CN102248431A - 机床的进给装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机床的进给装置。机床的进给装置利用电动机的旋转使工作台相对于床鞍在一轴向上相对移动。滚珠丝杠的丝杠轴与固定在床鞍上的螺母螺纹配合，并且安装成能够相对于工作台旋转，且不能在轴心方向上相对移动，而且与固定在工作台上的电动机结合。在床鞍在相对于工作台相对移动的方向上的尺寸(Ls)加上该床鞍相对于工作台的相对移动量(S)的长度，比工作台在相对于床鞍相对移动的方向上的尺寸(Lt)短(即，(Ls+S)＜Lt)。

Description

机床的进给装置

技术领域

本发明涉及利用电动机使工作台相对于床鞍相对移动的机床的进给装置的结构。

背景技术

在例如日本特开2001-300832号公报中公开有滚珠丝杠与工作台一起移动的结构的进给装置的技术。在具有这种进给装置的机床中，由于需要保护驱动部免受切屑及切削液的影响，而且为了抑制机床的大小，一般使用被称为伸缩式罩(telescopic cover)的在轴移动时进行伸缩的罩。就使该伸缩式罩伸缩的机构而言，有在可动范围的两端设置制动器而抑制伸缩的结构及使用导电弓而使其追随的结构。

图5及图6是说明在具备床鞍与相对于该床鞍相对移动的工作台的机床中，使该工作台相对于床鞍相对移动的进给装置的结构的图。

在工作台6b的下表面侧(面向床鞍7b的一侧)固定有与滚珠丝杠的丝杠轴2b螺纹配合的滚珠丝杠的螺母3b。另一方面，在床鞍7b的上表面侧(面向工作台6b的一侧)安装有滚珠丝杠的丝杠轴2b，该丝杠轴2b与上述螺母3b螺纹配合且可相对于该床鞍7b旋转，并且不可在该丝杠轴2b的轴心方向相对移动。该滚珠丝杠的丝杠轴2b的一端与固定在床鞍7b上的电动机1b结合。

另外，在床鞍7b的上表面的左右两侧分别固定有直动轴的导轨4b，另一方面，在工作台的下表面的左右两侧固定有支撑这些导轨4b的直动轴的轴承5b。

另外，在图6中，符号10b是用于使床鞍7b相对于底盘14a(图5)在与上述丝杠轴2b的轴心正交的方向上移动的滚珠丝杠的丝杠轴，该丝杠轴10b与固定在床鞍7b上的滚珠丝杠的螺母11b螺纹配合，并且一端与电动机9b连接。

通过以上的结构，包括电动机1b和滚珠丝杠的丝杠轴2b的电动机驱动部与床鞍7b一起相对于工作台6b相对移动。因此，需要在工作台6b上安装根据电动机驱动部(电动机1b及滚珠丝杠的丝杠轴2b)相对于工作台6b相对移动而伸缩并总是保护该电动机驱动部的伸缩式罩8b。

就使伸缩式罩伸缩的机构而言，作为这些机构共同的问题，由于需要追随快速的轴向的移动而缓和该冲击，因此容易破损，从而需要定期的维修作业。

另外，例如，在作为控制轴而具有第一轴与第二轴的机床的进给装置中，在采用使床鞍相对于底盘在第一方向上相对移动，并使工作台相对于该床鞍在与上述第一方向正交的第二方向上相对移动的结构的情况下，由于第一轴需要包括第二轴的轴结构而进行驱动，因此在第一轴与第二轴中，一般可动部的质量有较大不同。因此，需要根据第一轴的可动部的质量与第二轴的可动部的质量的不同而进行用于使两个轴同步的复杂的控制，因而难以提高利用机床加工的工件的加工精度。

发明内容

因此，本发明鉴于上述现有技术的问题点，其一个目的在于提供一种机床的结构，即使工作台相对于床鞍相对移动，由于该工作台与电动机驱动部(滚珠丝杠的丝杠轴及与该丝杠轴结合的工作台驱动用的电动机)的相对位置固定，因此可抑制机床的大小，并且可实现廉价且可靠性高的保护结构。

