旋轉(zhuǎn)軸裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供旋轉(zhuǎn)軸裝置，能夠進(jìn)一步縮小熱位移的影響。旋轉(zhuǎn)軸裝置具備：旋轉(zhuǎn)軸(16)；包括旋轉(zhuǎn)軸(16)的外周面的殼體(15)；配置于旋轉(zhuǎn)軸(16)與殼體(15)之間，將旋轉(zhuǎn)軸相對于殼體支承為能夠旋轉(zhuǎn)，且分別配置于軸向上的不同的位置的多個(gè)軸承(31、32)。在殼體(15)，在軸向上的不同的位置，在旋轉(zhuǎn)軸的軸正交方向外側(cè)朝周方向分別獨(dú)立地形成有使冷卻液流通的多條冷卻流路(61、62)。多條冷卻流路遍及從多個(gè)軸承中的配置在軸向一端側(cè)的軸承(31)的位置起到配置在軸向另一端側(cè)的軸承(32)的位置為止的軸向范圍(ΔZ)的全部而形成，在遍及殼體中的軸向范圍的全部上由在多條冷卻流路流通的冷卻液進(jìn)行冷卻。
【專利說明】旋轉(zhuǎn)軸裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及旋轉(zhuǎn)軸裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在機(jī)床等中，構(gòu)造物的熱位移會(huì)對加工精度造成影響，因此對構(gòu)造物進(jìn)行冷卻。特別是加工中心、車床、磨床等的主軸裝置、磨床的砂輪軸裝置等的旋轉(zhuǎn)軸裝置的發(fā)熱量多，此前應(yīng)用有各種冷卻方法。
[0003]例如，在某種機(jī)床中，在殼體中的馬達(dá)部分的外周側(cè)形成螺旋狀的冷卻液流路，在殼體中的軸承部分的外周側(cè)形成螺旋狀的冷卻液流路。并且，在其他的機(jī)床中，在殼體形成冷卻液流路，并且沿著旋轉(zhuǎn)軸的中心形成冷卻液流路。
[0004]為了進(jìn)行更高精度的加工，需要進(jìn)一步縮小熱位移的影響，對于現(xiàn)有的冷卻方法也尚存改進(jìn)的余地。例如，當(dāng)像專利文獻(xiàn)I的冷卻方法那樣在軸向上的不同的兩處形成冷卻流路的情況下，存在從軸承、馬達(dá)產(chǎn)生的熱從殼體的軸向中央朝外側(cè)移動(dòng)的顧慮。這樣的話，存在殼體的軸向中央部分發(fā)生熱位移，進(jìn)一步從殼體的該部分接受熱傳遞的其他部件發(fā)生熱位移的顧慮。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型就是鑒于上述情形而完成的，其目的在于提供一種能夠進(jìn)一步縮小熱位移的影響的旋轉(zhuǎn)軸裝置。
[0006](技術(shù)方案I)一種旋轉(zhuǎn)軸裝置，該旋轉(zhuǎn)軸裝置具備:旋轉(zhuǎn)軸；殼體，該殼體包圍上述旋轉(zhuǎn)軸的外周面；以及多個(gè)軸承，上述多個(gè)軸承配置在上述旋轉(zhuǎn)軸與上述殼體之間，將上述旋轉(zhuǎn)軸支承為相對于上述殼體能夠旋轉(zhuǎn)，且分別配置于軸向上的不同的位置。
[0007]進(jìn)而，在上述殼體，在軸向上的不同的位置，在上述旋轉(zhuǎn)軸的軸正交方向的外側(cè)朝周方向分別獨(dú)立地形成有使冷卻液流通的多條冷卻流路。上述多條冷卻流路遍及從上述多個(gè)軸承中的配置在軸向一端側(cè)的軸承的位置起到配置于軸向另一端側(cè)的軸承的位置為止的軸向全部范圍而形成。在遍及上述殼體中的上述軸向全部范圍上由在上述多條冷卻流路中流通的冷卻液進(jìn)行冷卻。
[0008]在本方案所涉及的旋轉(zhuǎn)軸裝置中，多條冷卻流路遍及從多個(gè)軸承中的配置于軸向一端側(cè)的軸承的位置起到配置于軸向另一端側(cè)的軸承的位置為止的軸向全部范圍形成。以下，將上述的軸向全部范圍稱作軸承間全部范圍。結(jié)果，殼體中的軸承間全部范圍由在多條冷卻流路中流通的冷卻液冷卻。
[0009]此處，旋轉(zhuǎn)軸裝置中的發(fā)熱源包含軸承自身。因此，殼體中的多個(gè)軸承之間從兩側(cè)的軸承接受熱的傳遞。即，謀求抑制作為發(fā)熱源的多個(gè)軸承之間的熱位移。因此，通過像上述那樣殼體在軸承間全部范圍普遍地被冷卻，能夠縮小殼體的軸承間全部范圍的熱位移。特別是即便在殼體的軸向中央部分也形成有冷卻流路，因此能夠可靠地?cái)嘟^熱的移動(dòng)。因此，結(jié)果能夠縮小該部分處的熱位移。當(dāng)然，也能夠抑制從殼體朝其他部件的熱傳遞，能夠抑制該其他部件的熱位移。
[0010]此外，在本方案所涉及的旋轉(zhuǎn)軸裝置中，多條冷卻流路分別獨(dú)立地形成在軸向上的不同位置。此處，獨(dú)立意味著能夠使在各條冷卻流路中流通的冷卻液的特性不同，并不妨礙共用朝各條冷卻流路供給冷卻液的供給源。另外，冷卻液的特性例如是冷卻液的流量、冷卻液的溫度等。
