CN101332571A - 具备雾处理构造的机床 - Google Patents

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CN101332571A CNA2008101099108A CN200810109910A CN101332571A CN 101332571 A CN101332571 A CN 101332571A CN A2008101099108 A CNA2008101099108 A CN A2008101099108A CN 200810109910 A CN200810109910 A CN 200810109910A CN 101332571 A CN101332571 A CN 101332571A
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Abstract

本发明涉及具备雾处理构造的机床。机床的内部和加工区域由迷宫式密封圈构造连通并被隔开。加工区域被罩覆盖。从空气轴承排出的空气从机床的内部通过上述迷宫式密封圈流向加工区域。在覆盖上述加工区域的罩上设置用于将上述排出的空气和在加工区域产生的雾排出到上述机床的外部的排出单元。

Description

具备雾处理构造的机床
技术领域
本发明涉及具备可除去加工区域的雾和防止雾流入机床内部的雾处理构造的机床。
背景技术
在机床中，通过使用空气轴承可实现高精度的平直度和旋转精度。在使用现有的空气轴承的机床中，为了提高防尘及防水性而综合使用迷宫式密封圈及非接触的褶皱保护罩(例如，参照日本特开2002-331439号公报)。或者，配置向加工区域供给清洁空气的装置，提高其加工区域内部的压力以免雾侵入(例如，参照日本实公平6-45315号公报)。另外，使从空气轴承出来的轴承空气只向机床内部排出，无法将供给轴承的空气利用于防尘/防水(例如，参照日本特开2004-255494号公报)。
具备空气轴承的机床有必要无损驱动性能地提高驱动部分的防尘/防水性能。对于驱动部分的防尘/防水构造，可使用非接触构造的迷宫式密封圈等来提高。但是，由于是非接触，所以产生了间隙，防尘/防水性能比其他轴承构造差。
在铣削(milling)等高速旋转的加工中，在将切削液浇在工具和被加工件上时，有时切削液成为雾飞散到加工区域内，并从驱动部分的迷宫式密封圈的空间进入到机床内部。
发明内容
于是，本发明的课题是，在具备空气轴承的机床中，使在加工区域产生的雾不流入机床内部。
另外，在进行纳米级(nanometer order)加工的超精密机械中，周围温度的影响体现在加工精度上，所以需要使加工区域内的温度稳定。
于是，本发明的目的在于，利用从空气轴承排出的空气，提高驱动部分的防尘/防水构造，迅速去除在加工区域内产生的雾，使对加工精度造成影响的温度变化达到稳定。
根据本发明的机床，具备加工区域和机床内部由迷宫式密封圈构造连通并被隔开，且该加工区域被罩覆盖，从空气轴承排出的空气从上述机床内部通过上述迷宫式密封圈流到上述加工区域的排气构造。并且，该机床在上述罩上设置排出构造，该排出构造用于将上述排出的空气和在加工区域产生的雾排出到上述机床的外部。
供给至上述空气轴承的压缩空气也可以通过温度调节器被调节到规定温度。
在上述排气构造中，也可以设有促进从上述空气轴承排出的空气从机床内部流向加工区域的机构。
根据本发明，通过将机床罩做成无间隙的密闭构造，并使从空气轴承排出的空气在机床内部增高内压，从而空气通过迷宫式密封圈的空间从机床内部集中流到加工区域。并且，由于在加工区域具备与大气连通的通风孔，向大气排出的空气可通过通风孔流动，因此能够防止在加工区域产生的雾从迷宫式密封圈的空间流入到机床内部。
另外，通过使向空气轴承供给的空气通过温度调节器而稳定在规定的温度，从而可以使向空气轴承供给的空气、从空气轴承排出的空气的温度达到一定。
另外，通过将雾收集器连接在机床内部或加工区域所设的与大气连通的通风孔上，吸引在加工区域产生的雾，能够提高加工区域的雾的去除和防止雾流入到机床内部的效率。
附图说明
图1是表示用罩覆盖加工区域的机床的一部分的图。
图2A是具备加工区域罩的机床的立体图。
图2B是图2A的机床的剖视图。
图3表示配置在机床的加工区域的轴结构和驱动部的主要部分。
图4是表示空气轴承的温度调节和轴承的结构的图。
图5是说明空气从机床内部流向加工区域的图。
图6A是表示在空气轴承构造的旋转轴中作为加工区域和机床内部连通的间隙的空间的图。
图6B是图6A的局部放大图。
