JP2001009655A - Straight guide device of machine tool - Google Patents
Straight guide device of machine toolInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、工作機械のワー
クテーブルや刃物台を直線的に案内する装置に関するも
ので、ガイドレールとこれに沿って移動するスライダと
の間にボールやころなどの転動体を介在させた直線運動
ガイド（以下、「直動案内軸受」という）によって案内
される移動台に採用される直線案内装置に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for linearly guiding a work table or a tool post of a machine tool, and more particularly, to a device such as a ball or a roller between a guide rail and a slider moving along the guide rail. The present invention relates to a linear guide device used for a moving table guided by a linear motion guide (hereinafter, referred to as a "linear motion guide bearing") with a moving body interposed.
【０００２】[0002]
【従来の技術】工作機械は、ワークと刃物との相対移動
によりワークを加工するので、直線ないし平面を加工す
るときは、ワークや刃物を高い精度で直線移動させなけ
ればならない。この直線移動のための案内装置として、
従来は面接触による滑り案内装置が用いられていたが、
各種構造の直動案内軸受が提供されるようになり、転動
体の材質や加工精度の向上によって、高い負荷能力を有
する直動案内軸受も提供されるようになったため、高い
精度と剛性を必要とする工作機械においても、その直線
案内装置に直動案内軸受を用いることが可能になってき
ている。2. Description of the Related Art A machine tool processes a work by relative movement between the work and a blade. Therefore, when processing a straight line or a plane, the work and the blade must be moved linearly with high accuracy. As a guide device for this linear movement,
Conventionally, a sliding guide device using surface contact was used,
As linear motion guide bearings with various structures are provided, linear motion guide bearings with high load capacity are also provided by improving the material and processing accuracy of rolling elements, so high precision and rigidity are required. In such a machine tool, a linear guide bearing can be used in the linear guide device.
【０００３】しかし直動案内軸受は、グリースや潤滑油
の介在下でガイドレールとスライダとが広い面積で面接
触している滑り案内装置に比べて、剛性及び振動減衰能
が低く、加工中に振動が生じ易く、加工面の面精度の低
下が起りやすいという問題がある。[0003] However, the linear guide bearing has lower rigidity and vibration damping capability than a slide guide device in which the guide rail and the slider are in surface contact with a large area under the presence of grease or lubricating oil. There is a problem that vibration is apt to occur and the surface accuracy of the machined surface is likely to be reduced.
【０００４】また直動案内軸受には、例えば特公平５−
２０２２２号公報、特開平９−２１７７４３号公報、特
開平９−３２９１４１号公報などに示されているよう
に、ブレーキを内蔵させることによって、必要なときに
摺動抵抗を増加させたり、移動をロックしたりする機能
を備えたものが提案されている。[0004] In addition, for example, Japanese Patent Publication No.
As disclosed in JP-A No. 20222, JP-A-9-217743, JP-A-9-329141, etc., by incorporating a brake, the sliding resistance can be increased when necessary or the movement can be locked. One that has the function of doing the job has been proposed.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記のよ
うな技術の状況に鑑み、ワークテーブルや刃物台などの
工作機械の直線移動台を案内するのに特に好適で、切削
時におけるワークや刃物のびびり振動を防止することが
でき、ワークに対する刃物の接近時や戻り移動時の動作
速度を高速化することが可能で、加工条件に応じた剛性
や振動減衰能を付与することが可能な、工作機械の直線
案内装置を得ることを課題としている。In view of the state of the technology described above, the present invention is particularly suitable for guiding a linear moving table of a machine tool such as a work table or a tool post, and is particularly suitable for guiding a workpiece or a workpiece during cutting. Prevents chattering vibration of the blade, increases the operating speed when the blade approaches or returns to the workpiece, and can provide rigidity and vibration damping capacity according to the processing conditions It is an object to obtain a linear guide device for a machine tool.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】この発明の工作機械の直
線案内装置は、移動台２２と、移動台２２に固定された
スライダ３と、スライダ３を移動台の直線移動方向に案
内するガイドレール２と、ガイドレール２とスライダ３
との摺動部に介在する転動体４とを備えた直線案内装置
に、移動台２２ないしスライダ３に装着されてガイドレ
ール２の長手直角方向の面に対向するブレーキシュー６
と、ブレーキシュー６をガイドレール２に向けて付勢す
る油圧付勢装置７と、油圧付勢装置７に供給する油圧力
を設定する油圧設定装置２４と、移動台２２の高速移動
指令信号により油圧付勢装置７の油圧力を解放しかつ切
削移動指令信号により油圧設定装置２４で設定された油
圧を油圧付勢装置７に供給する制御手段２０とを設ける
ことにより、上記課題を解決している。A linear guide device for a machine tool according to the present invention comprises a movable base 22, a slider 3 fixed to the movable base 22, and a guide rail for guiding the slider 3 in the linear movement direction of the movable base. 2, guide rail 2 and slider 3
And a brake shoe 6 mounted on the moving table 22 or the slider 3 and opposed to a surface of the guide rail 2 in a direction perpendicular to the longitudinal direction.
A hydraulic urging device 7 for urging the brake shoe 6 toward the guide rail 2, a hydraulic setting device 24 for setting a hydraulic pressure to be supplied to the hydraulic urging device 7, and a high-speed movement command signal of the moving base 22. The above problem is solved by providing control means 20 for releasing the hydraulic pressure of the hydraulic urging device 7 and supplying the hydraulic pressure set by the hydraulic pressure setting device 24 to the hydraulic urging device 7 according to the cutting movement command signal. I have.
【０００７】上記構造ではブレーキシュー６をガイドレ
ール２に押接しているが、ガイドレール２と平行にブレ
ーキレール２１を配置し、このブレーキレールにブレー
キシュー６を押接する構造とすることもできる。In the above structure, the brake shoe 6 is pressed against the guide rail 2. However, it is also possible to arrange a brake rail 21 in parallel with the guide rail 2 and press the brake shoe 6 against this brake rail.
【０００８】上記構造において、対となるブレーキシュ
ー６をガイドレール２またはブレーキレール２１を挟ん
で対向して配置する構造が、油圧付勢装置７の付勢力を
ガイドレール２とスライダ３との間に介在する転動体に
作用させない点でより有利である。In the above structure, the pair of brake shoes 6 are arranged to face each other with the guide rail 2 or the brake rail 21 interposed therebetween, and the urging force of the hydraulic urging device 7 is applied between the guide rail 2 and the slider 3. This is more advantageous in that it does not act on the rolling elements interposed between them.
【０００９】上記手段を備えた工作機械の直線案内装置
は、切削負荷などが作用しない高速移動時には、摩擦抵
抗の小さな高速移動が可能であり、切削負荷や振動負荷
が作用する切削移動時には、ブレーキシュー６がガイド
レール２またはブレーキレール２１と面接触することに
よって高い剛性が付与されると共に大きな振動の減衰作
用が得られ、加工サイクルの短縮と高い加工精度という
相反する要求を満足させなければならない工作機械の直
線案内装置として特に好適である。The linear guide device for a machine tool provided with the above means is capable of high-speed movement with small frictional resistance during a high-speed movement without a cutting load or the like, and a brake during a high-speed movement with a cutting load or a vibration load. Since the shoe 6 comes into surface contact with the guide rail 2 or the brake rail 21, high rigidity is imparted and a large vibration damping action is obtained, and the conflicting demands of shortening the machining cycle and high machining accuracy must be satisfied. It is particularly suitable as a linear guide device for machine tools.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】図１ないし図３は、この発明の第
１実施例を示す図である。直動案内軸受１は、ガイドレ
ール２とこれに沿って移動するスライダ３とで構成され
ており、ガイドレール２とスライダ３との摺動部には転
動体４が介装されている。ガイドレール２は工作機械の
ベッドなどのフレームに固定され、スライダ３は刃物台
やワークテーブルなどの移動台２２に固定される。スラ
イダ３の一方の端面には、ブレーキユニット５が取付け
られている。1 to 3 are views showing a first embodiment of the present invention. The linear motion guide bearing 1 includes a guide rail 2 and a slider 3 moving along the guide rail. A rolling element 4 is interposed in a sliding portion between the guide rail 2 and the slider 3. The guide rail 2 is fixed to a frame such as a bed of a machine tool, and the slider 3 is fixed to a moving table 22 such as a tool post or a work table. A brake unit 5 is attached to one end surface of the slider 3.