[0011]即，能夠使多條冷卻流路的各個(gè)的冷卻能力不同。此處，在旋轉(zhuǎn)軸裝置中，作為發(fā)熱源之一的多個(gè)軸承通常發(fā)熱量分別不同。因此，通過獨(dú)立地形成多條冷卻流路，能夠發(fā)揮與各個(gè)軸向位置的發(fā)熱量相應(yīng)的冷卻能力。因而，通過進(jìn)行與殼體的軸向位置的發(fā)熱量相應(yīng)的冷卻，能夠縮小殼體的軸承間全部范圍的熱位移的差。
[0012]這樣，本方案所涉及的旋轉(zhuǎn)軸裝置對殼體的軸承間全部范圍普遍地進(jìn)行冷卻，并且根據(jù)各個(gè)軸向位置調(diào)整冷卻能力，由此能夠縮小殼體的熱位移的影響。進(jìn)而，當(dāng)將該旋轉(zhuǎn)軸裝置應(yīng)用于機(jī)床的情況下，能夠進(jìn)一步提高加工精度。
[0013]以下對本方案所涉及的旋轉(zhuǎn)軸裝置的優(yōu)選方式進(jìn)行說明。(技術(shù)方案2)優(yōu)選形成于上述殼體的上述多條冷卻流路由分別等間隔地配置的多條支流路構(gòu)成，在軸向上相鄰的冷卻流路中，構(gòu)成一方的上述冷卻流路的軸向一端側(cè)的支流路與構(gòu)成另一方的上述冷卻流路的軸向另一端側(cè)的支流路之間的離開距離等于構(gòu)成各條上述冷卻流路的多條支流路之間的離開距離。由此，即便根據(jù)各個(gè)軸向位置調(diào)整冷卻能力，也能夠?qū)んw的軸承間全部范圍可靠地普遍地進(jìn)行冷卻。
[0014](技術(shù)方案3)優(yōu)選上述多個(gè)軸承中的至少一個(gè)軸承是流體軸承，在上述殼體形成有積存從上述流體軸承排出的軸承用流體的積存部，上述多條冷卻流路形成為從軸正交方向的外側(cè)包圍上述旋轉(zhuǎn)軸以及上述積存部。
[0015]在應(yīng)用流體軸承的情況下，軸承用流體發(fā)熱。進(jìn)而，軸承用流體通常會(huì)回收，因此存在發(fā)熱的軸承用流體所流通的殼體的部位發(fā)生熱位移的顧慮。特別是積存軸承用流體的殼體的積存部較大地承受發(fā)熱的軸承用流體的熱的影響。因此，通過以從軸正交方向的外側(cè)包圍旋轉(zhuǎn)軸以及積存部的方式形成多條冷卻流路，能夠?qū)πD(zhuǎn)軸的周圍以及積存部的周圍可靠地進(jìn)行冷卻。由此，能夠在殼體的軸承間全部范圍可靠地縮小熱位移的影響。
[0016](技術(shù)方案4)優(yōu)選在上述殼體形成有使上述軸承用流體從上述積存部朝箱體回流的排出流路，上述多條冷卻流路形成為從軸正交方向的外側(cè)包圍上述旋轉(zhuǎn)軸、上述積存部以及上述排出流路。
[0017]此外，通過以從軸正交方向的外側(cè)包圍從積存部朝向箱體的排出流路的方式形成多條冷卻流路，能夠縮小來自排出流路的熱傳遞的影響。
[0018](技術(shù)方案5)優(yōu)選上述旋轉(zhuǎn)軸裝置具備:多個(gè)檢測器，上述多個(gè)檢測器在軸向上的不同的各個(gè)位置檢測上述殼體的溫度、上述旋轉(zhuǎn)軸的溫度、上述殼體的熱位移、以及上述旋轉(zhuǎn)軸的熱位移中的至少一個(gè)；以及冷卻液控制裝置，該冷卻液控制裝置基于由上述多個(gè)檢測器的各個(gè)檢測到的檢測值控制在上述多條冷卻流路的各個(gè)中流通的冷卻液的特性。
[0019]通過根據(jù)由多個(gè)檢測器的各個(gè)檢測到的檢測值控制在多條冷卻流路的各個(gè)中流通的冷卻液的特性，能夠縮小殼體的軸承間全部范圍中的熱位移的差。此處，冷卻液的特性如上所述是冷卻液的流量、冷卻液的溫度等。
[0020](技術(shù)方案6)優(yōu)選在上述旋轉(zhuǎn)軸的軸向一端安裝有旋轉(zhuǎn)工具，在上述旋轉(zhuǎn)軸的軸向另一端架設(shè)有傳遞旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸的旋轉(zhuǎn)力的帶，在上述多個(gè)軸承中的配置于上述旋轉(zhuǎn)工具側(cè)的軸承主要作用有與利用上述旋轉(zhuǎn)工具進(jìn)行的加工相應(yīng)的負(fù)荷，在上述多個(gè)軸承中的配置于上述帶側(cè)的軸承主要作用有與由上述帶產(chǎn)生的張力相應(yīng)的負(fù)荷。
[0021]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，成為由各個(gè)軸承產(chǎn)生的發(fā)熱量不同的狀態(tài)。因此，通過在該結(jié)構(gòu)中的殼體形成上述的多條冷卻流路，能夠縮小殼體的軸承間全部范圍的熱位移的差。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施方式中的磨床的俯視圖。
