JPS6279950A - 送りねじの熱膨張補償装置 - Google Patents
送りねじの熱膨張補償装置Info
- Publication number
- JPS6279950A JPS6279950A JP21739285A JP21739285A JPS6279950A JP S6279950 A JPS6279950 A JP S6279950A JP 21739285 A JP21739285 A JP 21739285A JP 21739285 A JP21739285 A JP 21739285A JP S6279950 A JPS6279950 A JP S6279950A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- feed screw
- thermal expansion
- nut
- piezoelectric element
- axial direction
- Prior art date
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- Machine Tool Units (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は送りねじによって被駆動体が位置決め制御され
る工作機械において、送りねじの熱膨張の補償装置に関
する。
る工作機械において、送りねじの熱膨張の補償装置に関
する。
従来技術
工作機械を長時間運転すると被駆動体を送る送りねじは
ナットとの間の摩擦により発熱して軸方向に膨張するた
め、NC制御において指令した目標位置に被駆動体を送
った場合に現在位置を送りねじの回転によって検出する
ものでは実際はその熱膨張分の誤差が生じる。
ナットとの間の摩擦により発熱して軸方向に膨張するた
め、NC制御において指令した目標位置に被駆動体を送
った場合に現在位置を送りねじの回転によって検出する
ものでは実際はその熱膨張分の誤差が生じる。
発明が解決しよ°うとする問題点
このため精度窩い位置制御を目指すものでは長時間運転
で位置決め誤差が許容範囲に入るように環境条件を整備
するか製品を度々検査して送り量を補償するなどの手当
てが必要となる。
で位置決め誤差が許容範囲に入るように環境条件を整備
するか製品を度々検査して送り量を補償するなどの手当
てが必要となる。
問題点を解決するための手段
送りねじ9と螺合するナツト1)が軸方向に動きうる程
度に被駆動体13に嵌装されるとともに圧電素子16.
20を介して軸方向に固定され前記送りねじ9の長さの
変位を検出する変位センサ22が設けられ、該変位セン
サ22の信号に基づいて前記圧電素子16の印加電圧を
変位に対応して変化させる回路23.24.25が設け
られている。
度に被駆動体13に嵌装されるとともに圧電素子16.
20を介して軸方向に固定され前記送りねじ9の長さの
変位を検出する変位センサ22が設けられ、該変位セン
サ22の信号に基づいて前記圧電素子16の印加電圧を
変位に対応して変化させる回路23.24.25が設け
られている。
実施例
以下本発明の実施例を図面にもとづき説明する。
工作機械例えば周知のNC旋盤において、ベッド上を2
軸方向に案内されて位置制御されるサドル1上にX軸方
向の案内面2に載置された中台3は上面にタレント刃物
台4が設けられている。中台3は下面にボールねじナツ
トユニット5が設けられており、該ボールねしナツトユ
ニット5はサドル1の後部に設けたサーボモータ6から
歯車群7を介して回転され、軸受8によって一端部で軸
方向に規制され回転のみ可能に軸承されたボールねじ9
と螺合している。そしてボールねじナツトユニット5は
、ボールねじ9に螺合しフランジ10を端面に有するナ
ツト1)とバラクラシュ取りナフト12とがナツトハウ
ジング14に嵌装され、ナツト1)のフランジ10と反
対側にフランジ13を存するナツトハウジング14は中
台3の下面に取り付けたブラケット15に嵌装されてい
る。
軸方向に案内されて位置制御されるサドル1上にX軸方
向の案内面2に載置された中台3は上面にタレント刃物
台4が設けられている。中台3は下面にボールねじナツ
トユニット5が設けられており、該ボールねしナツトユ
ニット5はサドル1の後部に設けたサーボモータ6から
歯車群7を介して回転され、軸受8によって一端部で軸
方向に規制され回転のみ可能に軸承されたボールねじ9
と螺合している。そしてボールねじナツトユニット5は
、ボールねじ9に螺合しフランジ10を端面に有するナ
ツト1)とバラクラシュ取りナフト12とがナツトハウ
ジング14に嵌装され、ナツト1)のフランジ10と反
対側にフランジ13を存するナツトハウジング14は中
台3の下面に取り付けたブラケット15に嵌装されてい
る。
そしてナツト1)はナットハウジング14の穴14aに
軸方向に動きうる程度にきつく嵌合しフランジ10とナ
ットハウジング14の端面との間に圧電素子組み立て体
16例えば日本特殊陶業型の商品名ピエゾスタックを介
してボルト17で両者を一体に軸方向に固定している。
軸方向に動きうる程度にきつく嵌合しフランジ10とナ
ットハウジング14の端面との間に圧電素子組み立て体
16例えば日本特殊陶業型の商品名ピエゾスタックを介
してボルト17で両者を一体に軸方向に固定している。
ナツト12はナットハウジング14の穴14aに滑合さ
