机床的温度调节系统的控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及对主要溫度调节介质的溫度进行调节的溫度调节系统的控制方法，该 主要溫度调节介质例如供给于机床中设置的旋转装置、工作台等。
【背景技术】
[0002] 作为机床的溫度调节系统，例如具有设置于机床的主轴装置的冷却系统等。良P， 在主轴装置中，伴随着主轴的旋转，主轴的轴承和使主轴旋转的马达等发热，从而主轴被加 热。而且，如果产生的热就运样继续下去，则会由于溫度上升而在主轴产生热位移，从而招 致加工精度的恶化。因此，W往在主轴装置中，设置有例如图1所示的主轴的冷却系统，回 收冷却用介质，在冷却装置中再度冷却后，再次供给该冷却用介质，由此，实现主轴装置1 的冷却。目P，在壳体2内借助多个轴承3、3…将主轴4支承成能够旋转的主轴装置1中，在 壳体2的外筒部分等处设置用于流通冷却用介质的冷却用流路5、5。而且，利用在冷却用流 路5、5内流动的冷却用介质来冷却轴承3、3···和马达6等产生的热。
[0003] 并且，一般在处于待机中的机床中，其周边设备消耗较多的电力，尤其冷却系统的 电力消耗在整体电力消耗中占据较高的比例。因此，为了抑制冷却系统的电力消耗量，考虑 了例如像专利文献1所述那样的冷却系统的控制方法。在专利文献1所述的控制方法中， 监视向冷却用流路中供给的冷却用介质的溫度和从冷却用流路回收的冷却用介质的溫度 等，根据该监视结果来判断机床停止等，运样一来，减少了来自冷却装置的冷却用介质的供 给量等，实现电力消耗的降低。
[0004] 专利文献1 :日本特开2001-165058号公报 阳〇化]运里，在图2中，在如上所述的外筒部分设置有冷却用流路5、5的主轴装置1中， 在停止主轴4后，在向冷却用流路5、5中供给的冷却用介质的溫度与从冷却用流路5、5回 收的冷却用介质的溫度的溫差充分降低之后，停止来自冷却装置的冷却用介质的供给，在 该情况下对主轴装置1的轴承3、3…的溫度如何变化进行测定，图2示出了该测定的结果。 另外，根据图2可知，即使在溫差充分降低之后，主轴内部的热也没有充分消除，轴承3、3··· 的溫度大幅上升。目P，当停止冷却用介质的供给时，主轴装置1的旋转部等结构体会产生热 位移，加工精度变得不稳定。因此，在像监视冷却用介质的溫度那样的专利文献1所述的方 法中，不能切断冷却装置的电源，从而不能实现有效的电力削减。
【发明内容】
[0006] 因此，本发明是鉴于上述问题而完成的，提供一种机床的溫度调节系统的控制方 法，该控制方法能够有效地减少电力消耗并且抑制结构体的热位移等，进而能够有助于精 度高的加工。
[0007] 为了达成上述目的，本发明中技术方案1所述的发明是机床的溫度调节系统的控 制方法，该机床的溫度调节系统具有：介质供给回收构件，其向机床的结构体供给主要溫度 调节介质并且从所述结构体回收所述主要溫度调节介质；W及溫度调节构件，其对所述主 要溫度调节介质的溫度进行调节，该机床的溫度调节系统的控制方法的特征在于，执行w 下工序：第一工序，在对所述主要溫度调节介质带来溫度变化的机械动作停止后，对所述结 构体中会影响到所述主要溫度调节介质的溫度变化、且会由于所述主要溫度调节介质的溫 度变化而变形的第一部位附近的溫度即结构体溫度进行测定，并且，对所述机床中与所述 主要溫度调节介质的溫度变化无关、且不会由于所述主要溫度调节介质的溫度变化而变形 的第二部位的溫度即基准溫度进行测定，根据所述结构体溫度和所述基准溫度求出溫度变 化值；第二工序，根据所述溫度变化值求出所述第一部位的推定溫度；W及第Ξ工序，根据 所述推定溫度，判断是否将所述溫度调节构件和所述介质供给回收构件中的至少任意一方 的动作从正常运转的第一状态切换到比所述第一状态电力消耗少的第二状态，或是否停止 所述溫度调节构件和所述介质供给回收构件中的至少任意一方的动作。
[0008] 技术方案2所述的发明在技术方案1所述的发明的基础上，其特征在于，在所述第 二工序中，使用W所述推定溫度和所述第一部位的溫度变化的时间响应相等的方式预先求 得的系数及所述溫度变化值，来求出所述推定溫度。
