關(guān)東精機(jī)油冷機(jī)技術(shù)說明資料

技術(shù)說明資料

關(guān)東精機(jī)技術(shù)說明資料OILMATIC(油溫自動調(diào)控機(jī))技術(shù)資料

‐Contents‐1)關(guān)東精機(jī)概要介紹2)冷凍回路(循環(huán))的原理3)關(guān)于OILMATIC的冷卻方式4)關(guān)于OILMATIC的控制方式5)選擇OILMATIC機(jī)型時(shí)的確認(rèn)事項(xiàng)6)關(guān)于OILMATIC的最新動向7)答疑OILMATIC(油溫自動調(diào)控機(jī))技術(shù)資料

‐Contents‐1)關(guān)東精機(jī)概要介紹2)冷凍回路(循環(huán))的原理3)關(guān)于OILMATIC的冷卻方式4)關(guān)于OILMATIC的控制方式5)選擇OILMATIC機(jī)型時(shí)的確認(rèn)事項(xiàng)6)關(guān)于OILMATIC的最新動向7)答疑技術(shù)說明資料(１)公司概要成立：1961年(昭和36年)5月資本金：9,350萬日元員工人數(shù)：152人年銷售額：2006年4月期45.9億日元業(yè)種：普通機(jī)械器具制造業(yè)

2002年1月取得ISO9001:2000認(rèn)證(冷機(jī)事業(yè)部)2004年9月取得ISO14001:1996認(rèn)證(全公司)技術(shù)說明資料成田機(jī)場東京前橋60km100km(１)公司概要總部工廠江田工廠

日本前橋市大渡町2－1－10

占地面積8,042m2建筑面積4,280m2

前橋市江田町456占地面積9,089m2建筑面積6,204m2技術(shù)說明資料OILMATIC油溫自動調(diào)控機(jī)MOLDMATIC金屬模具溫度自動調(diào)控機(jī)高精度油溫控制裝置冷卻送水裝置【工機(jī)事業(yè)部主要產(chǎn)品】處理系統(tǒng)托盤更換器裝箱裝置自動裝配機(jī)自動檢查機(jī)自動化和省力化系統(tǒng)(１)公司概要～事業(yè)部體制～【冷機(jī)事業(yè)部主要產(chǎn)品】技術(shù)說明資料(１)公司概要～歷史沿革～60’s油圧作動油用途にて「オイルマチック」デビュー(1965年)70’s切削油、研削油用オイルマチック「KTV形」デビュー(1970年)80’sMC主軸高速化に対応、PID制御導(dǎo)入(1987年)京都大學(xué)との産學(xué)連攜(1987年)90’s「SPCNo(部品番號)」システム開始(1991年)

4センサPID採用オイルマチック(1992年)

00’S新冷媒R-407C業(yè)界初採用(各機(jī)種、2000年～)インバータ制御仕様オイルマチック業(yè)界初デビュー·推出用于油壓工作油的“OILMATIC”(1965年)·推出用于切削油、研磨油的OILMATIC“KTV型”(1970年)·為應(yīng)對MC主軸高速化，引進(jìn)PID控制(1987年)·與京都大學(xué)開展產(chǎn)學(xué)聯(lián)合(1987年)·“SPCNo(零部件件號)”系統(tǒng)啟用(1991年)·推出采用4個(gè)傳感器的PID控制的OILMATIC(1992年)·在同行業(yè)中率先采用新型制冷劑R-407C(各種機(jī)型，2000年～)·在同行業(yè)中率先推出采用變頻器控制的OILMATIC技術(shù)說明資料(１)公司概要～OILMATIC的用途～

加工中心

：主軸冷卻切削液NC車床

：主軸冷卻切削液放電加工機(jī)：加工液加工油各種磨床

：磨削液工作油主軸冷卻高速壓力機(jī)：潤滑油

加工中心NC車床平面磨床NC放電加工機(jī)技術(shù)說明資料印刷電路板鉆孔機(jī)：主軸冷卻切割鋸

：主軸冷卻加工液(純水)貼片機(jī)

:潤滑油超精密加工機(jī)

：靜壓工作油主軸冷卻加工液X射線分析、衍射裝置、激光加工機(jī)、CT、MRI技術(shù)說明資料(１)公司概要～OILMATIC的用途～

汽車零部件批量加工

(用“專機(jī)”加工)