れキー18がキー溝14bに嵌合して廻り止めされナツ
ト1)との間に介挿したばね19によってバラクラシュ
取りがおこなわれている。またナツトハウジング14は
ブラケット15の穴15aに軸方向に動きうる程度にき
つく嵌合され、フランジ13とブラケット15の端面と
の間には圧電素子組み立て体20を介してボルト21に
より軸方向に一体に固定されている。ボールねじ9の熱
膨張を検出したその変位量に相当する大きさの信号を出
力する変位センサ22がボールねじ9の軸線上で軸端に
対応してサドル1内に取り付けられている。各圧電素子
16.20はそれぞれスイッチ23.DC電源24.可
変抵抗器25と直列に接続されている別図路により変位
センサ22の出力にもとづいて可変抵抗器25が制御さ
れ圧電素子の印加電圧が変更され素子の変位量を変える
ものである。
れキー18がキー溝14bに嵌合して廻り止めされナツ
ト1)との間に介挿したばね19によってバラクラシュ
取りがおこなわれている。またナツトハウジング14は
ブラケット15の穴15aに軸方向に動きうる程度にき
つく嵌合され、フランジ13とブラケット15の端面と
の間には圧電素子組み立て体20を介してボルト21に
より軸方向に一体に固定されている。ボールねじ9の熱
膨張を検出したその変位量に相当する大きさの信号を出
力する変位センサ22がボールねじ9の軸線上で軸端に
対応してサドル1内に取り付けられている。各圧電素子
16.20はそれぞれスイッチ23.DC電源24.可
変抵抗器25と直列に接続されている別図路により変位
センサ22の出力にもとづいて可変抵抗器25が制御さ
れ圧電素子の印加電圧が変更され素子の変位量を変える
ものである。
なお本実施例では圧電素子を中台に対して左右にそれぞ
れ設けたが片側に設けた場合でも目的を達することがで
きる。
れ設けたが片側に設けた場合でも目的を達することがで
きる。
作用
実運転に入る前に、先ず連続運転してナツト1).12
との摩耗による発熱でボールねじ9に熱膨張を起こさせ
変位センサ22の出力による可変抵抗器25を制御させ
印加電圧を調整し試し切削を行って寸法が安定した製品
が得られるように常数を設定しておく。通常運転によっ
てボールねじ9は伸びるため圧電素子16は縮ませるよ
うに初期の印加電圧を高くしておいて電圧素子組み立て
体20は伸ばした状態に保つ。このようにして素子の特
性5機構の特性を含めて本補償装置の調整が完了したあ
と、圧電素子組み立て体16及び20のそれぞれのスイ
ッチ23をオンし圧電素子組み立て体16には高い印加
電圧を与えて素子を伸ばした状態にしておき実運転に入
る。ボールねじ9が熱膨張するに従って変位センサ22
から伸びに対応して連続して信号が出力される。この信
号により圧電素子組み立て体20の可変抵抗器25は印
加電圧が増大するように作用して素子が伸びるように変
形させる。一方圧型素子組み立て体16の可変抵抗器2
5はこの信号により印加電圧が低下するように作用して
素子が送りねじの伸び分縮むようように変形させる。こ
のため中台3はボールねじ9の送り量に対して熱膨張分
後退させられ刃物Tは指令された目標位置に正しく位置
決めされる。
との摩耗による発熱でボールねじ9に熱膨張を起こさせ
変位センサ22の出力による可変抵抗器25を制御させ
印加電圧を調整し試し切削を行って寸法が安定した製品
が得られるように常数を設定しておく。通常運転によっ
てボールねじ9は伸びるため圧電素子16は縮ませるよ
うに初期の印加電圧を高くしておいて電圧素子組み立て
体20は伸ばした状態に保つ。このようにして素子の特
性5機構の特性を含めて本補償装置の調整が完了したあ
と、圧電素子組み立て体16及び20のそれぞれのスイ
ッチ23をオンし圧電素子組み立て体16には高い印加
電圧を与えて素子を伸ばした状態にしておき実運転に入
る。ボールねじ9が熱膨張するに従って変位センサ22
から伸びに対応して連続して信号が出力される。この信
号により圧電素子組み立て体20の可変抵抗器25は印
加電圧が増大するように作用して素子が伸びるように変
形させる。一方圧型素子組み立て体16の可変抵抗器2
5はこの信号により印加電圧が低下するように作用して
素子が送りねじの伸び分縮むようように変形させる。こ
のため中台3はボールねじ9の送り量に対して熱膨張分
後退させられ刃物Tは指令された目標位置に正しく位置
決めされる。
効果
以上詳述したように本発明は、送りねじに螺合するナツ
トと被駆動体との間に印加電圧で長さに変位が生じる圧
電素子を介して軸方向に固定し、送りねじの熱膨張を検
知する変位センサを設は変位センサの信号出力で印加電
圧を変更する回路を設けたので、送りねじの膨張による
変位を段階的な補償でなく連続して自動で補償すること
ができ、無人化長時間運転に寄与する効果を有する。
トと被駆動体との間に印加電圧で長さに変位が生じる圧
電素子を介して軸方向に固定し、送りねじの熱膨張を検
知する変位センサを設は変位センサの信号出力で印加電
圧を変更する回路を設けたので、送りねじの膨張による
変位を段階的な補償でなく連続して自動で補償すること
ができ、無人化長時間運転に寄与する効果を有する。
第1図は本装置の概略説明図、第2図はボールねじナツ
トユニットの説明断面図である。
トユニットの説明断面図である。
Claims (2)
- (1)送りねじの回転によって被駆動体が移動位置決め