图7是机床的内部和加工区域借助于迷宫式密封圈连通的空间的剖视图。
图8是表示通过迷宫式密封圈使从机床内部流入加工区域的空气和雾从通风孔排出到加工区域外的图。
图9是表示雾收集器的配管与配置的图。
具体实施方式
本发明的上述的及其他的目的及特征通过参照附图对以下实施例的说明将更加清楚。
图1表示用罩2覆盖了加工区域的机床的一部分。覆盖该加工区域5的加工区域罩2借助于橡胶衬垫用螺栓固定在覆盖机床的内部的机床罩1上。在用机床罩1覆盖的机床内部6分别装有包含空气轴承的轴驱动部以及轴驱动部装备的构造体。
在加工区域5中，如图3所示，在其下部和侧部分别配置有旋转轴驱动部7，在这些旋转轴驱动部7上分别使用了空气轴承。机床的内部6和加工区域5由未图示的迷宫式密封圈构造隔开。覆盖机床内部6的机床罩1除了上述迷宫式密封圈构造外还做成密闭构造，以免空气从机床内部6漏到机床的外部。因此，向空气轴承供给的压缩空气的排气充满机床内部6并在与加工区域5之间产生压力差后，空气轴承的排气仅通过上述迷宫式密封圈从机床内部6流向加工区域5。
在加工区域罩2上设有用于将加工区域5内的空气排到外部的通风孔3。在图1中表示了通风用管道4从加工区域5的外部与通风孔3配管连接的例子。通风孔3的配置部位并不限于图1所示的加工区域罩2的侧面，也可以设置在上侧面。
加工区域5和机床内部6，如图2A及图2B所示，其一部分由挠性薄板等遮蔽。
图3表示配置在机床的加工区域的轴结构和驱动部的主要部分。
在作为固定部的导向件10上滑动自如地构成有作为滑块的水平轴驱动部9，在一方的水平轴驱动部9上设有上下轴驱动部8，在该上下轴驱动部8和水平轴驱动部9上分别配置有旋转轴驱动部7，且具有5轴的自由度。
图4表示图3所示的滑动自如的空气轴承的轴承结构。
水平轴驱动部9从外部向轴承供给压缩空气，通过形成于水平轴驱动部9的与导向件10相对的面上排气口而对轴承供给空气。从外部供给的空气通过温度调节器11调节到规定温度之后供给水平轴驱动部9。流到轴承中的空气通过水平轴驱动部9和导向件10的间隙被排到轴承外部。
图5是说明空气从机床内部6流向加工区域5的图。
图5所示的箭头表示从机床内部6流向加工区域5的、从空气轴承排出的空气流。从空气轴承排出的空气一旦充满机床内部6，则在机床内部6和加工区域5之间产生压力差。由于机床内部6和加工区域5之间通过迷宫式密封圈构造12存在间隙并处于连通的状态，所以，从空气轴承排出的空气通过该间隙而流动。
图6A表示在空气轴承构造的旋转轴14的圆周面，加工区域5和机床内部6通过迷宫式密封圈空间而连通的状态。图6B是其局部放大图。
图7表示图6A所示的空气轴承构造的旋转轴14的局部剖视图。在旋转轴14的圆周侧面形成有迷宫式密封圈构造12。另外，对于旋转轴14，在旋转轴14和迷宫式密封圈12之间设有橡胶、海绵等的衬垫13，以免轴承空气不通过迷宫式密封圈构造12而流入加工区域5。
图8是表示通过迷宫式密封圈而从机床内部6流入到加工区域5的空气和雾从通风孔3排出到加工区域5外的图。而且，通过利用从加工区域的外部与通风孔3配管连接的雾收集器吸引加工区域的雾，除去加工区域内的雾的同时，能够有效地防止雾流入到机床内部6。
图9是表示滞留在加工区域5的空气和雾经由管道而通过机床内部6，并利用配置在机床外部的雾收集器17回收，然后排出到设置有机床的室外的图。
在该图9中，与通风孔3连接的雾收集用配管16暂且通过机床内6并与机床的外部所配备的雾收集器17配管连接。雾收集用配管16不必暂且经由机床内部6，而可以经由机床的外部与雾收集器17配管连接。

Claims (4)

1.一种机床，具备加工区域和机床内部由迷宫式密封圈构造连通并被隔开，且该加工区域被罩覆盖，从空气轴承排出的空气从上述机床内部通过上述迷宫式密封圈流入到上述加工区域的排气构造，其特征在于，
在上述罩上设置用于将上述排出的空气和在加工区域产生的雾排出到上述机床的外部的排出构造。
2.根据权利要求1所述的机床，其特征在于，
供给到上述空气轴承的压缩空气通过温度调节器调节到规定温度。
3.根据权利要求1所述的机床，其特征在于，
在上述排气构造中，设有促进从上述空气轴承排出的空气从机床内部流向加工区域的机构。
4.根据权利要求1所述的机床，其特征在于，
上述机床内部用机床罩封闭，覆盖上述加工区域的罩通过衬垫与该机床罩连接，上述空气轴承设置在上述机床内部所装备的水平轴驱动部及/或旋转轴驱动部上。
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