핀들 조립체의 냉각 시스템 및 냉각 방법 |
| CN104646694A (zh) * | 2015-03-18 | 2015-05-27 | 江苏茧缘丝绸科技有限公司 | 一种自动温控电主轴 |
| CN107782467A (zh) * | 2017-10-20 | 2018-03-09 | 哈尔滨电机厂有限责任公司 | 大型水轮发电机推力轴承热损耗测量*** |
-
1996
- 1996-09-17 JP JP24478196A patent/JPH1086037A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101413769B1 (ko) * | 2007-11-22 | 2014-07-01 | 두산인프라코어 주식회사 | 스핀들 조립체의 냉각 시스템 및 냉각 방법 |
| JP2011073108A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Makino Milling Mach Co Ltd | 工作機械の送り軸冷却装置 |
| CN104646694A (zh) * | 2015-03-18 | 2015-05-27 | 江苏茧缘丝绸科技有限公司 | 一种自动温控电主轴 |
| CN107782467A (zh) * | 2017-10-20 | 2018-03-09 | 哈尔滨电机厂有限责任公司 | 大型水轮发电机推力轴承热损耗测量*** |
| CN107782467B (zh) * | 2017-10-20 | 2023-04-25 | 哈尔滨电机厂有限责任公司 | 大型水轮发电机推力轴承热损耗测量*** |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3792266B2 (ja) | 工作機械の熱変位補正方法及びその装置 | |
| JPH05253790A (ja) | 工作機械の超精密温度制御システム及びその制御方法 | |
| US20200384591A1 (en) | Machine tool and system | |
| EP3444686B1 (en) | Method for using a geometrical probe with a spindle of a machine tool, and machine tool configured to carry out such a method | |
| JP2019188578A (ja) | モータ制御装置及び工作機械 | |
| JPH1086037A (ja) | 工作機械の温度制御装置 | |
| JP4245375B2 (ja) | 工作機械の制御方法及び工作機械 | |
| JP4055074B2 (ja) | 工作機械制御装置、工作機械制御方法、工作機械制御プログラム及び工作機械制御プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体 | |
| TWI833070B (zh) | 工具機以及操作此工具機之方法 | |
| JPH0775814B2 (ja) | 工作機械の主軸温度制御方法及び装置 | |
| US11553619B2 (en) | Control device and control method | |
| JPH11338527A (ja) | 工作機械の制御方法および装置 | |
| JPH0847842A (ja) | 工作機械及び工作方法 | |
| JP2001074055A (ja) | 回転軸の冷却制御装置 | |
| JP2001162490A (ja) | 工作機械主軸の熱変位補償方法及び装置 | |
| JPH10277886A (ja) | 工作機械 | |
| JPH09300173A (ja) | 工作機械の主軸冷却方法および装置 | |
| JPH0579458B2 (ja) | ||
| JP3395512B2 (ja) | 冷凍機の温度制御装置 | |
| JP7417051B2 (ja) | 旋盤、及び、旋盤システム | |
| JP2001062677A (ja) | 工作機械における加工方法及び装置 | |
| JP3091436B2 (ja) | 精密加工方法および装置 | |
| JP2974603B2 (ja) | 放電加工機の加工液温度制御方法 | |
| JP2965215B2 (ja) | 工作機械における熱変位補正装置 | |
| JPH07108457A (ja) | 熱変位補正機能を有した定寸装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050519 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050531 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051004 |