[0023]圖2是針對圖1的磨床中的砂輪座以及砂輪座上的部件的從右側(cè)觀察的放大圖。
[0024]圖3是第一實(shí)施方式:沿著圖2的II1-1II線的剖視圖。
[0025]圖4是沿著圖3的IV-1V線的剖視圖。
[0026]圖5是沿著圖3的V-V線的剖視圖。其中，馬達(dá)并未剖視表示。以下相同。
[0027]圖6是沿著圖3的V1-VI線的剖視圖。
[0028]圖7是設(shè)置于圖2的砂輪座的冷卻流路的立體圖。
[0029]圖8是第二實(shí)施方式:沿著圖2的II1-1II線的剖視圖。
[0030]圖9是沿著圖8的IX-1X線的剖視圖。
[0031]圖10是沿著圖8的X-X線的剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0032]以下，對應(yīng)用了本實(shí)用新型所涉及的旋轉(zhuǎn)軸裝置的磨床進(jìn)行說明。此處，本實(shí)施方式中的磨床的砂輪軸裝置構(gòu)成旋轉(zhuǎn)軸裝置。
[0033]<第一實(shí)施方式>
[0034](1.磨床的概要結(jié)構(gòu))
[0035]作為本實(shí)施方式的磨床的一例，舉出砂輪座縱向移動(dòng)式外圓磨床為例進(jìn)行說明。其中，本實(shí)用新型所涉及的磨床例如也能夠應(yīng)用工作臺縱向移動(dòng)式磨床。
[0036]參照圖1對該磨床的概要結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。磨床I以下述方式構(gòu)成。床身11固定在地板上，在床身11安裝有對被加工物進(jìn)行兩端支承而使其能夠旋轉(zhuǎn)的主軸12以及頂尖裝置13。此外，在床身11設(shè)置有能夠沿Z軸方向移動(dòng)的縱向移動(dòng)基座。在縱向移動(dòng)基座14上設(shè)置有能夠沿X方向移動(dòng)的砂輪座15。
[0037]在砂輪座15，以能夠旋轉(zhuǎn)的方式支承有旋轉(zhuǎn)軸16。砂輪座15相當(dāng)于本實(shí)用新型的殼體。在旋轉(zhuǎn)軸16的軸向一端安裝有砂輪17。S卩，砂輪17能夠相對于砂輪座15旋轉(zhuǎn)。砂輪17相當(dāng)于本實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)工具。并且，在砂輪座15上，在相比旋轉(zhuǎn)軸16靠X軸后方、即圖1的上側(cè)配置有驅(qū)動(dòng)馬達(dá)18。驅(qū)動(dòng)馬達(dá)18相當(dāng)于本實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置。此處，以砂輪座15作為基準(zhǔn)，將被加工物W側(cè)稱作X軸前方，將與被加工物W相反側(cè)稱作X軸后方。
[0038]在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)18的輸出軸18a與旋轉(zhuǎn)軸16的軸向另一端，架設(shè)有將驅(qū)動(dòng)馬達(dá)18的輸出軸18a的旋轉(zhuǎn)力傳遞至旋轉(zhuǎn)軸16的帶19。S卩，旋轉(zhuǎn)軸16以及砂輪17能夠借助驅(qū)動(dòng)馬達(dá)18的旋轉(zhuǎn)力相對于砂輪座15旋轉(zhuǎn)。并且，在砂輪座15設(shè)置有覆蓋砂輪座17中的磨削被加工物W的磨削點(diǎn)附近以外的部位的砂輪罩20。此外，在床身11設(shè)置有計(jì)測被加工物W的直徑的尺寸控制裝置21。此外，在磨床I設(shè)置有使主軸12以及砂輪17旋轉(zhuǎn)并且控制砂輪17相對于被加工物W的位置的控制裝置22。
[0039](砂輪座及其周邊設(shè)備的詳細(xì)結(jié)構(gòu))
[0040]其次，參照圖2?圖7對砂輪座15及其周邊設(shè)備的詳細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。此處說明的砂輪座及其周邊設(shè)備相當(dāng)于本實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)軸裝置。如圖2所示，在砂輪座15，以朝下方突出的方式形成有安裝部15a。在安裝部15a安裝有未圖示的滾珠絲杠螺母，并且插通有X軸方向的滾珠絲杠。
