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1、(10)申请公布号 CN 104279339 A (43)申请公布日 2015.01.14 CN 104279339 A (21)申请号 201410331357.8 (22)申请日 2014.07.11 2013-145472 2013.07.11 JP F16J 15/40(2006.01) (71)申请人 发那科株式会社 地址 日本山梨县 (72)发明人 室田真弘 (74)专利代理机构 北京银龙知识产权代理有限 公司 11243 代理人 张敬强 严星铁 (54) 发明名称 机床 (57) 摘要 本发明提供一种机床。该机床在旋转部具有 密封构造部， 并具备气体供给量控制单元， 该机床 进行。
2、如下控制， 使通过旋转状态判别单元判断为 旋转部处于减速状态时的气封用气体的供给量， 大于判断为非减速状态时的气封用气体的供给 量。 根据本发明， 能够防止从变化前的恒定转速到 变化后的包含 0 的恒定转速的减速状态即过渡状 态时的切削液或含有切削液飞沫的气体介质浸入 密封构造部。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 (10)申请公布号 CN 104279339 A CN 104279339 A 1/1 页 2 1. 一种机床， 在旋转部具。
3、有密封构造部， 上述机床的特征在于， 具有 ： 向上述旋转部周围供给气封用气体的气体供给单元 ； 判别上述旋转部的旋转速度是否处于减速状态的旋转状态判别单元 ； 以及 气体供给量控制单元， 该气体供给量控制单元使上述旋转状态判别单元判断为处于减 速状态时的气封用气体的供给量多于该旋转状态判别单元判断为非减速状态时的气封用 气体的供给量。 2. 根据权利要求 1 所述的机床， 其特征在于， 上述旋转状态判别单元是能够计算出在每个规定时间转速的变化率， 并在该计算出的 转速的变化率超过预先所设定的基准值时， 判断为减速状态的旋转状态判别单元。 权 利 要 求 书 CN 104279339 A 2 。
4、1/4 页 3 机床 技术领域 0001 本发明涉及在旋转部具备密封构造部的机床。 背景技术 0002 在机床的主轴等的旋转部上， 为了防止切削液或含有切削液飞沫的气体介质等浸 入而采用密封构造。密封构造存在油封和迷宫密封等的方式。 0003 日本实开昭 58-149655 号公报所公开的旋转体密封装置， 通过组合迷宫密封和气 封构成密封构造来防止切削液等的浸入。 0004 日本实开昭 62-185450 号公报所公开的主轴马达， 通过将构成迷宫密封的形状复 杂化来强化密封构造。 0005 日本实开平 4-90700 号公报所公开的气封构造， 通过组合迷宫密封和气封， 还设 置多级异物侵入防止。
5、单元来强化密封构造。 0006 图2是现有技术的进给轴的旋转部周围的剖视图。 轴1通过轴承2和壳3被支撑。 将迷宫密封 4 和气封 7 并用作密封构造。迷宫密封 4 由轴 1 和板状的遮蔽部件 8 形成。通 过电动机等的动力源使轴 1 旋转。 0007 在旋转部为恒定转速旋转中通过迷宫密封 4 来防止切削液或含有切削液飞沫的 气体介质浸入密封构造部。停止中通过气封 7 来防止切削液或含有切削液飞沫的气体介质 浸入密封构造部。 0008 但是， 若旋转部处于从某一恒定转速至其他恒定转速的减速状态即过渡状态， 则 迷宫密封 4 会吸引密封周围的气体。此时， 首先作为气封 7 而供给的清洁的气体介质。
6、被迷 宫密封 4 吸引。 0009 因此， 以往在减速状态即过渡状态下， 因为没有意识到迷宫密封 4 吸引周围的气 体， 所以存在清洁的气体介质的供给量比迷宫密封吸引的气体的量还少的情况。 结果， 由于 清洁的气体介质的供给量不足， 所以导致气封用的清洁的气体和切削液或包含切削液飞沫 的气体介质一起被迷宫密封 4 吸收。这样一来， 切削液或切削液的飞沫浸入电动机等动力 源的内部。 0010 图 3 是现有技术， 是并用油封 5 和气封 7 作为密封构造的进给轴的旋转部周围的 剖视图。轴 1 通过轴承 2 和壳 3 被支撑。在油封 5 中， 若转速变高则旋转部和油封分离使 得密封效果变薄。此时，。