轉(zhuǎn)向齒輪箱

《傳熱計(jì)算法》本公司研究室長已故千輝淳二(工學(xué)博士)著技術(shù)說明資料(１)公司概要～OILMATIC的所處位置～

京都大學(xué)工學(xué)院＊參加與機(jī)床有關(guān)的各種研究會等長岡技術(shù)科學(xué)大學(xué)＊在機(jī)械領(lǐng)域開展共同研究、互換信息等群馬高專＊與教員互換信息＊接收實(shí)習(xí)生等群馬大學(xué)工學(xué)院＊員工正在該校讀博士

(工學(xué)研究科博士后期課程)

【積極開展產(chǎn)學(xué)聯(lián)合～為接觸最新的機(jī)床理論～】技術(shù)說明資料(１)公司概要～OILMATIC的所處位置～

【成果～重點(diǎn)探討“抑制機(jī)床的熱變形”～】千輝淳二《傳熱計(jì)算法》工學(xué)圖書、1981千輝淳二《通過控制溫度抑制機(jī)床熱變形的研究》關(guān)東精機(jī)紀(jì)要、1991(非公開發(fā)行)鈴木秀幸(浦野、久米原)《超精密機(jī)床高精度油溫控制裝置的開發(fā)》《緊密工學(xué)會雜志》2,009Vol.75

No.5精密工學(xué)會、2009浦野好市(中村、垣野、米山)《內(nèi)圈滾道潤滑主軸的高速旋轉(zhuǎn)特性分析與評價(jià)》《精密工學(xué)會志》1994

Vol.60

No.10增刊精密工學(xué)會、1994技術(shù)說明資料(１)公司概要～OILMATIC的所處位置～

出處：安田工業(yè)主頁YASDA的市場目標(biāo)重視精度新廠家的目標(biāo)YASDA的目標(biāo)重視量產(chǎn)型廠家的目標(biāo)加工精度市場規(guī)模技術(shù)說明資料(１)公司概要～OILMATIC的所處位置～

JIMTOF2008回顧●由滾珠絲杠驅(qū)動的主要高精度參展設(shè)備牧野銑床制作所

FB127、V56i、V33i

20m/min碌碌產(chǎn)業(yè)

MEGA

S400/E24H

15m/min山崎MAZAK

HNCμ8800

60m/min三菱重工業(yè)

μV1-5X

15m/min●由滾珠絲杠驅(qū)動的主要多軸加工機(jī)山崎MAZAK

VARIAXIS

630-5XⅡT

其他公司北村機(jī)械

Mytrunnion-3安田工業(yè)

YBMVi40牧野銑床制作所

D500

(部分由其他公司生產(chǎn))大阪機(jī)工

VG5000

其他公司OKUMAMU-500VA松浦機(jī)械

CUBLEX42森精機(jī)制作所

VG5000

其他公司出處：NSKPrecision調(diào)查摘自《機(jī)械與工具》2010年1月號(特輯：對微細(xì)精密加工的期待)YMC430μV1MEGA-S400iQ300技術(shù)說明資料出處：Autocam、Autocammedical技術(shù)說明資料(１)公司概要～OILMATIC的所處位置～

OILMATIC(油溫自動調(diào)控機(jī))技術(shù)資料

‐Contents‐1)關(guān)東精機(jī)概要介紹2)冷凍回路(循環(huán))的原理3)關(guān)于OILMATIC的冷卻方式4)關(guān)于OILMATIC的控制方式5)選擇OILMATIC機(jī)型時(shí)的確認(rèn)事項(xiàng)6)關(guān)于OILMATIC的最新動向7)答疑技術(shù)說明資料冷凍循環(huán)空調(diào)、冰箱等的基本原理都是相同的壓縮機(jī)(恒速式、變速式)渦旋式、回轉(zhuǎn)式凝結(jié)器冷凝器(水冷、風(fēng)冷)節(jié)流閥、膨脹閥毛細(xì)管(電子式、溫度式等)熱交換器蒸發(fā)器(空氣、水、油等)高溫高壓的氣體高溫高壓的液體低溫低壓的液體低溫低壓的氣體2)-1冷凍回路(循環(huán))的原理面向M公司的OILMATICMRSD-15A-N的例子2)-2冷凍回路(循環(huán))的原理■冷凍循環(huán)原理絕對壓力過冷卻液過熱蒸汽(溫度)凝結(jié)器(冷凝器)高溫側(cè)PcC冷凝過程B莫里爾圖(冷凝溫度)膨脹閥膨脹過程低壓側(cè)Pe蒸發(fā)過程(蒸發(fā)溫度)D