另外，本发明的另一个目的在于提供可进行使作为控制轴的第一轴与第二轴高精度地同步的控制的机床的结构。

本发明的机床的进给装置的第一方式是利用电动机的旋转，使工作台相对于床鞍在一轴向上相对移动的机床的进给装置，该机床的进给装置具备：固定在上述床鞍上的滚珠丝杠的螺母；以及滚珠丝杠的丝杠轴，该滚珠丝杠的丝杠轴与上述滚珠丝杠的螺母螺纹配合，并且安装成能够相对于上述工作台旋转，且不能在轴心方向上相对移动。并且，上述电动机固定在上述工作台上，上述滚珠丝杠的丝杠轴与该电动机连接，并且，在上述床鞍在相对于上述工作台相对移动的方向上的尺寸加上该床鞍相对于工作台的相对移动量的长度，比上述工作台在相对于上述床鞍相对移动的方向上的尺寸短。

本发明的机床的进给装置的第二方式是利用第一电动机使床鞍相对于底盘在第一方向上相对移动，并且利用第二电动机使工作台相对于上述床鞍在与上述第一方向正交的第二方向上相对移动的机床的进给装置，该机床的进给装置具备：固定在上述床鞍上的第一滚珠丝杠的螺母；第一滚珠丝杠的丝杠轴，该第一滚珠丝杠的丝杠轴与上述第一滚珠丝杠的螺母螺纹配合，并且安装成能够相对于上述底盘旋转，且不能在轴心方向上相对移动；固定在上述床鞍上的第二滚珠丝杠的螺母；以及第二滚珠丝杠的丝杠轴，该第二滚珠丝杠的丝杠轴与上述第二滚珠丝杠的螺母螺纹配合，并且安装成能够相对于上述工作台旋转，且不能在轴心方向上相对移动。并且，上述第一滚珠丝杠的丝杠轴与上述第一电动机连接，上述第一电动机固定在上述底盘上，上述第二滚珠丝杠的丝杠轴与上述第二电动机连接，并且，上述第二电动机固定在上述工作台上。

能够使在上述床鞍在相对于上述工作台相对移动的方向上的尺寸加上该床鞍相对于工作台的相对移动量的长度，比上述工作台在相对于上述床鞍相对移动的方向上的尺寸短。

根据本发明，工作台与驱动部的相对位置固定，因而能够提供可抑制机床的大小，并且可实现廉价、可靠性高的保护结构的机床的结构。

另外，根据本发明，能够提供可进行使作为控制轴的第一轴与第二轴高精度地同步的控制的机床的结构。

附图说明

本发明的上述及其他的目的及特征从参照附图的以下实施例的说明中变得明确。在这些图中：

图1是说明本发明的机床的进给装置的第一及第二实施方式的主视图。

图2是图1所示的机床的进给装置的侧视图。

图3是说明在图1的机床的进给装置中，在使工作台相对于床鞍相对移动时，电动机驱动部(丝杠轴及电动机)也与工作台一起移动的情况的图。

图4是说明在图1所示的机床的进给装置中，对于覆盖电动机驱动部，不需要使用伸缩式罩，而可以使用固定罩的情况的图。

图5是说明现有技术的机床的进给装置的主视图。

图6是图5所示的机床的进给装置的侧视图。

具体实施方式

使用图1及图2说明本发明的机床的进给装置的第一及第二实施方式。

第一实施方式

该实施方式的机床的进给装置具有使工作台6a相对于床鞍7a在一轴向上相对移动的结构。

机床具有床鞍7a与相对于该床鞍7a在一轴向上相对移动的工作台6a。在该床鞍7a的上表面侧(面向工作台6a的一侧)固定有与滚珠丝杠的丝杠轴2a螺纹配合的滚珠丝杠的螺母3a。另一方面，在工作台6a的下表面侧(面向床鞍7a的一侧)安装有滚珠丝杠的丝杠轴2a，该丝杠轴2a与上述螺母3a螺纹配合且可相对于该工作台6a旋转，并且不可在该丝杠轴2a的轴心方向上相对移动。该滚珠丝杠的丝杠轴2a的一端与固定在工作台6a上的电动机1a结合。

