关东精机油冷机技术说明资料

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(１)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60km100km(１)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(１)公司概要～事业部体制～【冷机事业部主要产品】技术说明资料(１)公司概要～历史沿革～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制御導入(1987年)京都大学との産学連携(1987年)90’s「SPCNo(部品番号)」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業界初採用(各機種、2000年～)インバータ制御仕様オイルマチック業界初デビュー·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)·“SPCNo(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(１)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(１)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(１)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(１)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》2,009Vol.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(１)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(１)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

HNCμ8800

60m/min三菱重工业

μV1-5X

15m/min●由滚珠丝杠驱动的主要多轴加工机山崎MAZAK

VARIAXIS

630-5XⅡT

其他公司北村机械

Mytrunnion-3安田工业

YBMVi40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OKUMAMU-500VA松浦机械

CUBLEX42森精机制作所

VG5000

其他公司出处：NSKPrecision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)YMC430μV1MEGA-S400iQ300技术说明资料出处：Autocam、Autocammedical技术说明资料(１)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OILMATICMRSD-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PcC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ｉｃｉAｉB焓ｉD(J/ｋｇ)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

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