A蒸發(fā)器(冷卻器)(壓縮機(jī))過熱蒸汽ｉｃｉAｉB焓ｉD(J/ｋｇ)冷卻能力冷凝能力壓縮做功冷凍壓縮機(jī)制冷劑(氟里昂)制冷劑(氟里昂)制冷劑(氟里昂)(OILMATIC的冷卻機(jī)理)壓縮過程飽和液飽和蒸汽飽和蒸汽飽和液■冷凍循環(huán)各過程的說明壓縮過程：被吸進(jìn)壓縮機(jī)的蒸汽制冷劑(氟利昂氣體)，在回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)內(nèi)被壓縮成

高溫高壓的氣體制冷劑(熱氣體)。冷凝過程：流進(jìn)凝結(jié)器內(nèi)部的制冷劑氣體，被空氣(風(fēng)冷式)或冷卻水(水冷式)冷卻，

釋放出冷凝熱而被液化，變成過冷卻制冷劑。

※凝結(jié)器釋放的熱量等于制冷劑在蒸發(fā)器中獲得的熱量(蒸發(fā)熱)與冷凍

機(jī)壓縮所做的功之和。

冷凝潛熱(冷凝能力)=蒸發(fā)熱(冷卻能力)＋壓縮做功上式中，G表示制冷劑流量(kg/s)冷凝壓力(高壓)越低，冷凝能力越大膨脹過程：高壓液化制冷劑在通過膨脹閥的細(xì)孔期間隔熱膨脹，壓力降低，

變成容易蒸發(fā)的狀態(tài)。蒸發(fā)過程：流進(jìn)蒸發(fā)器(冷卻器)內(nèi)部的低溫低壓的液態(tài)制冷劑在此從高溫液

體(油)獲得熱量而蒸發(fā)，變成過熱蒸汽狀態(tài)。蒸發(fā)潛熱(冷卻能力)=傳熱效率×熱交換面積×(液溫－蒸發(fā)溫度)上式中，QR表示冷卻能力(W)，G表示制冷劑流量(kg/s)蒸發(fā)壓力(低壓)越高，冷卻能力越大OILMATIC(油溫自動調(diào)控機(jī))技術(shù)資料

‐Contents‐1)關(guān)東精機(jī)概要介紹2)冷凍回路(循環(huán))的原理3)關(guān)于OILMATIC的冷卻方式4)關(guān)于OILMATIC的控制方式5)選擇OILMATIC機(jī)型時(shí)的確認(rèn)事項(xiàng)6)關(guān)于OILMATIC的最新動向7)答疑技術(shù)說明資料3)-1關(guān)于OILMATIC的冷卻方式強(qiáng)制循環(huán)冷卻用途主軸冷卻、工作油、潤滑油線性電機(jī)、滾珠絲杠等強(qiáng)制渦流冷卻用途冷卻液冷卻半強(qiáng)制循環(huán)冷卻用途冷卻液冷卻(事后安裝)低冷卻液箱用技術(shù)說明資料冷卻方式內(nèi)容回路圖強(qiáng)制循環(huán)冷卻(ML、MR、C系列等)利用OILMATIC內(nèi)的泵強(qiáng)制性地使液體循環(huán)進(jìn)行冷卻的方法用于液體中無垃圾等異物的清潔液體的場合強(qiáng)制渦流冷卻(KTV、V系列等)在OILMATIC外部配置有熱交換器，利用設(shè)置在其中間的圓板強(qiáng)制性地?cái)嚢枰后w進(jìn)行冷卻的方法即使液體中有垃圾等異物，也可使用半強(qiáng)制循環(huán)冷卻(KTCG、MRCC等)利用OILMATIC內(nèi)的泵強(qiáng)制性地使液體循環(huán)進(jìn)行冷卻的方法冷卻器可分解和清掃，因此即使液體中有垃圾等異物，也可使用冷凝器壓縮機(jī)傳感器儲液箱冷卻器OILMATIC冷凝器壓縮機(jī)接自機(jī)床接機(jī)床攪拌電機(jī)傳感器冷卻線圈冷卻液箱OILMATIC壓縮機(jī)冷凝器接自機(jī)床接機(jī)床冷卻器傳感器冷卻液箱技術(shù)說明資料3)-2關(guān)于OILMATIC的冷卻方式1)關(guān)東精機(jī)概要介紹2)冷凍回路(循環(huán))的原理3)關(guān)于OILMATIC的冷卻方式4)關(guān)于OILMATIC的控制方式5)選擇OILMATIC機(jī)型時(shí)的確認(rèn)事項(xiàng)6)關(guān)于OILMATIC的最新動向7)答疑技術(shù)說明資料OILMATIC(油溫自動調(diào)控機(jī))技術(shù)資料

