CN106334998B - 具有滚珠丝杠的机床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有滚珠丝杠的的磨床。磨床(1)具备：磨具座主体(61)，其对与砂轮(43)连接的旋转轴部件(62)进行支承；X轴螺纹轴(41c1)以及X轴螺母部件(41c2)；以及连结部件(66)，其将磨具座主体与X轴螺母部件连结，连结部件的与磨具座主体连接的磨具座连接部(66b)和连结部件的与X轴螺母部件连接的螺母连接部(66a)，在X轴螺纹轴的轴线(L1)方向上位于不同的位置，磨具座连接部(66b)配设为：与轴线(L1)上的旋转轴部件(62)的轴线(L2)的位置在与轴线(L1)方向垂直的方向上重叠，连结部件(66)形成为使热变位的方向为沿着轴线(L1)方向的方向。

Description

具有滚珠丝杠的机床

技术领域

本发明涉及具有滚珠丝杠的机床。

背景技术

作为属于机床的磨床的一方式，公知有日本特开2010-269411号公报所示的磨床。日本特开2010-269411号公报的磨床边使砂轮旋转边使用滚珠丝杠使砂轮相对于工件移动，朝向工件与砂轮的接触部位供给磨削液，并利用砂轮磨削工件。砂轮的磨具轴部件为了高速且高精度地旋转而被静压轴承支承。作为动作流体，该静压轴承使用油。

向磨具轴部件的静压轴承供给的油因伴随着磨具轴部件的高速旋转的剪切热而导致温度上升。由此，有时热从静压轴承传递而导致支承磨具轴部件的支承台的温度分布不均匀。在该情况下，产生支承台的热变形，由此加工精度降低。

与此相对地，考虑推定(计算)支承台的热变位、对支承台的移动方向(滚珠丝杠的螺纹轴的轴线方向)的移动量进行修正。然而，在支承台的连接有成为推定热变位的基准的滚珠丝杠的螺母部件的位置与成为砂轮的旋转中心的配设有静压轴承的位置之间的温度分布复杂的情况下，支承台的移动方向的热变位的推定精度降低，存在支承台的移动量的修正精度降低的担忧。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种即便在支承轴承的支承台的温度分布复杂的情况下也能够比较容易地进行支承台的热变位的推定的机床。

作为本发明的一形态的机床，具备：旋转轴部件，其保持工具，被旋转驱动；支承台，其通过轴承将旋转轴部件支承为能够旋转；滚珠丝杠，其具有螺纹轴以及能够沿螺纹轴的轴线方向移动的螺母部件；以及连结部件，其在支承台与螺母部件重叠的位置，将支承台与螺母部件连结。

连结部件中的与支承台连接的支承台连接部和连结部件中的与螺母部件连接的螺母连接部在螺纹轴的轴线方向上位于不同的位置，支承台连接部配设为与螺纹轴的轴线上的旋转轴部件的轴线的位置在与螺纹轴的轴线方向垂直的方向上重叠，连结部件形成为使热变位的方向为沿着螺纹轴的轴线方向的方向。

根据上述机床，将成为推定热变位的基准的螺母部件与支承台连结的连结部件，使支承台连接部与螺母连接部在螺纹轴的轴线方向上位于不同的位置，并且使支承台连接部配设为与螺纹轴的轴线上的旋转轴部件的轴线的位置在与螺纹轴的轴线方向垂直的方向上重叠的状态下，在沿着螺纹轴的轴线方向的方向上热变位。由此，能够通过推定连结部件的热变位来进行支承台的移动方向即螺纹轴的轴线方向上的支承台的热变位的推定。另外，连结部件在沿着螺纹轴的轴线方向的方向上热变位，因此热变位的推定比较容易。因此，即便在支承台的温度分布复杂的情况下，也能够比较容易地进行支承台的热变位的推定。

附图说明

根据以下参照附图对实施例进行的详细说明，本发明的上述以及更多的特点和优点变得更加清楚，在附图中，相同的附图标记表示相同的元素，其中：

图1是本发明的机床的第一实施方式的磨床的俯视图。

图2是沿着图1所示的II-II线的磨具座以及磨具座横动基座的剖视图。

图3是图2所示的连结部件的立体图。

图4是本发明的机床的第二实施方式的卧式加工中心的侧视图。

图5是图4所示的卧式加工中心的局部主视图。

图6瑟吉欧图4所示的卧式加工中心的局部侧视图。

图7是表示本发明所涉及的第一实施方式的变形例的图。

具体实施方式

参照附图对本发明的机床的第一实施方式进行说明。此外，本第一实施方式中的机床是图1所示的磨床1。具体而言，磨床1是能够进行轴状工件的磨削的磨具座横动式圆筒磨床。此外，在图1中，Z轴方向是横动方向，X轴方向是与横动方向垂直的水平方向，Y轴方向是与横动方向垂直的铅垂方向。