【００１１】ブレーキユニット５は、図２に示すよう
に、ガイドレール２の両側面に対向するブレーキシュー
６を備えており、このブレーキシューの背面に油圧シリ
ンダ７のピストンが連結されている。油圧シリンダ７の
ヘッド側の室に圧油を供給すると、ブレーキシュー６が
ガイドレール２に押接される。ブレーキシュー６はガイ
ドレール２を挟んで対向配置されており、油圧が両側の
油圧シリンダに同時に作用して、一対のブレーキシュー
６がガイドレール２を挟持する構造である。As shown in FIG. 2, the brake unit 5 includes brake shoes 6 opposed to both sides of the guide rail 2, and a piston of a hydraulic cylinder 7 is connected to the back of the brake shoes. When pressure oil is supplied to the head-side chamber of the hydraulic cylinder 7, the brake shoe 6 is pressed against the guide rail 2. The brake shoes 6 are arranged opposite to each other with the guide rail 2 interposed therebetween, and a structure in which a pair of brake shoes 6 sandwich the guide rail 2 by hydraulic pressure simultaneously acting on hydraulic cylinders on both sides.
【００１２】油圧シリンダ７には、図３に示すように、
油圧ユニット８の圧油が、動作切換弁９、圧力切換弁１
０及び圧力設定器１１を含む油圧回路で供給されてい
る。動作切換弁９は、３位置弁で、ノーマル位置である
センタ位置では油圧シリンダ７のヘッド側の戻り回路を
連通し、油圧供給回路を遮断している。切換信号Ｂまた
はＣにより動作切換弁９が切換えられると、油圧シリン
ダ７のヘッド側またはロッド側に、油圧ユニット８で設
定された油圧が供給され、反対側の室の戻り管路が連通
される。As shown in FIG. 3, the hydraulic cylinder 7 has
The pressure oil of the hydraulic unit 8 is supplied to the operation switching valve 9 and the pressure switching valve 1
It is supplied by a hydraulic circuit including a zero and a pressure setter 11. The operation switching valve 9 is a three-position valve. In the center position, which is a normal position, the operation switching valve 9 communicates with the return circuit on the head side of the hydraulic cylinder 7 to shut off the hydraulic supply circuit. When the operation switching valve 9 is switched by the switching signal B or C, the hydraulic pressure set by the hydraulic unit 8 is supplied to the head side or the rod side of the hydraulic cylinder 7, and the return pipe of the opposite chamber is communicated. .
【００１３】圧力切換弁１０は、ばね復帰型の２位置弁
で、ノーマル位置では油圧シリンダ７のヘッド側への油
圧供給回路を遮断している。圧力切換弁１０に切換信号
Ａが与えられると、圧力設定器１１で設定された圧力の
油圧が油圧シリンダ７のヘッド側に供給される。このと
き、動作切換弁９はセンタ位置にあり、油圧シリンダ７
のロッド側の油は、動作切換弁９のセンタ位置を通って
作動油タンクに戻る。圧力設定器１１には、切削移動時
に必要な剛性及び振動減衰能を摺動部に付与するのに必
要な油圧力が設定される。The pressure switching valve 10 is a spring-return type two-position valve, and shuts off a hydraulic pressure supply circuit to the head side of the hydraulic cylinder 7 in a normal position. When the switching signal A is given to the pressure switching valve 10, the hydraulic pressure of the pressure set by the pressure setting device 11 is supplied to the head side of the hydraulic cylinder 7. At this time, the operation switching valve 9 is at the center position and the hydraulic cylinder 7
The oil on the rod side returns to the hydraulic oil tank through the center position of the operation switching valve 9. In the pressure setting device 11, a hydraulic pressure necessary for giving the rigidity and vibration damping ability necessary for the cutting movement to the sliding portion is set.