制御される工作機械において、前記送りねじと螺合する
ナットが軸方向に動きうる程度に被駆動体に嵌装される
とともに圧電素子を介して軸方向に固定され、また前記
送りねじの長さの変位を検出する変位センサが設けられ
、更に該変位センサの信号に基づいて前記圧電素子の印
加電圧を変位に対応して変化させる回路が設けられてい
ることを特徴とするボールねじの熱膨張補償装置。 - (2)被駆動体とナットとの間に設けられている圧電素
子はナットと該ナットが軸方向に動きうる程度に嵌装し
たナットハウジングとの間で軸方向に介在された第1圧
電素子と、該ナットハウジングが被駆動体に軸方向に動
きうる程度に嵌装され第1圧電素子を介在させたナット
ハウジングの反対端に被駆動体との間で軸方向に介在さ
せた第2圧電素子とよりなる特許請求の範囲第1項記載
の送りねじの熱膨張補償装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60217392A JPH0796180B2 (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 送りねじの熱膨張補償装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60217392A JPH0796180B2 (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 送りねじの熱膨張補償装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6279950A true JPS6279950A (ja) | 1987-04-13 |
JPH0796180B2 JPH0796180B2 (ja) | 1995-10-18 |
Family
ID=16703460
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60217392A Expired - Fee Related JPH0796180B2 (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 送りねじの熱膨張補償装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0796180B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008119823A (ja) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Thielenhaus Technologies Gmbh | 刃物台配列装置 |
JP2008119822A (ja) * | 2006-11-11 | 2008-05-29 | Thielenhaus Technologies Gmbh | 工具スピンドル用のサポート |
CN106975959A (zh) * | 2017-04-25 | 2017-07-25 | 沈机集团昆明机床股份有限公司 | 带有热伸长补偿结构的旋转轴进给装置 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4835259A (ja) * | 1971-09-10 | 1973-05-24 | ||
JPS60146650A (ja) * | 1984-01-11 | 1985-08-02 | Toshiba Mach Co Ltd | 精密位置決め制御システム |
-
1985
- 1985-09-30 JP JP60217392A patent/JPH0796180B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4835259A (ja) * | 1971-09-10 | 1973-05-24 | ||
JPS60146650A (ja) * | 1984-01-11 | 1985-08-02 | Toshiba Mach Co Ltd | 精密位置決め制御システム |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008119823A (ja) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Thielenhaus Technologies Gmbh | 刃物台配列装置 |
JP2008119822A (ja) * | 2006-11-11 | 2008-05-29 | Thielenhaus Technologies Gmbh | 工具スピンドル用のサポート |
CN106975959A (zh) * | 2017-04-25 | 2017-07-25 | 沈机集团昆明机床股份有限公司 | 带有热伸长补偿结构的旋转轴进给装置 |
CN106975959B (zh) * | 2017-04-25 | 2023-07-25 | 沈机集团昆明机床股份有限公司 | 带有热伸长补偿结构的旋转轴进给装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0796180B2 (ja) | 1995-10-18 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |