关东精机油冷机技术说明资料.ppt

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,技术说明资料,关东精机,技术说明资料,OILMATIC(,油温自动调控机,),技术资料,Contents,1),关东精机 概要介绍,2),冷冻回路,(,循环,),的原理,3),关于,OILMATIC,的冷却方式,4),关于,OILMATIC,的控制方式,5),选择,OILMATIC,机型,时的,确认事项,6),关于,OILMATIC,的最新动向,7),答疑,OILMATIC(,油温自动调控机,),技术资料,Contents,1),关东精机 概要介绍,2),冷冻回路,(,循环,),的原理,3),关于,OILMATIC,的冷却方式,4),关于,OILMATIC,的控制方式,5),选择,OILMATIC,机型时的确认事项,6),关于,OILMATIC,的最新动向,7),答疑,技术说明资料,(,),公司概要,成 立：,1961,年,(,昭和,36,年,)5,月,资 本,金,：,9,350,万日元,员工,人,数：,152,人,年,销售额：,2006,年,4,月期,45.9,亿日元,业,种,：普通机械器具制造业,2002,年,1,月 取得,ISO9001:2000,认证,(,冷机事业部,),2004,年,9,月 取得,ISO14001:1996,认证,(,全公司,),技术说明资料,成田机场,东京,前桥,60km,100km,(,),公司概要,总部工厂,江田工厂,日本,前桥市大渡町,2,1,10,占地面积,8,042m2,建筑面积,4,280m2,前桥市江田町,456,占地面积,9,089m2,建筑面积,6,204m2,技术说明资料,OILMATIC,油温自动调控机,MOLDMATIC,金属模具温度自动调控机,高精度油温控制装置,冷却送水装置,【,工机事业部,主要产品,】,处理系统,托盘更换器,装箱装置,自动装配机,自动检查机,自动化和省力化系统,(,),公司概要事业部体制,【,冷机事业部,主要产品,】,技术说明资料,(,),公司概要历史沿革,60s,油圧作動油用途,(1965,年,),70s,切削油、研削油用,KTV,形,(1970,年,),80s,MC,主軸高速化対応、,PID,制御導入,(1987,年,),京都大学産学連携,(1987,年,),90s,SPC No(,部品番号,),開始,(1991,年,),4,PID,採用,(1992,年,),00S,新冷媒,R-407C,業界初採用,(,各機種、,2000,年,),制御仕様業界初,推出用于油压工作油的,“,OILMATIC,”,(1965,年,),推出用于切削油、研磨油的,OILMATIC,“,KTV,型,”,(1970,年,),为应对,MC,主轴高速化，引进,PID,控制,(1987,年,),与京都大学开展产学联合,(1987,年,),“,SPC No(,零部件件号,),”,系统启用,(1991,年,),推出采用,4,个传感器的,PID,控制的,OILMATIC(1992,年,),在同行业中率先采用新型制冷剂,R-407C(,各种机型，,2000,年,),在同行业中率先推出采用变频器控制的,OILMATIC,技术说明资料,(,),公司概要,OILMATIC,的用途,加工中心,：主轴冷却 切削液,NC,车床,：,主轴冷却 切削液,放电加工机：加工液 加工油,各种磨床,：磨削液 工作油 主轴冷却,高速压力机：润滑油,加工中心,NC,车床,平面磨床,NC,放电加工机,技术说明资料,印刷电路板钻孔机：主轴冷却,切割,锯,主轴冷却 加工液,(,纯水,),贴,片机,:,润滑油,超精密加工机,：静压工作油 主轴冷却 加工液,X,射线分析、衍射装置、激光加工机、,CT,、,MRI,技术说明资料,(,),公司概要,OILMATIC,的用途,汽车零部件批量加工,(,用,“,专机,”,加工,),转向齿轮箱,传热计算法,本公司研究室长 