[0041]并且，砂輪座15的X軸前方部分形成為朝上方突出。如圖4?圖6所示，砂輪座15的X軸前方部分形成為包圍旋轉(zhuǎn)軸16的外周面。此處，如圖3所示，旋轉(zhuǎn)軸16從砂輪座15的Z軸方向的兩側(cè)突出。進(jìn)而，如圖2、圖4?圖6所示，在砂輪座15的X軸后方載置有驅(qū)動(dòng)馬達(dá)18。旋轉(zhuǎn)軸16和驅(qū)動(dòng)馬達(dá)18的輸出軸18a平行。
[0042]并且，在旋轉(zhuǎn)軸16的外周面與砂輪座15的貫通孔的內(nèi)周面之間，在旋轉(zhuǎn)軸16的軸向上的不同的位置配置有多個(gè)軸承31、32。在本實(shí)施方式中，多個(gè)軸承31、32配置在砂輪座15的Z軸方向的兩側(cè)，將旋轉(zhuǎn)軸16支承為相對于砂輪座15能夠旋轉(zhuǎn)。
[0043]在本實(shí)施方式中，多個(gè)軸承31、32使用公知的流體軸承。但是，多個(gè)軸承31、32并不限于流體軸承，也能夠應(yīng)用滾動(dòng)軸承。并且，在本實(shí)施方式中，配置有兩個(gè)軸承31、32，但也可以配置有三個(gè)以上的軸承。此處，如圖3所示，將從配置在Z軸方向負(fù)端側(cè)(圖3的左端側(cè))的第一軸承31的位置起到配置在Z軸方向正端側(cè)(圖3的右端側(cè))的第二軸承32的位置為止的軸向范圍示為ΔΖ。另外,雖然軸向范圍Δ Z與砂輪座15的Z軸方向?qū)挾认嗤?，但也存在比砂輪?5的Z軸方向?qū)挾日那闆r。
[0044]第一軸承31將旋轉(zhuǎn)軸16的第一被支承部16a支承為能夠旋轉(zhuǎn)，第二軸承32將旋轉(zhuǎn)軸16的第二被支承部16c支承為能夠旋轉(zhuǎn)。在旋轉(zhuǎn)軸16的第一被支承部16a和第二被支承部16c之間形成有大徑的中間部16b。并且，在旋轉(zhuǎn)軸16的相比第一被支承部16a還靠Z軸方向負(fù)側(cè)的位置安裝有砂輪17。另一方面，在旋轉(zhuǎn)軸16的相比第二支承部16c還靠Z軸方向正側(cè)的位置形成有供帶19架設(shè)的卡止部16d。
[0045]即，在第一軸承31，主要作用有與利用砂輪17進(jìn)行的加工相應(yīng)的徑向的負(fù)荷。另一方面，在第二軸承32，主要作用有與由帶19產(chǎn)生的張力相應(yīng)的徑向的負(fù)荷。因此，第一軸承31的發(fā)熱量相對于加工負(fù)荷的依賴度高，第二軸承32的發(fā)熱量相對于由張力產(chǎn)生的負(fù)荷的依賴度高。這樣，第一軸承31的發(fā)熱量和第二軸承32的發(fā)熱量不同。
[0046]此處，朝作為流體軸承的多個(gè)軸承31、32供給的軸承用流體積存于箱體51。積存于箱體51的軸承用流體借助泵52被朝多個(gè)軸承31、32供給。進(jìn)而，在砂輪座15形成有使軸承用流體從泵52朝多個(gè)軸承31、32流通的流路41。此外，在砂輪座15中，在第一軸承31與第二軸承32的軸向之間的下方形成有暫時(shí)積存從各個(gè)軸承31、32被排出的軸承用流體的積存部42。
[0047]此外，在砂輪座15，形成有使軸承用流體從積存部42朝箱體51回流的排出流路43。排出流路43形成為朝積存部42起沿旋轉(zhuǎn)軸16的軸向延伸。詳細(xì)地說，排出流路43從積存部42朝與砂輪17相反側(cè)、即旋轉(zhuǎn)軸16的卡止部16d側(cè)形成。
[0048]在砂輪座15中的相比大致中央靠Z軸方向負(fù)端側(cè)(圖3的左端側(cè))的位置，在旋轉(zhuǎn)軸16的軸正交方向的外側(cè)，朝向周方向形成有構(gòu)成第一種冷卻流路61的多條支流路61a?61e。并且，在砂輪座15中的相比大致中央靠Z軸方向正端側(cè)(圖3中的右端側(cè))的位置，在旋轉(zhuǎn)軸16的軸正交方向的外側(cè)，朝向周方向形成有構(gòu)成第二種冷卻流路62的多條支流路62a?62f。即，第一種冷卻流路61和第二種冷卻流路62形成為在軸向相鄰。此處，多條冷卻流路61、62相當(dāng)于本實(shí)用新型的多條冷卻流路。
[0049]各條支流路61a?61e、62a?62f使冷卻液流通。但是，后面即將敘述，第一種冷卻流路61和第二種冷卻流路62分別獨(dú)立。進(jìn)而，如圖7所示，多條支流路61a?61e、62a?62f形成為大致環(huán)狀的C字形狀。
[0050]此外，多條支流路61a?61e、62a?62f分別在軸向上形成于不同的位置，并且在軸向等間隔地形成。即，構(gòu)成第一種冷卻流路61的多條支流路61a?61e在軸向以規(guī)定的等間隔形成。并且，構(gòu)成第二種冷卻流路62的多條支流路62a?62f在軸向以與上述同樣的規(guī)定的等間隔形成。此外，構(gòu)成第一種冷卻流路61的Z軸方向正端側(cè)的支流路61 e、和構(gòu)成第二種冷卻流路62的Z軸方向負(fù)端側(cè)的支流路62a之間的離開距離形成為等于構(gòu)成各條冷卻流路61、62的多條支流路的離開距離、即與上述的規(guī)定的等間隔相當(dāng)?shù)木嚯x。