7、 气封 7 补足油封 5 的密封效果。但是在处于从旋转部与油封 5 分 离的状态至恒定转速为其他的恒定转速的过渡状态时的情况下， 分离的旋转部和油封 5 复 原时气封 7 所需的清洁的气体介质的供给量不足， 存在吸引切削液或含有切削液飞沫的气 体介质的隐患。 0011 在机床中， 为了防止切削液或含有切削液飞沫的气体介质的浸入， 一般在旋转部 上设置密封构造部。 但是， 这些密封构造是着眼于旋转中或停止中的动作的密封构造， 并未 考虑从旋转到停止为止的过渡状态以及从停止到旋转为止的过渡状态。 0012 实际上， 在从旋转部的旋转状态至停止状态的旋转减速状态即过渡状态中存在切 说 明 书 CN 。
8、104279339 A 3 2/4 页 4 削液或含有切削液飞沫的气体介质向密封构造部吸引并浸入。 浸入的切削液造成轴承润滑 不良等恶劣影响， 导致机床的可靠性下降。仅通过着眼于旋转中或停止中的动作的密封构 造不能防止切削液或切削液飞沫向密封构造部的浸入。 发明内容 0013 鉴于这种状况， 本发明的目的在于提供一种机床， 其具备如下的构造 ： 在旋转部的 恒定转速变化时， 防止从变化前的恒定转速到变化后的包含 0 的恒定转速的过渡状态时的 切削液或含有切削液飞沫的气体介质浸入密封构造部。 0014 本发明的机床， 在旋转部具有密封构造部， 上述机床具有 ： 向上述旋转部周围供给 气封用气体的。
9、气体供给单元 ； 判别上述旋转部的旋转速度是否处于减速状态的旋转状态判 别单元 ； 以及气体供给量控制单元， 该气体供给量控制单元使上述旋转状态判别单元判断 为处于减速状态时的气封用气体的供给量多于该旋转状态判别单元判断为非减速状态时 的气封用气体的供给量。 0015 上述旋转状态判别单元也可以是能够计算出在每个规定时间转速的变化率， 并在 该计算出的转速的变化率超过预先所设定的基准值时， 判断为减速状态的旋转状态判别单 元。 0016 本发明通过具备以上的构成， 能够提供一种机床， 其具备如下的构造 ： 在旋转部的 恒定转速变化时， 防止从变化前的恒定转速到变化后的包含 0 的恒定转速的减速。
10、状态即过 渡状态时的切削液或含有切削液的飞沫的气体介质浸入密封构造部。 0017 即， 考虑到旋转部的恒定转速产生变化的减速状态时旋转部所具备的密封构造部 吸引旋转部周围的气体介质， 判断处于从变化前的恒定转速到变化后的恒定转速的减速状 态， 并增加向旋转部供给的气封用气体的供给量。旋转部所具备的密封构造部处于专门吸 引气封用气体的状态， 在密封构造部不吸引切削液或含有切削液飞沫的气体介质。由此能 够防止轴承的润滑不良等恶劣影响， 从而提供可靠性较高的机床。 附图说明 0018 通过参照附图对以下的实施例进行说明将会使本发明的上述以及其他的目的以 及特征更明确， 图中 ： 0019 图 1 是。
11、说明本发明的进给轴的密封构造的图。 0020 图 2 是说明现有技术的进给轴的迷宫密封以及气封的密封构造的图。 0021 图 3 是说明现有技术的进给轴的油封以及气封的密封构造的图。 具体实施方式 0022 在进行工件的加工的机床中具备多个电动机等的动力源， 该动力源产生用于使载 置工件的工作台或装配有工具的主轴移动的旋转驱动力。 通过实验来确认在动力源的旋转 部或是从动力源传递旋转驱动力的连结部等的旋转部的每单位时间内的转速变化的减速 状态即过渡状态时， 旋转部周围的气体介质被旋转部所具备的密封构造部所吸引。 0023 即使向旋转部周围供给气封用的清洁气体介质， 对于着眼于旋转部以某一恒定转。
12、 速的恒定速度旋转中 ( 包含停止 ) 而决定的清洁的气体的供给量， 也存在作为被旋转部所 说 明 书 CN 104279339 A 4 3/4 页 5 具备的密封构造部所吸引的量不充分的情况， 此时， 切削液或含有切削液飞沫的气体介质 与气封用的清洁的气体一起被旋转部所具备的密封构造部所吸引。 0024 因此， 判断某恒定转速是否处于向别的低速的恒定转速变化的减速状态即过渡状 态时， 在判断为处于减速状态即过渡状态的情况下， 通过增加供给旋转部周围的清洁的气 体的供给量， 从而供给足够量的清洁的气体作为被旋转部所具备的密封构造所吸引的气体 介质的量。通过供给足够量的清洁的气体作为被旋转部所具。