已故 千辉 淳二,(,工学博士,),著,技术说明资料,(,),公司概要,OILMATIC,的,所处位置,京都大学 工学,院,参加与机床有关的各种研究会 等,长冈技术科学大学,在机械领域开展共同研究、互换信息 等,群马高专,与教员互换信息,接收实习生等,群马大学 工学,院,员工,正,在,该校,读博士,(,工学研究科 博士后期课程,),【,积极开展产学联合为接触最新的,机床理论,】,技术说明资料,(,),公司概要,OILMATIC,的,所处位置,【,成果,重点探讨,“,抑制,机床的热,变形,”,】,千辉淳二,传热计算法,工学图书、,1981,千辉淳二,通过,控制温度,抑制,机床热变形的研究,关东精机纪要、,1991(,非公开发行,),铃木秀幸,(,浦野、久米原,),超精密机床高精度油温控制装置,的,开发,紧密工学会杂志,2,009 Vol.75,No.5,精密工学会、,2009,浦野好市,(,中村、垣野、米山,),内圈滚道润滑主轴的高速旋转特性分析与评价,精密工学会志,1994,Vol.60,No.10,增刊,精密工学会、,1994,技术说明资料,(,),公司概要,OILMATIC,的,所处位置,出处：安田工业,主,页,YASDA,的市场目标,重视精度新厂家的目标,YASDA,的目标,重视量产型厂家的目标,加工精度,市场规模,技术说明资料,(,),公司概要,OILMATIC,的,所处位置,JIMTOF2008,回顾,由滚珠丝杠驱动的主要高精度参展设备,牧野铣床制作所,FB127,、,V56i,、,V33i,20m/min,碌碌产业,MEGA,S400/E24H,15m/min,山崎,MAZAK,HNC8800,60m/min,三菱重工业,V1-5X,15m/min,由滚珠丝杠驱动的主要多轴加工机,山崎,MAZAK,VARIAXIS,630-5XT,其他公司,北村机械,Mytrunnion-3,安田工业,YBM Vi40,牧野铣床制作所,D500,(,部分由其他公司生产,),大阪机工,VG5000,其他公司,OKUMA,MU-500VA,松浦机械,CUBLEX42,森精机制作所,VG5000,其他公司,出处：,NSK Precision,调查,摘自,机械与工具,2010,年,1,月号,(,特辑：对微细精密加工的期待,),YMC430,V1,MEGA-S400,iQ300,技术说明资料,出处：,Autocam,、,Autocam medical,技术说明资料,(,),公司概要,OILMATIC,的,所处位置,OILMATIC(,油温自动调控机,),技术资料,Contents,1),关东精机 概要介绍,2),冷冻回路,(,循环,),的原理,3),关于,OILMATIC,的冷却方式,4),关于,OILMATIC,的控制方式,5),选择,OILMATIC,机型时的确认事项,6),关于,OILMATIC,的最新动向,7),答疑,技术说明资料,冷冻循环,空调、冰箱等的基本原理都是相同的,压缩机,(,恒速式、变速式,),涡旋,式,、,回转式,凝结器,冷凝器,(,水冷、风冷,),节流阀、膨胀阀,毛细管,(,电子式、温度式等,),热交换器,蒸发器,(,空气、水、油等,),高温高压,的气体,高温高压,的液体,低温低压的液体,低温低压的气体,2)-1,冷冻回路,(,循环,),的原理,面向,M,公司的,OILMATIC,MRSD-15A-N,的例子,2)-2,冷冻回路,(,循环,),的原理,冷冻循环原理,绝对压力,过冷却液,过热蒸汽,(,温度,),凝结器,(,冷凝器,),高温侧,Pc,C,冷凝过程,B,莫里尔图,(,冷凝温度,),膨胀阀,膨胀过程,低压侧,Pe,蒸发过程,(,蒸发温度,),D,A,蒸发器,(,冷却器,),(,压缩机,),过热蒸汽,A,B,焓,D,(J/,),冷却能力,冷凝能力,压缩做功,冷冻压缩机,制冷剂,(,氟里昂,),制冷剂,(,氟里昂,),制冷剂,(,氟里昂,),(OILMATIC,的冷却机理,),压缩过程,饱和液,饱和蒸汽,饱和蒸汽,饱和液,冷冻循环各过程的说明,压缩过程：被吸进压缩机的蒸汽制冷剂,(,氟利昂气体,),，在回转式压缩机内被压缩成,高温高压的气体制冷剂,(,热气体,),。