[0051]這樣，多條支流路61a?61e、62a?62f遍及從第一軸承31的位置起到第二軸承32的位置為止的軸向范圍Λ Z的全部形成。上述的軸向范圍Λ Z的全部相當(dāng)于軸向全部范圍。詳細(xì)地說，第一種冷卻流路61的一部分、在本實(shí)施方式中為61a?61c形成在第一軸承31的外周側(cè)。第二冷卻流路62的一部分、在本實(shí)施方式中為62d?62f形成在第二軸承32的外周側(cè)，各自的其余部分形成在第一軸承31與第二軸承32之間的外周側(cè)。
[0052]此處，多條支流路61a?61e、62a?62f中的在軸向相鄰的支流路彼此離開以便形成流路。但是，相鄰的支流路的離開距離是能夠借助在各條支流路中流通的冷卻液充分發(fā)揮針對支流路間的冷卻效果的程度的離開距離。此外，構(gòu)成第一種冷卻流路61的支流路61e和構(gòu)成第二種冷卻流路62的支流路62a之間的距離與其他的支流路之間的距離同樣。因此，相鄰的支流路61e、62a的離開距離是能夠借助在各條支流路61e、62a中流通的冷卻液充分發(fā)揮針對支流路61e、62a之間的冷卻效果的程度的離開距離。因而，能夠利用在多條支流路61a?61e、62a?62f中流通的冷卻液遍及砂輪座15中的軸承間范圍Λ Z的全部發(fā)揮冷卻效果。
[0053]并且，如上所述，旋轉(zhuǎn)軸裝置中的發(fā)熱源包含多個(gè)軸承31、32。但是，由于在砂輪座15中的軸承31、32的外周側(cè)形成有多條支流路61a?61e、62a?62f，因此砂輪座15中的軸承31、32的外周側(cè)被冷卻。
[0054]此外，砂輪座15中的多個(gè)軸承31、32的軸向之間從兩側(cè)的軸承31、32接受熱的傳遞。即，謀求抑制作為發(fā)熱源的多個(gè)軸承31、32之間的熱位移。因此，通過在砂輪座15的軸承間范圍Λ Z的全部普遍地進(jìn)行冷卻，能夠縮小砂輪座15的軸承間范圍Λ Z的全部的熱位移。特別是即便在砂輪座15的軸向中央部分也形成有多條支流路61a?61e、62a?62f的一部分、即在本實(shí)施方式中為6Id?6Ie、62a?62c,因此能夠可靠地?cái)嘟^熱的移動(dòng)。因此，結(jié)果能夠縮小該部分處的熱位移。當(dāng)然，能夠抑制從砂輪座15朝例如縱向移動(dòng)基座14等其他部件的熱傳遞，能夠抑制該其他部件的熱位移。
[0055]此外，多條支流路61a?61e、62a?62f形成為從軸正交方向的外側(cè)包圍不僅旋轉(zhuǎn)軸16、還包圍積存部42。此處，在本實(shí)施方式中，排出流路43形成為從積存部42起沿軸向延伸。因此，支流路61a?61e、62a?62f形成為還從軸正交方向的外側(cè)包圍排出流路
43。
[0056]此處，當(dāng)?shù)谝?、第二軸承31、32應(yīng)用流體軸承的情況下，軸承用流體發(fā)熱。進(jìn)而，對于軸承用流體，如上所述，為了回收，在積存部42以及排出流路43中流通。即，積存軸承用流體的積存部42較大地承受發(fā)熱后的軸承用流體的熱的影響。此外，排出流路43也承受熱的影響。
[0057]如上所述，多條支流路61a?61e、62a?62f形成為包圍旋轉(zhuǎn)軸16、積存部42以及排出流路43。由此，不僅旋轉(zhuǎn)軸16的周圍，而且能夠?qū)Ψe存部42的周圍以及排出流路43的周圍可靠地進(jìn)行冷卻。
[0058]多條支流路61a?61e、62a?62f的各自的C字狀的兩端分別在砂輪座15的外周面開口。進(jìn)而，構(gòu)成第一種冷卻流路61的多條支流路61a?61e的C字狀的一端與第一入口分支管71連通，C字狀的另一端與第一出口分支管72連通。并且，構(gòu)成第二種冷卻流路62的多條支流路62a?62f的C字狀的一端與第二入口分支管73連通，C字狀的另一端與第二分支管74連通。
[0059]利用冷卻液的供給裝置80經(jīng)由第一入口流路81對第一入口分支管71供給冷卻液。在第一入口流路81設(shè)置有第一流量調(diào)整閥82，以使得流通預(yù)先設(shè)定的流量的冷卻液。第一出口分支管72經(jīng)由第一出口流路83與供給裝置80連通。
[0060]因而，從供給裝置80供給的冷卻液的流量由第一入口流路81中的第一流量調(diào)整閥82調(diào)整，并被朝第一入口分支管71供給。接著，被朝第一入口分支管71供給的冷卻液在流通過構(gòu)成第一種冷卻流路61的各條支流路61a?61e之后，被朝第一出口分支管72排出。被朝第一出口分支管72排出的冷卻液經(jīng)由第一出口流路83返回供給裝置80。
[0061]利用冷卻液的供給裝置80經(jīng)由第二入口流路84朝第二入口分支管73供給冷卻液。在第二入口流路84設(shè)置有第二流量調(diào)整閥85，以使得流通有預(yù)先設(shè)定的流量的冷卻液。進(jìn)而，第二出口分支管74經(jīng)由第二出口流路86與供給裝置80連通。
[0062]因而，從供給裝置80供給的冷卻液的流量由第二入口流路84中的第二流量調(diào)整閥85調(diào)整，并被朝第二入口分支管73供給。接著，被朝第二入口分支管73供給的冷卻液在流通過構(gòu)成第二種冷卻流路62的各條支流路62a?62f之后，被朝第二出口分支管74排出。被朝第二出口分支管74排出的冷卻液經(jīng)由第二出口流路86返回供給裝置80。
[0063]可以使流通過第二流量調(diào)整閥85的冷卻液的流量與流通過第一流量調(diào)整閥82的冷卻液的流量相同，也可以使之不同。通常二者設(shè)定成不同。即，構(gòu)成第一種冷卻流路61的多條支流路61a?61e和構(gòu)成第二種冷卻流路62的多條支流路62a?62f獨(dú)立。
[0064]此處，獨(dú)立意味著:可以使流通過第一種冷卻流路61的冷卻液的特性與流通過第二種冷卻流路62的冷卻液的特性不同。在本實(shí)施方式中，作為冷卻液的特性，根據(jù)冷卻流路61、62而使冷卻液的流量不同。并且，在本實(shí)施方式中，作為冷卻源的供給裝置80是共用的，但供給源也可以獨(dú)立。
[0065]如上所述，通過使流通過第一、第二流量調(diào)整閥82、85的各個(gè)的冷卻液的流量不同，能夠使基于第一種冷卻流路61的冷卻能力和基于第二種冷卻流路62的冷卻能力不同。進(jìn)而，第一軸承31和第二軸承32發(fā)熱量不同。因此，通過獨(dú)立地形成第一種冷卻流路61和第二種冷卻流路62，能夠使之發(fā)揮與各個(gè)軸向位置的發(fā)熱量相應(yīng)的冷卻能力。因而，通過進(jìn)行與砂輪座15的軸向位置的發(fā)熱量相應(yīng)的冷卻，能夠縮小砂輪座15的軸承間范圍ΛΖ的全部中的熱位移的差。
[0066]通過像這樣針對砂輪座15的軸承間范圍Λ Z的全部普遍地進(jìn)行冷卻，并且根據(jù)各個(gè)軸向位置調(diào)整冷卻能力，能夠縮小砂輪座15的熱位移的影響。進(jìn)而，由于能夠抑制砂輪座15及其周圍的部件的熱位移，因此能夠進(jìn)一步提高磨床I的加工精度。
[0067]<第二實(shí)施方式>
[0068]其次，參照圖8?圖10對本實(shí)施方式的砂輪座15及其周邊設(shè)備進(jìn)行說明。在上述實(shí)施方式中，第一、第二流量調(diào)整閥82、85形成為流通有預(yù)先設(shè)定的流量的冷卻液。在本實(shí)施方式中，第一、第二流量調(diào)整閥82、85應(yīng)用能夠控制流量的閥。此外，磨床I具備多個(gè)檢測器91、92和冷卻液控制裝置93。
[0069]多個(gè)檢測器91、92應(yīng)用溫度傳感器，且在Z軸方向上配置在不同的各個(gè)位置。第一檢測器91配置在砂輪座15中的砂輪17側(cè)(Ζ軸方向負(fù)側(cè))，且配置在相比旋轉(zhuǎn)軸16還靠被加工物W側(cè)(X軸方向負(fù)側(cè))。另一方面，第二檢測器92配置在砂輪座15中的帶19側(cè)(Ζ軸方向正側(cè))，且配置在相比旋轉(zhuǎn)軸16還靠被加工物W側(cè)(X軸方向負(fù)側(cè))。此處，砂輪座15中的相比旋轉(zhuǎn)軸16還靠被加工物W側(cè)的部位是熱位移大幅影響加工精度的部位。
[0070]冷卻液控制裝置93基于第一檢測器91的檢測值控制第一流量調(diào)整閥82，從而控制利用第一流量調(diào)整閥82流通的冷卻液的流量。并且，冷卻液控制裝置93基于第二檢測器92的檢測值控制第二流量調(diào)整閥85，從而控制利用第二流量調(diào)整閥85流通的冷卻液的流量。S卩，冷卻液控制裝置93基于第一檢測器91的檢測值控制朝第一種冷卻流路61供給的冷卻液的流量，基于第二檢測器92的檢測值控制朝第二種冷卻流路62供給的冷卻液的流量。冷卻液控制裝置93例如以作為檢測值的溫度越大越增多所流通的冷卻液的流量的方式進(jìn)行控制。
[0071]通過這樣根據(jù)利用多個(gè)檢測器91、92分別檢測到的檢測值控制朝多條冷卻流路61、62的各個(gè)供給的冷卻液的流量，能夠縮小砂輪座15的軸承間范圍△ Z的全部的熱位移的差。