【００１４】なお、油圧ユニット８は、従来公知の一般
的な構造のもので、作動油タンク１３、ストレーナ１
４、電動機１５で駆動される油圧ポンプ１６、逆止弁１
７、油圧計１８、圧力スイッチ１２及びフィルター１９
を備えている。The hydraulic unit 8 has a conventionally known general structure, and includes a hydraulic oil tank 13 and a strainer 1.
4. Hydraulic pump 16 driven by electric motor 15, check valve 1
7, oil pressure gauge 18, pressure switch 12 and filter 19
It has.
【００１５】上記構成の油圧回路において、テーブル等
の移動台を高速移動させるときは、ＮＣ装置２０から切
換信号Ｃが出力され、動作切換弁９が切換えられて、油
圧シリンダ７のロッド側に油圧が供給され、ブレーキシ
ュー６がガイドレール２から離れる。移動台を切削移動
するときは、ＮＣ装置２０から切換信号Ａが出力され、
圧力切換弁１０を通って圧力設定器１１で設定された圧
力が、油圧シリンダ７のヘッド側に供給され、ロッド側
の作動油は動作切換弁９のセンタ位置を通って戻る。こ
の状態でブレーキシュー６は、設定された力でガイドレ
ール２を挟持し、移動台のガイド部に所要の剛性と振動
減衰能とを付与する。移動台を停止させた状態で加工を
行うときは、ＮＣ装置２０から切換信号Ｂが出力され、
動作切換弁９を通って油圧ユニット８の設定圧が油圧シ
リンダ７のヘッド側に供給され、ブレーキシュー６が強
い力でガイドレール２を挟持して移動台を固定する。In the hydraulic circuit having the above structure, when moving a moving table such as a table at a high speed, a switching signal C is output from the NC device 20 and the operation switching valve 9 is switched, so that the hydraulic pressure is applied to the rod side of the hydraulic cylinder 7. Is supplied, and the brake shoe 6 separates from the guide rail 2. When cutting the moving table, the switching signal A is output from the NC device 20,
The pressure set by the pressure setting device 11 is supplied to the head side of the hydraulic cylinder 7 through the pressure switching valve 10, and the hydraulic oil on the rod side returns through the center position of the operation switching valve 9. In this state, the brake shoe 6 sandwiches the guide rail 2 with the set force, and imparts required rigidity and vibration damping ability to the guide portion of the moving table. When processing is performed with the moving table stopped, the switching signal B is output from the NC device 20,
The set pressure of the hydraulic unit 8 is supplied to the head side of the hydraulic cylinder 7 through the operation switching valve 9, and the brake shoe 6 holds the guide rail 2 with a strong force to fix the movable base.
【００１６】図４および図５は、この発明の第２実施例
を示した図である。この第２実施例のものでは、工作機
械のフレームに直動案内軸受１のガイドレール２と平行
にブレーキレール２１を固定し、直動案内軸受１で案内
される移動台２２にブレーキレール２１を挟むようにブ
レーキシュー６を配置している。ブレーキレール２１は
移動台２２の中心に対称に２本配置されており、２本の
ブレーキレール２１に対応する４個のブレーキシュー６
を同時に動作させることによって、移動台２２に偏った
ブレーキ力が作用するのを防止している。FIGS. 4 and 5 show a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, a brake rail 21 is fixed to a frame of a machine tool in parallel with a guide rail 2 of a linear guide bearing 1, and the brake rail 21 is mounted on a movable base 22 guided by the linear guide bearing 1. The brake shoe 6 is arranged so as to sandwich it. The two brake rails 21 are symmetrically arranged at the center of the moving base 22, and four brake shoes 6 corresponding to the two brake rails 21 are provided.
Are simultaneously operated to prevent the biasing force acting on the movable base 22 from acting.
【００１７】ブレーキシュー６は、第１実施例と同様
に、各ブレーキシューの背後に配置した油圧シリンダ７
のピストンに連結されており、この油圧シリンダに第１
実施例と同様な油圧回路によって油圧が供給されてお
り、図３で説明した通りの動作によって、移動台が高速
移動するときはブレーキシュー６がブレーキレール２１
から離れ、移動台が切削移動するときは圧力設定器１１
で設定された圧力でブレーキレールを挟持し、移動台を
固定するときは強い力でブレーキレールを挟持する。As in the first embodiment, the brake shoes 6 are provided with a hydraulic cylinder 7 disposed behind each brake shoe.
The hydraulic cylinder is connected to the first piston.
Hydraulic pressure is supplied by a hydraulic circuit similar to that of the embodiment, and when the moving table moves at high speed by the operation described with reference to FIG.
When the moving table is moved away from the cutting table, the pressure setting device 11
Hold the brake rail with the pressure set in the above, and hold the brake rail with strong force when fixing the moving table.
【００１８】図４に示した油圧回路の圧力設定器１１
は、設定圧をＮＣ装置で変化させることができる構造の
もので、移動台を駆動するサーボモータ２３の負荷信号
がＮＣ装置２０に与えられ、あらかじめＮＣ装置にサー
ボモータの負荷とブレーキ力との関係をテーブルまたは
演算式として登録しておくことにより、例えばサーボモ
ータの負荷が過大になったときに、圧力設定器１１の設
定圧を低くしてブレーキ力を軽減させるというような制
御を行っている。圧力設定器１１の制御は、移動台の送
り負荷のみでなく、送り速度や主軸ないし回転工具の回
転速度などとも関連づけて制御することが可能で、それ
により種々の加工条件に応じた最適な剛性及び振動減衰
能を移動台の案内部に付与することができる。The pressure setting device 11 of the hydraulic circuit shown in FIG.
Has a structure in which the set pressure can be changed by the NC device. A load signal of the servo motor 23 for driving the moving table is given to the NC device 20, and the load of the servo motor and the braking force are applied to the NC device in advance. By registering the relationship as a table or an arithmetic expression, for example, when the load on the servomotor becomes excessive, control is performed such that the set pressure of the pressure setter 11 is reduced to reduce the braking force. I have. The control of the pressure setting device 11 can be controlled in association with not only the feed load of the moving table but also the feed speed, the rotation speed of the spindle or the rotary tool, and the like, whereby the optimum rigidity according to various machining conditions can be obtained. And the vibration damping ability can be provided to the guide portion of the moving table.
【図１】第１実施例の要部の斜視図FIG. 1 is a perspective view of a main part of a first embodiment.
【図２】第１実施例の一部破壊側面図FIG. 2 is a partially broken side view of the first embodiment.
【図３】第１実施例の油圧回路図FIG. 3 is a hydraulic circuit diagram of the first embodiment.
【図４】第２実施例の一部破壊側面図FIG. 4 is a partially broken side view of the second embodiment.
【図５】第２実施例の油圧制御系統図FIG. 5 is a hydraulic control system diagram of a second embodiment.