,冷凝过程：流进凝结器内部的制冷剂气体，被空气,(,风冷式,),或冷却水,(,水冷式,),冷却，,释放出冷凝热而被液化，变成过冷却制冷剂。,凝结器释放的热量等于制冷剂在蒸发器中获得的热量,(,蒸发热,),与冷冻,机压缩所做的功之和。,冷凝潜热,(,冷凝能力,)=,蒸发热,(,冷却能力,),压缩做功,上式中，,G,表示制冷剂流量,(kg/s),冷凝压力,(,高压,),越低，冷凝能力越大,膨胀过程：高压液化制冷剂在通过膨胀阀的细孔期间隔热膨胀，压力降低，,变成容易蒸发的状态。,蒸发过程：流进蒸发器,(,冷却器,),内部的低温低压的液态制冷剂在此从高温液,体,(,油,),获得热量而蒸发，变成过热蒸汽状态。,蒸发潜热,(,冷却能力,)=,传热效率,热交换面积,(,液温蒸发温度,),上式中，,QR,表示冷却能力,(W),，,G,表示制冷剂流量,(kg/s),蒸发压力,(,低压,),越高，冷却能力越大,OILMATIC(,油温自动调控机,),技术资料,Contents,1),关东精机 概要介绍,2),冷冻回路,(,循环,),的原理,3),关于,OILMATIC,的冷却方式,4),关于,OILMATIC,的控制方式,5),选择,OILMATIC,机型时的确认事项,6),关于,OILMATIC,的最新动向,7),答疑,技术说明资料,3)-1,关于,OILMATIC,的冷却方式,强制循环冷却,用途,主轴冷却、工作油、润滑油,线性电机、滚珠丝杠等,强制涡流冷却,用途,冷却液冷却,半强制循环冷却,用途,冷却液冷却,(,事后安装,),低冷却液箱用,技术说明资料,冷却方式,內容,回路图,强制循环冷却,(ML,、,MR,、,C,系列等,),利用,OILMATIC,内的泵强制性地,使,液体循环,进行,冷却的方法,用于液体中无垃圾等异物,的,清洁液体的场合,强制涡流冷却,(KTV,、,V,系列等,),在,OILMATIC,外,部,配置有热交换器，利用设置在其中间的,圆,板强制性地搅拌液体,进行,冷却的方法,即使液体中有垃圾等异物，,也,可使用,半强制循环冷却,(KTCG,、,MRCC,等,),利用,OILMATIC,内的泵强制性地,使,液体循环,进行,冷却的方法,冷却器可分解和清扫，因此即使液体中有垃圾等异物，,也,可使用,冷凝器,压缩机,传感器,储液箱,冷却器,OILMATIC,冷凝器,压缩机,接自机床,接机床,搅拌电机,传感器,冷却线圈,冷却液箱,OILMATIC,压缩机,冷凝器,接自机床,接机床,冷却器,传感器,冷却液箱,技术说明资料,3)-2,关于,OILMATIC,的冷却方式,1),关东精机 概要介绍,2),冷冻回路,(,循环,),的原理,3),关于,OILMATIC,的冷却方式,4),关于,OILMATIC,的控制方式,5),选择,OILMATIC,机型时的确认事项,6),关于,OILMATIC,的最新动向,7),答疑,技术说明资料,OILMATIC(,油温自动调控机,),技术资料,Contents,在内部传感器位置,进行控制,【,种类,】,a),供液温度控制,b),回液温度控制,在,各冷冻回路,进行控制,【,种类,】,c)ON-OFF,控制,d),气体旁通控制,e),变频器,PID,控制,f),气体旁通,PID,控制在外部传感器位置,进行控制,【,种类,】,g),基准温度,跟随,式,h),室温跟随式,i),恒定式,OILMATIC,所实现的产品,(,因各机床厂家而异,),例如：,b)+e)+g)=,回液温度控制,变频器,PID,控制,基准温度,跟随,式,4)-1,关于,OILMATIC,的控制方式,技术说明资料,ON-OFF,控制,气体旁通,PID,控制,变频器,PID,控制,气体旁通