[0072]< 其他 >
[0073]在上述第一實(shí)施方式中，通過調(diào)整第一流量調(diào)整閥82以及第二流量調(diào)整閥85來調(diào)整在第一種冷卻流路61以及第二種冷卻流路62中流通的各個(gè)冷卻液的流量。此外，也可以代替第一流量調(diào)整閥82設(shè)置第一溫度調(diào)整裝置，代替第二流量調(diào)整閥85設(shè)置第二溫度調(diào)整裝置。
[0074]在該情況下，由第一溫度調(diào)整裝置調(diào)整后的溫度的冷卻液在第一種冷卻流路61中流通，由第二溫度調(diào)整裝置調(diào)整后的溫度的冷卻液在第二種冷卻流路62中流通。S卩，在構(gòu)成第一種冷卻流路61的支流路61a?61e和構(gòu)成第二種冷卻流路62的支流路62a?62f中流通有不同溫度的冷卻液。
[0075]此處，如已在上述實(shí)施方式中說明過的那樣，第一種冷卻流路61與第二種冷卻流路62是獨(dú)立的，獨(dú)立意味著能夠使在第一種冷卻流路61中流通的冷卻液的特性與在第二種冷卻流路62中流通的冷卻液的特性不同。即，在如上述那樣調(diào)整溫度的情況下，上述冷卻液的特性相當(dāng)于冷卻液的溫度。并且，能夠針對在第一種冷卻流路61和第二種冷卻流路62中分別流通的冷卻液調(diào)整流量并且調(diào)整溫度。
[0076]并且，在上述第二實(shí)施方式中，也可以代替第一流量調(diào)整閥82設(shè)置第一溫度調(diào)整裝置，代替第二流量調(diào)整閥85設(shè)置第二溫度調(diào)整裝置。在該情況下，冷卻液控制裝置93控制第一、第二溫度調(diào)整裝置，從而控制各個(gè)冷卻液的溫度。
[0077]在上述實(shí)施方式中，各條支流路61a?61e、62a?62f形成為C字形狀，但是，例如也可以將構(gòu)成第一種冷卻流路61的支流路61a?61e、以及構(gòu)成第二種冷卻流路62的支流路62a?62f分別形成為一條螺旋狀。在該情況下，在砂輪座15中，在軸向上的不同的位置形成有兩條螺旋狀的流路。
[0078]并且，在上述實(shí)施方式中，朝構(gòu)成第一種冷卻流路61的支流路61a?61e供給相同流量的冷卻液，朝構(gòu)成第二種冷卻流路62的支流路62a?62f供給相同流量的冷卻液。除此之外，也可以使朝各條支流路61a?61e、62a?62f供給的冷卻液的流量不同。
[0079]例如，也可以在各條支流路61a?61e、62a?62f的入口側(cè)設(shè)置節(jié)流閥等流量調(diào)整閥。并且，也可以分別分開地形成從供給裝置80朝各條支流路61a?6Ie、62a?62f供給冷卻液的流路，并在各條流路配置流量調(diào)整閥。在該情況下，各條支流路61a?61e、62a?62f相當(dāng)于本實(shí)用新型中的多條冷卻流路的各條冷卻流路。并且，也可以使在各條支流路61a?61e、62a?62f中流通的冷卻液的溫度不同。
[0080]并且，在第二實(shí)施方式中，檢測器91、92應(yīng)用檢測砂輪座15的溫度的溫度傳感器，但是，也可以應(yīng)用檢測旋轉(zhuǎn)軸16的溫度的溫度傳感器，檢測砂輪座15的熱位移的位移傳感器，以及檢測旋轉(zhuǎn)軸16的熱位移的位移傳感器。例如，檢測熱位移的位移傳感器檢測相對于床身11等基準(zhǔn)的各自的位移。并且，旋轉(zhuǎn)軸16的熱位移能夠檢測相對于砂輪座15的旋轉(zhuǎn)軸16的徑向位移。
[0081]并且，本實(shí)用新型應(yīng)用于包含砂輪座15的旋轉(zhuǎn)軸裝置，但也可以應(yīng)用于包含磨床I的主軸12的旋轉(zhuǎn)軸裝置。并且，并不限于磨床，本實(shí)用新型也可以應(yīng)用于車床的主軸裝置、加工中心的主軸裝置等。
[0082]附圖標(biāo)記說明:
[0083]1:磨床；15:砂輪座(殼體)；16:旋轉(zhuǎn)軸；17:砂輪(旋轉(zhuǎn)工具)；18:驅(qū)動(dòng)馬達(dá)(旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置)；18a:輸出軸；19:帶；31:第一軸承；32:第二軸承；42:積存部；43:排出流路；51:箱體；61:第一種冷卻流路；62:第二種冷卻流路；61a?61e:構(gòu)成第一種冷卻流路的支流路；62a?62f:構(gòu)成第二種冷卻流路的支流路；80:供給裝置；82:第一流量調(diào)整閥；85:第二流量調(diào)整閥;91、92:檢測器；93:冷卻液控制裝置；ff:被加工物；ΛΖ:軸承間范圍(軸向范圍)。
【權(quán)利要求】