‐Contents‐在內(nèi)部傳感器位置進(jìn)行控制【種類】a)供液溫度控制b)回液溫度控制在各冷凍回路進(jìn)行控制【種類】c)ON-OFF控制d)氣體旁通控制e)變頻器PID控制f)氣體旁通PID控制在外部傳感器位置進(jìn)行控制【種類】g)基準(zhǔn)溫度跟隨式h)室溫跟隨式i)恒定式OILMATIC所實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)品(因各機(jī)床廠家而異)例如：b)+e)+g)=回液溫度控制變頻器PID控制基準(zhǔn)溫度跟隨式4)-1關(guān)于OILMATIC的控制方式技術(shù)說明資料ON-OFF控制氣體旁通PID控制變頻器

PID控制氣體旁通

ON-OFF控制冷凝器冷凝器冷凝器冷凝器壓縮機(jī)壓縮機(jī)壓縮機(jī)傳感器傳感器傳感器傳感器傳感器傳感器風(fēng)扇電機(jī)風(fēng)扇電機(jī)風(fēng)扇電機(jī)風(fēng)扇電機(jī)攪拌電機(jī)電磁閥變頻式壓縮機(jī)干燥器干燥器干燥器泵泵脈沖旁通閥脈沖膨脹閥脈沖旁通閥毛細(xì)管毛細(xì)管毛細(xì)管技術(shù)說明資料4)-2關(guān)于OILMATIC的控制方式冷卻器冷卻器冷卻器冷卻器控制方式內(nèi)容動作ON-OFF控制利用液溫傳感器對冷凍機(jī)實(shí)施ON-OFF控制(2位置控制)，存在穩(wěn)態(tài)偏差；大致精度為供液溫度控制±1.5～2℃，回液溫度控制±2.5～3℃

※代表機(jī)型：ML系列、KTV系列、KTCG系列等氣體旁通ON、OFF控制在冷凍機(jī)連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)，利用液溫傳感器對設(shè)置在冷凍回路中途的旁通回路上的電磁閥實(shí)施ON-OFF控制(3位置控制)，存在穩(wěn)態(tài)偏差；大致精度為供液溫度控制±0.5℃，回液溫度控制±1～2℃

※代表機(jī)型：MP系列、KTV系列等氣體旁通PID控制在冷凍機(jī)連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)，利用液溫傳感器對設(shè)置在冷凍回路中途的旁通回路上的電動閥實(shí)施連續(xù)控制的方法，不存在穩(wěn)態(tài)偏差；在穩(wěn)定狀態(tài)，供液和回液的溫度控制精度均大致為±0.1～0.2℃

※代表機(jī)型：CL系列等變頻器控制利用液溫傳感器對冷凍回路上的冷凍機(jī)實(shí)施變頻控制(改變運(yùn)行頻率進(jìn)行控制)，并且在中途設(shè)置旁通回路(專利)，從低負(fù)荷到高負(fù)荷，可在大范圍內(nèi)適應(yīng)負(fù)荷波動(獨(dú)立的PID控制)，不存在穩(wěn)態(tài)偏差；在穩(wěn)定狀態(tài)，供液和回液的溫度控制精度均大致為±0.1～0.2℃

※代表機(jī)型：C系列、V系列、MR系列等穩(wěn)態(tài)偏差穩(wěn)態(tài)偏差供油溫度回油溫度(●有前饋控制)發(fā)熱量(●有前饋控制)發(fā)熱量技術(shù)說明資料4)-3關(guān)于OILMATIC的控制方式控制方式響應(yīng)性穩(wěn)定性節(jié)能優(yōu)點(diǎn)問題點(diǎn)ON-OFF控制◎△○液溫精度受油箱容量、循環(huán)流量的影響小，響應(yīng)性好，在零部件加工中即使主軸轉(zhuǎn)速在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生波動，對控制的影響也小，控制簡單，維護(hù)容易受熱負(fù)荷的影響，液溫會發(fā)生穩(wěn)態(tài)偏差氣體旁通ON、OFF控制◎○△與ON-OFF控制相同與ON-OFF控制相同低負(fù)荷狀態(tài)采用冷凍機(jī)ON-OFF控制氣體旁通PID控制○◎○可調(diào)節(jié)冷卻能力，運(yùn)行中使冷卻能力與熱負(fù)荷相適應(yīng)，從低熱負(fù)荷到高熱負(fù)荷，可在大范圍內(nèi)高精度地控制溫度，通過調(diào)節(jié)實(shí)際設(shè)備的參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)與機(jī)械匹配的最優(yōu)控制狀態(tài)響應(yīng)性易受油箱容量、循環(huán)流量的影響；響應(yīng)性相對較好，但在零部件加工中，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生波動(熱負(fù)荷波動)時(shí)，較難獲得穩(wěn)定的液溫精度；不適用大型機(jī)械(15型、22型)