,ON-OFF,控制,冷凝器,冷凝器,冷凝器,冷凝器,压缩机,压缩机,压缩机,传感器,传感器,传感器,传感器,传感器,传感器,风扇电机,风扇电机,风扇电机,风扇电机,搅拌电机,电磁阀,变频式,压缩机,干燥器,干燥器,干燥器泵,泵,脉冲,旁通阀,脉冲,膨胀阀,脉冲,旁通阀,毛细管,毛细管,毛细管,技术说明资料,4)-2,关于,OILMATIC,的控制方式,冷却器,冷却器,冷却器,冷却器,控制方式,內容,动作,ON-OFF,控制,利用液温传感器对冷冻机实施,ON-OFF,控制,(2,位置控制,),，存在稳态偏差,；,大致精度为供液温度控制,1.5,2,，回液温度控制,2.5,3,代表机型：,ML,系列、,KTV,系列、,KTCG,系列等,气体旁通,ON,、,OFF,控制,在冷冻机连续运行状态，利用液温传感器对设置在冷冻回路中途的旁通回路上的电磁阀实施,ON-OFF,控制,(3,位置控制,),，存在稳态偏差,；,大致精度为供液温度控制,0.5,，回液温度控制,1,2,代表机型：,MP,系列、,KTV,系列等,气体旁通,PID,控制,在冷冻机连续运行状态，利用液温传感器对设置在冷冻回路中途的旁通回路上的电动阀实施连续控制的方法,，,不存在稳态偏差,；,在稳定状态，供液和回液的温度控制精度均大致为,0.1,0.2,代表机型：,CL,系列等,变频器,控制,利用液温传感器对冷冻回路上的冷冻机实施变频控制,(,改变运行频率进行控制,),，并且在中途设置旁通回路,(,专利,),，从低负荷到高负荷，可在大范围内适应负荷波动,(,独立的,PID,控制,),，,不存在稳态偏差,；,在稳定状态，供液和回液的温度控制精度均大致为,0.1,0.2,代表机型：,C,系列、,V,系列、,MR,系列等,稳态偏差,稳态偏差,供油温度,回油温度,(,有前馈控制,),发热量,(,有前馈控制,),发热量,技术说明资料,4)-3,关于,OILMATIC,的控制方式,控制方式,响应性,稳定性,节能,优点,问题点,ON-OFF,控制,液温精度受油箱容量、循环流量的影响小,，,响应性好，在零部件加工中即使主轴转速在短时间内发生波动，对控制的影响也小,，,控制简单，维护容易,受热负荷的影响，液温会发生稳态偏差,气体旁通,ON,、,OFF,控制,与,ON-OFF,控制相同,与,ON-OFF,控制相同,低负荷状态采用冷冻机,ON-OFF,控制气体旁通,PID,控制,可调节冷却能力，运行中使冷却能力与热负荷相适应,，,从低热负荷到高热负荷，可在大范围内高精度地控制温度,，,通过调节实际设备的参数，可实现与机械匹配的最,优,控制状态,响应性易受油箱容量、循环流量的影响,；,响应性相对较好，但在零部件加工中，当主轴转速在短时间内发生波动,(,热负荷波动,),时，,较难,获得稳定的液温精度,；,不适用大型机械,(15,型、,22,型,),变频器,控制,可调节冷却能力，运行中使冷却能力与热负荷相适应,，,从低热负荷到高热负荷，可在大范围内高精度地控制液温,，,通过调节实际设备的参数，可实现与机械匹配的最,优,控制状态,响应性易受油箱容量、循环流量的影响,；,响应性相对较好，但在零部件加工中，当主轴转速在短时间内发生波动,(,热负荷波动,),时，,较难,获得稳定的液温精度,4)-4,关于,OILMATIC,的控制方式,技术说明资料,控制方式,內容,用途,问题点,供液温度,控制,在,OILMATIC,出口侧配置液温传感器，控制供液温度,用于主轴转速相对稳定的场合,用于冷却油流量低，,IN,和,OUT,液温相差大的场合,随着热负荷的增大，回液温度,(,平均液温,),升高，冷却效果降低,由于在出口侧控制，在油箱循环中，冷却液温与油箱内的液温会出现偏差,回液温度,控制,在,OILMATIC,回液侧配置液温传感器，控制,回,液温度,用于主轴转速频繁波动,(,热负荷波动,),的场合,用于想要管理循环油箱内的液温的场合,当冷却油循环流量低时，冷却液的供液温度会变得