[0009] 技术方案3所述的发明在技术方案1所述的发明的基础上，其特征在于，在所述第 Ξ工序中，比较所述推定溫度和规定的推定溫度阔值，根据该比较结果，判定是否将所述溫 度调节构件和所述介质供给回收构件中的至少任意一方的动作从所述第一状态切换到所 述第二状态，或是否停止所述溫度调节构件和所述介质供给回收构件中的至少任意一方的 动作。
[0010] 技术方案4所述的发明在技术方案3所述的发明的基础上，其特征在于，所述推定 溫度阔值是所述第一部位的热位移、或者所述溫度调节构件W及所述介质供给回收构件的 动作停止后的所述第一部位的溫度变化的函数，根据容许的热位移或者溫度变化来决定所 述推定溫度阔值。
[0011] 技术方案5所述的发明在技术方案3所述的发明的基础上，其特征在于，执行如下 前工序：在对所述主要溫度调节介质带来溫度变化的机械动作之前，测定所述结构体溫度 和所述基准溫度，根据所述结构体溫度和所述基准溫度求出溫度变化值，根据所述溫度变 化值求出所述第一部位的推定溫度，并且求出所述推定溫度的变化率，比较所述推定溫度 的变化率和规定的变化率阔值，根据该比较结果更新所述推定溫度阔值。
[0012] 技术方案6所述的发明在技术方案5所述的发明的基础上，其特征在于，所述变化 率阔值是设置有所述机床的环境溫度的函数，在所述前工序中，测定所述环境溫度并且根 据该环境溫度来决定所述变化率阔值。
[0013] 技术方案7所述的发明在技术方案1至6中的任意一项所述的发明的基础上，其 特征在于，所述结构体为具有旋转部和支承所述旋转部的支承部的旋转装置，所述旋转部 包含绕规定的轴旋转的旋转体和轴支承所述旋转体的轴承，在利用所述介质供给回收构件 从设置于所述支承部或者所述旋转部的介质用流路回收所述主要溫度调节介质，并利用所 述溫度调节构件对所述主要溫度调节介质的溫度进行调节之后，再次利用所述介质供给回 收构件向所述介质用流路供给所述主要溫度调节介质，所述第一部位为所述旋转部，而所 述第二部位为所述旋转装置W外的部位，在所述第一工序中，将所述支承部侧的溫度或者 所述介质用流路内的所述主要溫度调节介质的溫度作为所述结构体溫度进行测定。
[0014] 技术方案8所述的发明，在技术方案1至6中的任意一项所述的发明的基础上，其 特征在于，所述结构体为设置于机床的加工空间内的工作台，在利用所述介质供给回收构 件从所述加工空间回收所述主要溫度调节介质，并利用所述溫度调节构件对所述主要溫度 调节介质的溫度进行调节之后，再次利用所述介质供给回收构件向所述加工空间供给所述 主要溫度调节介质，所述第一部位为所述工作台的一部分，而所述第二部位为所述加工空 间外的部位。
[0015] 此外，技术方案1和技术方案3中的"停止溫度调节构件和介质供给回收构件中的 至少任意一方的动作"不仅包括停止由介质供给构件实现的主要溫度调节介质的供给，还 包含停止溫度调节构件中对主要溫度调节介质的溫度的调节、切断溫度调节构件或介质供 给回收构件的电源等。
[0016] 发明效果
[0017] 根据本发明，执行W下工序：第一工序，在对主要溫度调节介质带来溫度变化的机 械动作停止后，对结构体中会影响到主要溫度调节介质的溫度变化、且会由于主要溫度调 节介质的溫度变化而变形的第一部位附近的溫度即结构体溫度进行测定，并且，对机床中 与主要溫度调节介质的溫度变化无关、且不会由于主要溫度调节介质的溫度变化而变形的 第二部位的溫度即基准溫度进行测定，根据结构体溫度和基准溫度求出溫度变化值；第二 工序，根据溫度变化值求出第一部位的推定溫度；W及第Ξ工序，根据推定溫度，判断是否 将溫度调节构件和介质供给回收构件中的至少任意一方的动作从正常运转的第一状态切 换到比第一状态电力消耗少的第二状态，或是否停止溫度调节构件和介质供给回收构件中 的至少任意一方的动作。因此，与仅基于主要溫度调节介质的溫度的W往的方法相比，能够 在不招致加工精度的降低的状态下，停止由介质供给回收构件实现的主要溫度调节介质的 供给，或是将溫度调节构件或介质供给回收构件的动作从第一状态切换到第二状态等，因 此，能够有效地减少电力消耗。
【附图说明】 阳01引图1是示出主轴装置的轴向截面的说明图。
[0019] 图2是示出在停止主轴后，在向冷却用流路中供给的冷却用介质