13、备的密封构造所吸引的量， 从 而防止切削液或含有切削液的飞沫的气体介质向旋转部所具备的密封构造部浸入。 0025 在旋转部的转速从高速变化至低速时， 对从变化前的恒定转速到变化后的恒定转 速的减速状态即过渡状态时进行判断， 在判断为减速状态即过渡状态的情况下， 增加向旋 转部周围气封用清洁的气体的供给量， 使得切削液或含有切削液飞沫的气体介质不被密封 构造所吸引。 据此， 由于能够防止切削液的飞沫的浸入， 因此能够实现可以极大地抑制轴承 的润滑不良等恶劣影响的机床。 0026 以下， 以进给轴为例与附图一起对本发明的一实施方式进行说明。对与现有技术 相同的构成使用同样的符号进行说明。轴 1 通。
14、过轴承 2 和壳 3 被支撑。作为密封构造采用 迷宫密封 4， 并且具备用于向旋转部周围供给气封用清洁气体的气体供给口 6。迷宫密封 4 由轴 1 和板状的遮蔽部件 8 形成。 0027 旋转状态判别单元9接受检测出轴1即旋转部的转速的来自未图示的旋转测出器 的旋转测出信号。旋转状态判别单元 9 判别旋转部的转速是否处于向别的低速旋转的恒定 转速变化的减速状态即过渡状态。旋转状态判别单元 9 将轴 1 即旋转部的旋转状态的判别 结果输送至气体供给量控制单元 10。气体供给量控制单元 10 对气体供给单元 11 发出指 令， 能够调节通过配管 12 向气体供给口 6 供给的气封用清洁的空气的供给。
15、量。 0028 若通过旋转状态判别单元 9 判别为旋转部的旋转处于减速状态， 则旋转状态判别 单元 9 通知气体供给量控制单元 10 旋转部的旋转处于减速状态。气体供给量控制单元 10 根据旋转状态判别单元 9 的判别结果， 控制气体供给单元以增加单位时间内气封用空气的 供给。由此， 能够增加单位时间内气封用清洁的气体的供给量。 0029 通过电动机等动力源使轴 1 旋转。在旋转部恒定旋转或是增速旋转期间通过迷宫 密封 4 来防止切削液或含有切削液飞沫的气体介质向动力源内部浸入。在旋转部停止期间 通过从气体供给口 6 供给气封用清洁的气体来防止切削液或含有切削液飞沫的气体介质 的浸入。 003。
16、0 在旋转部的每单位时间内的转速变化时， 判别是否处于变化前的恒定转速到变化 后的恒定转速的减速状态即过渡状态， 使从气体供给口 6 供给的气封用清洁的气体的供给 量， 与以变化前的恒定转速旋转中的清洁的气体的供给量(可以为0)或以变化后的恒定转 速旋转中的清洁的气体的供给量(可以为0)无关地， 使减速状态即过渡状态的气封用清洁 的气体的供给量多于以变化前的恒定转速旋转中的气体的供给量。 通过使减速状态即过渡 状态下气封用清洁的气体的供给量多于以变化后的恒定转速旋转中的气封用清洁的气体 的供给量， 从而供给足够量的气封用清洁的空气作为迷宫密封 4 的密封构造部所吸引的气 体介质的量。 0031。
17、 在减速状态即过渡状态下使清洁的气体的供给量增加很重要， 由此充分地发挥效 果。减速状态即过渡状态下清洁的气体的供给量， 若多于减速状态即过渡状态下密封构造 说 明 书 CN 104279339 A 5 4/4 页 6 部吸引的气体介质的量， 则更有效果。 其结果， 能够防止切削液或含有切削液飞沫的气体介 质的浸入。 0032 此外， 虽然转速变化， 但在例如从 10000min-1向 9999min-1的变化等其变化较小的 情况下， 旋转状态判别单元 9 也可以判断为不是减速状态即过渡状态， 而是判断为恒定转 速旋转状态。即， 例如也可以对转速的变化量 ( 上述的例子中为 1min-1) 或。
18、转速变化率 ( 上 述例子中为 0.1 ) 设定判断为减速状态即过渡状态的基准值， 当转速的变化量或转速的 变化率超过基准值则判断为减速状态即过渡状态。 0033 另外， 虽然为了说明作为旋转部所具备的密封构造例示了迷宫密封 4， 但是并不限 定于迷宫密封 4。再有， 作为供给的气体， 能够供给空气或氮气等。 0034 此外， 虽然本发明的适用范围能够适用于在旋转部具有密封构造的机床， 但还能 够适用于转速处于减速状态下吸引气封用的空气的形态的设备。 具有常识的本领域技术人 员通过实验能够容易地确认在减速状态下是否吸引气封用的空气。 说 明 书 CN 104279339 A 6 1/3 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 104279339 A 7 2/3 页 8 图 2 说 明 书 附 图 CN 104279339 A 8 3/3 页 9 图 3 说 明 书 附 图 CN 104279339 A 9 。