相当低，故可能出现主轴轴承的外围过度冷却现象，或者主轴头、配管表面出现结露现象,油箱循环冷却时，因油箱流量差异，液温精度会发生变化,(,这是控制延迟的影响,),(,有前馈控制,),发热量,稳态偏差,技术说明资料,4)-5,关于,OILMATIC,的控制方式,控制方式,內容,机体温度跟随式温度控制,在一部分机械上装上基准温度传感器，控制液温,使其,跟,随,机体温度,的,控制方式,室温跟随式,温度控制,将基准温度传感器采集到的温度视为室温，控制液温,使其,跟,随,室温,的,控制方式,恒定式,温度控制,控制液温,使其,与控制器设置的温度一致,的,控制方式,注,）,不能笼统地说哪一种方式对限制热,变形,尤其有效，不过,对于,冷却主轴头,(,主,轴套,),，一般采用机体温度跟随式,(,或室温跟随式,),控制,。,技术说明资料,4)-6,关于,OILMATIC,的控制方式,1),关东精机 概要介绍,2),冷冻回路,(,循环,),的原理,3),关于,OILMATIC,的冷却方式,4),关于,OILMATIC,的控制方式,5),选择,OILMATIC,机型时的确认事项,6),关于,OILMATIC,的最新动向,7),答疑,技术说明资料,OILMATIC(,油温自动调控机,),技术资料,Contents,5),选择,OILMATIC,机型时的确认事项,1.,用途,用于主轴冷却、工作油和润滑油冷却、冷却液冷却、滚珠丝杠冷却、线性电机冷却、放电加工冷却、等等,2.,推测发热量所需的资料和数据,、,必要的冷却能力,必要的加温,(,加热器,),能力,3,使用的热介质液体的规格,油、水、,(,水溶性和油性,),冷却液,，,等等,物理性能,(,密度、比热、粘度等,),4.,环境温度条件、设置温度范围,5.,电源条件,(,标准电压、异电压,),6.,遵循的标准,(CE,规格 等,),7.,要求的油温控制精度,8.,泵流量、输出压力,9.,凝结器的方式,(,风冷式、水冷式,),10油箱容量,(,有油箱的情况,),、连接配管直径与长度、流路条件,等,11.,其他特殊规格,特殊形状、多路冷却,(,多系统,),热交换,(,间接,温控,),方式、,复合单元,(,冷却装置油压单元,),超精密油温控制装置,(,0.05,以下,),等等,技术说明资料,1),关东精机 概要介绍,2),冷冻回路,(,循环,),的原理,3),关于,OILMATIC,的冷却方式,4),关于,OILMATIC,的控制方式,5),选择,OILMATIC,机型时的确认事项,6),关于,OILMATIC,的最新动向,7),答疑,技术说明资料,OILMATIC(,油温自动调控机,),技术资料,Contents,6)-1,关于,OILMATIC,的最新动向,(,液温精度动向,),2010,年,油温控制,2000,年,1990,年,1980,年,气体旁通控制衰减槽,超精密加工领域,机床领域,变频器,PID,控制,衰减槽加热器,PID,变频器,PID,控制,衰减槽,压缩机,ON-OFF,控制,气体旁通控制,变频器,PID,控制,0.1,以下,0.1,以上,变频器,PID,控制,高精度控制器,技术说明资料,应对,随着复合加工机和,5,轴加工机的普及,所带来的,“,发热部位增加,”,应对,能够,“,长时间,”,保持,“,超高精度,”,的液温精度,(,0.005,以下,),的温度控制技术,开发要求,应对,“,NC,开放化,”,应对环保型产品开发要求,6)-2,关于,OILMATIC,的最新动向,(,对,OILMATIC,的需求动向,),技术说明资料,OILMATIC(,油温自动调控机,),技术资料,Contents,1),关东精机 概要介绍,2),冷冻回路,(,循环,),的原理,3),关于,OILMATIC,的冷却方式,4),关于,OILMATIC,的控制方式,5),选择,OILMATIC,机型时的确认事项,6),关于,OILMATIC,的最新动向,7),答疑,技术说明资料,