另外，在工作台6a的下表面的左右两侧分别固定有直动轴的导轨4a，另一方面，在床鞍7a的上表面的左右两侧固定有支撑这些导轨4a的直动轴的轴承5a。

根据该实施方式，能够使在床鞍7a在相对于工作台6a相对移动的方向上的尺寸Ls(参照图1)加上该床鞍7a相对于工作台6a的相对移动量S(参照图3)的长度，比上述工作台6a在相对于床鞍7a相对移动的方向上的尺寸Lt短(即，(Ls+S)＜Lt)。其结果，能够使该实施方式的机床的进给装置小型化、低成本化。

另外，在该实施方式中，工作台6a与包括电动机1a和丝杠轴2a的电动机驱动部之间的相对位置关系被固定。另外，如图3所示，即使工作台6a相对于床鞍7a在丝杠轴2a的轴心方向上相对移动，床鞍7a也总是位于工作台6a的下方。因此，对于覆盖电动机驱动部(滚珠丝杠的丝杠轴2a及与该丝杠轴2a结合的电动机1a)不需要使用伸缩式罩，而可以根据需要使用固定罩8a(参照图4)。因为这种固定罩8a与伸缩式罩(参照图5)相比是简单的结构，因此根据该实施方式，能够提供可抑制机床的进给装置的大小，并且具备廉价且可靠性高的保护结构的机床的进给装置。

第二实施方式

该实施方式的机床的进给装置具有使工作台6a相对于床鞍7a在正交的两个轴向上相对移动的结构。

机床具有：相对于底盘14a在第一方向上相对移动的床鞍7a；以及相对于该床鞍7a在与上述第一方向正交的第二方向上相对移动的工作台6a。在床鞍7a的下表面侧固定有与滚珠丝杠的丝杠轴10a(以下称为第一丝杠轴)螺纹配合的滚珠丝杠的螺母11a(以下称为第一螺母)。另一方面，在底盘14a上安装有第一丝杠轴10a，该第一丝杠轴10a与上述第一螺母11a螺纹配合且可相对于底盘14a旋转，并且不可在该第一丝杠轴10a的轴心方向上相对移动。该第一丝杠轴10a的一端与固定在底盘14a上的电动机9a(以下称为第一电动机)结合。

在底盘14a的上表面上固定有直动轴的导轨12a(以下称为第一导轨)，另一方面，在床鞍7a的下表面上固定有支撑第一导轨12a的直动轴的轴承13a(以下称为第一轴承)。

另外，在床鞍7a的上表面侧(面向工作台6a的一侧)固定有与滚珠丝杠的丝杠轴2a(以下称为第二丝杠轴)螺纹配合的滚珠丝杠的螺母3a(以下称为第二螺母)。另一方面，在工作台6a的下表面侧(面向床鞍7a的一侧)安装有第二丝杠轴2a，该第二丝杠轴2a与上述第二螺母3a螺纹配合且可相对于该工作台6a旋转，并且不可在该第二丝杠轴2a的轴心方向上相对移动。该第二丝杠轴2a的一端与固定在工作台6a上的电动机1a(以下称为第二电动机)结合。

在工作台6a的下表面的左右两侧分别固定有直动轴的轨道4a(以下称为第二轨道)，另一方面，在床鞍7a的上表面的左右两侧固定有支撑这些第二导轨4a的直动轴的轴承5a(以下称为第二轴承)。

根据该实施方式，能够使在床鞍7a在相对于工作台6a相对移动的方向上的尺寸Ls(参照图1)加上该床鞍7a相对于工作台6a的相对移动量S(参照图3)的长度，比上述工作台6a在相对于床鞍7a相对移动的方向上的尺寸Lt短(即，(Ls+S)＜Lt)。其结果，能够使该实施方式的机床的进给装置小型化、低成本化。