２ ガイドレール ３ スライダ ４ 転動体 ５ ブレーキユニット ６ ブレーキシュー ７ 油圧シリンダ 20 ＮＣ装置 22 移動台 24 油圧設定装置 2 Guide rail 3 Slider 4 Rolling element 5 Brake unit 6 Brake shoe 7 Hydraulic cylinder 20 NC unit 22 Moving table 24 Hydraulic setting device
Claims (2)
スライダ(3)と、スライダ(22)を移動台の直線移動方向
に案内するガイドレール(2)と、ガイドレール(2)とスラ
イダ(3)との摺動部に介在する転動体(4)とを備えている
工作機械の直線案内装置において、移動台(22)ないしス
ライダ(3)に装着されてガイドレール(2)の長手直角方向
の面に対向するブレーキシュー(6)と、ブレーキシュー
(6)をガイドレール(2)に向けて付勢する油圧付勢装置
(7)と、油圧付勢装置(7)に供給する油圧力を設定する油
圧設定装置(24)と、移動台(22)の高速移動指令信号によ
り油圧付勢装置(7)の油圧力を解放しかつ切削移動指令
信号により油圧設定装置(24)で設定された油圧を油圧付
勢装置(7)に供給する制御手段(20)とを備えている、工
作機械の直線案内装置。1. A moving table (22), a slider (3) fixed to the moving table (22), a guide rail (2) for guiding the slider (22) in a linear moving direction of the moving table, and a guide rail. (2) A linear guide device for a machine tool comprising a rolling element (4) interposed in a sliding portion between a slider (3) and a guide rail mounted on a moving table (22) or a slider (3). A brake shoe (6) facing the surface perpendicular to the longitudinal direction of (2), and a brake shoe
Hydraulic biasing device that biases (6) toward guide rail (2)
(7), a hydraulic pressure setting device (24) for setting the hydraulic pressure supplied to the hydraulic urging device (7), and a hydraulic pressure of the hydraulic urging device (7) in response to a high-speed movement command signal of the moving table (22). A linear guide device for a machine tool, comprising: control means (20) for releasing and supplying a hydraulic pressure set by a hydraulic pressure setting device (24) to a hydraulic urging device (7) by a cutting movement command signal.
スライダ(3)と、スライダ(3)を移動台(22)の直線移動方
向に案内するガイドレール(2)と、ガイドレール(2)とス
ライダ(3)との摺動部に介在する転動体(4)とを備えてい
る工作機械の直線案内装置において、ガイドレール(2)
と平行に配置されたブレーキレール(21)と、移動台(22)
に装着されてブレーキレール(21)の長手直角方向の面に
対向するブレーキシュー(6)と、ブレーキシュー(6)をブ
レーキレール(21)に向けて付勢する油圧付勢装置(7)
と、油圧付勢装置(7)に供給する油圧力を設定する油圧
設定装置(24)と、移動台(22)の高速移動指令信号により
油圧付勢装置(7)の油圧力を解放しかつ切削移動指令信
号により油圧設定装置(24)で設定された油圧を油圧付勢
装置(7)に供給する制御手段(20)とを備えている、工作
機械の直線案内装置。2. A moving table (22), a slider (3) fixed to the moving table (22), and a guide rail (2) for guiding the slider (3) in a linear moving direction of the moving table (22). A linear guide device for a machine tool, comprising a rolling element (4) interposed in a sliding portion between a guide rail (2) and a slider (3);
Brake rail (21) arranged in parallel with the carriage (22)
A brake shoe (6) attached to the brake rail (21) and facing a surface in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the brake rail (21); and a hydraulic biasing device (7) for biasing the brake shoe (6) toward the brake rail (21).
And a hydraulic pressure setting device (24) for setting the hydraulic pressure to be supplied to the hydraulic urging device (7); and releasing the hydraulic pressure of the hydraulic urging device (7) by a high-speed movement command signal of the moving base (22); A linear guide device for a machine tool, comprising: control means (20) for supplying a hydraulic pressure set by a hydraulic pressure setting device (24) to a hydraulic urging device (7) by a cutting movement command signal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11178504A JP2001009655A (en) | 1999-06-24 | 1999-06-24 | Straight guide device of machine tool |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP11178504A JP2001009655A (en) | 1999-06-24 | 1999-06-24 | Straight guide device of machine tool |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001009655A true JP2001009655A (en) | 2001-01-16 |
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ID=16049629
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP11178504A Pending JP2001009655A (en) | 1999-06-24 | 1999-06-24 | Straight guide device of machine tool |
Country Status (1)
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