變頻器控制○◎◎可調(diào)節(jié)冷卻能力，運(yùn)行中使冷卻能力與熱負(fù)荷相適應(yīng)，從低熱負(fù)荷到高熱負(fù)荷，可在大范圍內(nèi)高精度地控制液溫，通過調(diào)節(jié)實(shí)際設(shè)備的參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)與機(jī)械匹配的最優(yōu)控制狀態(tài)響應(yīng)性易受油箱容量、循環(huán)流量的影響；響應(yīng)性相對較好，但在零部件加工中，當(dāng)主軸轉(zhuǎn)速在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生波動(熱負(fù)荷波動)時(shí)，較難獲得穩(wěn)定的液溫精度4)-4關(guān)于OILMATIC的控制方式技術(shù)說明資料控制方式內(nèi)容用途問題點(diǎn)供液溫度控制在OILMATIC出口側(cè)配置液溫傳感器，控制供液溫度用于主軸轉(zhuǎn)速相對穩(wěn)定的場合用于冷卻油流量低，IN和OUT液溫相差大的場合隨著熱負(fù)荷的增大，回液溫度(平均液溫)升高，冷卻效果降低由于在出口側(cè)控制，在油箱循環(huán)中，冷卻液溫與油箱內(nèi)的液溫會出現(xiàn)偏差回液溫度控制在OILMATIC回液側(cè)配置液溫傳感器，控制回液溫度用于主軸轉(zhuǎn)速頻繁波動(熱負(fù)荷波動)的場合用于想要管理循環(huán)油箱內(nèi)的液溫的場合當(dāng)冷卻油循環(huán)流量低時(shí)，冷卻液的供液溫度會變得相當(dāng)?shù)停士赡艹霈F(xiàn)主軸軸承的外圍過度冷卻現(xiàn)象，或者主軸頭、配管表面出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象油箱循環(huán)冷卻時(shí)，因油箱流量差異，液溫精度會發(fā)生變化(這是控制延遲的影響)(●有前饋控制)發(fā)熱量穩(wěn)態(tài)偏差技術(shù)說明資料4)-5關(guān)于OILMATIC的控制方式控制方式內(nèi)容機(jī)體溫度跟隨式溫度控制在一部分機(jī)械上裝上基準(zhǔn)溫度傳感器，控制液溫使其跟隨機(jī)體溫度的控制方式室溫跟隨式溫度控制將基準(zhǔn)溫度傳感器采集到的溫度視為室溫，控制液溫使其跟隨室溫的控制方式恒定式溫度控制控制液溫使其與控制器設(shè)置的溫度一致的控制方式注）不能籠統(tǒng)地說哪一種方式對限制熱變形尤其有效，不過對于冷卻主軸頭(主

軸套)，一般采用機(jī)體溫度跟隨式(或室溫跟隨式)控制。技術(shù)說明資料4)-6關(guān)于OILMATIC的控制方式1)關(guān)東精機(jī)概要介紹2)冷凍回路(循環(huán))的原理3)關(guān)于OILMATIC的冷卻方式4)關(guān)于OILMATIC的控制方式5)選擇OILMATIC機(jī)型時(shí)的確認(rèn)事項(xiàng)6)關(guān)于OILMATIC的最新動向7)答疑技術(shù)說明資料OILMATIC(油溫自動調(diào)控機(jī))技術(shù)資料

‐Contents‐5)選擇OILMATIC機(jī)型時(shí)的確認(rèn)事項(xiàng)1.用途

用于主軸冷卻、工作油和潤滑油冷卻、冷卻液冷卻、滾珠絲杠冷卻、線性電機(jī)冷卻、放電加工冷卻、等等2.推測發(fā)熱量所需的資料和數(shù)據(jù)、必要的冷卻能力

※必要的加溫(加熱器)能力3．使用的熱介質(zhì)液體的規(guī)格油、水、(水溶性和油性)冷卻液，等等

※物理性能(密度、比熱、粘度等)4.環(huán)境溫度條件、設(shè)置溫度范圍5.電源條件

(標(biāo)準(zhǔn)電壓、異電壓)6.遵循的標(biāo)準(zhǔn)

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