另外，在该实施方式中，工作台6a与包括电动机1a和丝杠轴2a的电动机驱动部之间的相对位置关系被固定。另外，如图3所示，即使工作台6a相对于床鞍7a在丝杠轴2a的轴心方向上相对移动，床鞍7a也总是位于工作台6a的下方。因此，对于覆盖电动机驱动部(滚珠丝杠的丝杠轴2a及与该丝杠轴2a结合的工作台驱动用的电动机1a)，不需要使用伸缩式罩，而可以根据需要使用固定罩8a(参照图4)。因为这种固定罩8a与伸缩式罩(参照图5)相比是简单的结构，因此根据该实施方式，能够提供具备可抑制机床的进给装置的大小，并且廉价且可靠性高的保护结构的机床的进给装置。

另外，在该实施方式中，上述第一轴与第二轴之间的质量差只是滚珠丝杠的螺母3a(第二螺母)、直动轴的轴承5a(第二轴承)及床鞍7a，因此与现有技术的结构相比，能够减小第一轴与第二轴之间的质量差。也就是说，由于将旋转驱动滚珠丝杠的丝杠轴2a(第二丝杠轴)的电动机1a(第二电动机)等驱动部件固定在工作台6a上，在床鞍7a上只固定滚珠丝杠的螺母3a(第二螺母)及支撑直动轴的轴承5a(第二轴承)，因此可实现床鞍7a的小型、轻量化。也就是说，通过减小利用第一轴而可动的对象部件与利用第二轴而可动的对象部件之间的质量差且使这些部件小型、轻量化，可减小第一轴与第二轴之间的质量差，从而可进行高精度地使第一轴与第二轴同步的控制。

另外，在图1和图2中，表示了滚珠丝杠的丝杠轴2a、10a与电动机1a、9a之间的连接为直接连接，当然，其连接方法没有限定于图示的形式，代替直接连接而采用利用带的连接或利用齿轮的连接也包括在本发明的实施方式中。

Claims (3)

1.一种机床的进给装置，利用电动机的旋转使工作台相对于床鞍在一轴向上相对移动，其特征在于，

具备：固定在上述床鞍上的滚珠丝杠的螺母；以及

滚珠丝杠的丝杠轴，该滚珠丝杠的丝杠轴与上述滚珠丝杠的螺母螺纹配合，并且安装成能够相对于上述工作台旋转，且不能在轴心方向上相对移动，

上述电动机固定在上述工作台上，上述滚珠丝杠的丝杠轴与该电动机连接，并且，

在上述床鞍在相对于上述工作台相对移动的方向上的尺寸加上该床鞍相对于工作台的相对移动量的长度，比上述工作台在相对于上述床鞍相对移动的方向上的尺寸短。

2.一种机床的进给装置，利用第一电动机使床鞍相对于底盘在第一方向上相对移动，并且利用第二电动机使工作台相对于上述床鞍在与上述第一方向正交的第二方向上相对移动，其特征在于，

具备：固定在上述床鞍上的第一滚珠丝杠的螺母；

第一滚珠丝杠的丝杠轴，该第一滚珠丝杠的丝杠轴与上述第一滚珠丝杠的螺母螺纹配合，并且安装成能够相对于上述底盘旋转，且不能在轴心方向上相对移动；

固定在上述床鞍上的第二滚珠丝杠的螺母；以及

第二滚珠丝杠的丝杠轴，该第二滚珠丝杠的丝杠轴与上述第二滚珠丝杠的螺母螺纹配合，并且安装成能够相对于上述工作台旋转，且不能在轴心方向上相对移动，

上述第一滚珠丝杠的丝杠轴与上述第一电动机连接，上述第一电动机固定在上述底盘上，上述第二滚珠丝杠的丝杠轴与上述第二电动机连接，

上述第二电动机固定在上述工作台上。

3.根据权利要求2所述的机床的进给装置，其特征在于，

在上述床鞍在相对于上述工作台相对移动的方向上的尺寸加上该床鞍相对于工作台的相对移动量的长度，比上述工作台在相对于上述床鞍相对移动的方向上的尺寸短。

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