1.一種旋轉(zhuǎn)軸裝置， 該旋轉(zhuǎn)軸裝置具備: 旋轉(zhuǎn)軸； 殼體，該殼體包圍所述旋轉(zhuǎn)軸的外周面；以及 多個(gè)軸承，所述多個(gè)軸承配置在所述旋轉(zhuǎn)軸與所述殼體之間，將所述旋轉(zhuǎn)軸支承為相對于所述殼體能夠旋轉(zhuǎn)，且分別配置于軸向上的不同的位置， 所述旋轉(zhuǎn)軸裝置的特征在于， 在所述殼體，在軸向上的不同的位置，在所述旋轉(zhuǎn)軸的軸正交方向的外側(cè)朝周方向分別獨(dú)立地形成有使冷卻液流通的多條冷卻流路， 所述多條冷卻流路遍及從所述多個(gè)軸承中的配置在軸向一端側(cè)的軸承的位置起到配置于軸向另一端側(cè)的軸承的位置為止的軸向全部范圍而形成， 在遍及所述殼體中的所述軸向全部范圍上由在所述多條冷卻流路中流通的冷卻液進(jìn)行冷卻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)軸裝置，其特征在于， 形成于所述殼體的所述多條冷卻流路由分別等間隔地配置的多條支流路構(gòu)成， 在軸向上相鄰的冷卻流路中，構(gòu)成一方的所述冷卻流路的軸向一端側(cè)的支流路與構(gòu)成另一方的所述冷卻流路的軸向另一端側(cè)的支流路之間的離開距離等于構(gòu)成各條所述冷卻流路的多條支流路之間的離開距離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)軸裝置，其特征在于， 所述多個(gè)軸承中的至少一個(gè)軸承是流體軸承， 在所述殼體形成有積存從所述流體軸承排出的軸承用流體的積存部， 所述多條冷卻流路形成為從軸正交方向的外側(cè)包圍所述旋轉(zhuǎn)軸以及所述積存部。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)軸裝置，其特征在于， 所述多個(gè)軸承中的至少一個(gè)軸承是流體軸承， 在所述殼體形成有積存從所述流體軸承排出的軸承用流體的積存部， 所述多條冷卻流路形成為從軸正交方向的外側(cè)包圍所述旋轉(zhuǎn)軸以及所述積存部。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)軸裝置，其特征在于， 在所述殼體形成有使所述軸承用流體從所述積存部朝箱體回流的排出流路， 所述多條冷卻流路形成為從軸正交方向的外側(cè)包圍所述旋轉(zhuǎn)軸、所述積存部以及所述排出流路。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的旋轉(zhuǎn)軸裝置，其特征在于， 在所述殼體形成有使所述軸承用流體從所述積存部朝箱體回流的排出流路， 所述多條冷卻流路形成為從軸正交方向的外側(cè)包圍所述旋轉(zhuǎn)軸、所述積存部以及所述排出流路。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?6中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)軸裝置，其特征在于， 所述旋轉(zhuǎn)軸裝置具備: 多個(gè)檢測器，所述多個(gè)檢測器在軸向上的不同的各個(gè)位置檢測所述殼體的溫度、所述旋轉(zhuǎn)軸的溫度、所述殼體的熱位移以及所述旋轉(zhuǎn)軸的熱位移中的至少一個(gè)；以及 冷卻液控制裝置，該冷卻液控制裝置基于由所述多個(gè)檢測器的各個(gè)檢測到的檢測值控制在所述多條冷卻流路的各個(gè)中流通的冷卻液的特性。
8.根據(jù)權(quán)利要求1?6中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)軸裝置，其特征在于， 在所述旋轉(zhuǎn)軸的軸向一端安裝有旋轉(zhuǎn)工具， 在所述旋轉(zhuǎn)軸的軸向另一端架設(shè)有傳遞旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸的旋轉(zhuǎn)力的帶， 在所述多個(gè)軸承中的配置于所述旋轉(zhuǎn)工具側(cè)的軸承主要作用有與利用所述旋轉(zhuǎn)工具進(jìn)行的加工相應(yīng)的負(fù)荷， 在所述多個(gè)軸承中的配置于所述帶側(cè)的軸承主要作用有與由所述帶產(chǎn)生的張力相應(yīng)的負(fù)荷。
【文檔編號】B23Q11/12GK203945195SQ201420246563
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月16日
【發(fā)明者】牧內(nèi)明, 牧野有司 申請人:株式會(huì)社捷太格特