图1所示，磨床1主要具备床身10、主轴座20、尾座30、磨具支承装置40以及控制装置50。

床身10形成为俯视呈矩形状，固定于设置面(地板)上。在该床身10的上表面以沿Z轴方向延伸的方式相互平行地配置固定有一对Z轴导轨11a、11b，它们使构成磨具支承装置40的磨具座横动基座41能够滑动。在一对Z轴导轨11a、11b之间配置有用于沿Z轴方向驱动磨具座横动基座41的Z轴滚珠丝杠11c，并配置固定有旋转驱动该Z轴滚珠丝杠11c的Z轴马达11d。

主轴座20具备主轴座主体21、主轴22、主轴马达23以及主轴中心24。主轴22能够旋转地插通支承于主轴座主体21。主轴座主体21以主轴22的轴向朝向Z轴方向且与一对Z轴导轨11a、11b平行的方式固定于床身10的上表面。

在主轴22的左端设置有主轴马达23，主轴22被主轴马达23相对于主轴座主体21绕Z轴旋转驱动。在该主轴马达23具备检测主轴马达23的旋转角的编码器。另外，支承轴状的工件W的轴向一端的主轴中心24安装在主轴22的右端。

尾座30具备尾座主体31以及尾座中心32。尾座中心32能够旋转地插通支承于尾座主体31。尾座主体31以尾座中心32的轴向朝向Z轴方向的方式且尾座中心32的旋转轴与主轴22的旋转轴同轴的方式固定于床身10的上表面。

即，尾座中心32配置为与主轴中心24支承工件W的轴向两端并能够绕Z轴旋转。尾座中心32构成为能够根据工件W的长度变更从尾座主体31的右端面的突出量。

磨具支承装置40具备磨具座横动基座41、磨具座42(60)以及圆盘状的砂轮43(相当于本发明的工具)。磨具座横动基座41形成为矩形的平板状，配置为在床身10的上表面能够在一对Z轴导轨11a、11b上滑动。

磨具座横动基座41与Z轴滚珠丝杠11c的Z轴螺母部件(未图示)连结，通过Z轴马达11d的驱动能够沿一对Z轴导轨11a、11b移动。在该Z轴马达11d具备能够检测Z轴马达11d的旋转角的编码器。

一对X轴导轨41a、41b以沿X轴方向延伸的方式相互平行地配置固定在磨具座横动基座41的上表面，该一对X轴导轨41a、41b能够使磨具座42滑动。在磨具座横动基座41的上表面的一对X轴导轨41a、41b之间配设有X轴滚珠丝杠41c(相当于本发明的滚珠丝杠)以及X轴马达41d。

如图2所示，X轴滚珠丝杠41c具备X轴螺纹轴41c1(相当于本发明的螺纹轴)以及X轴螺母部件41c2(相当于本发明的螺母部件)。

X轴螺纹轴41c1为了沿X轴方向驱动磨具座42而沿X轴方向配设。

X轴螺纹轴41c1旋转，由此X轴螺母部件41c2能够沿X轴螺纹轴41c1的轴线L1方向(X轴方向)移动。

X轴马达41d旋转驱动X轴螺纹轴41c1。在该X轴马达41d具备检测X轴马达41d的旋转角的编码器。

磨具座42配置为能够在磨具座横动基座41的上表面的一对X轴导轨41a、41b上滑动。磨具座42经由连结部件66(稍后叙述)与X轴螺母部件41c2连结，通过X轴马达41d的驱动而沿一对X轴导轨41a、41b移动。

即，磨具座42构成为能够相对于床身10、主轴座20以及尾座30沿X轴方向(切入方向)以及Z轴方向(横动进给方向)相对移动。

关于磨具座42(60)的详细构成将在之后进行说明。

控制装置50是对砂轮43相对于工件W在Z轴方向以及X轴方向的相对位置进行控制并进行工件W的外周面的磨削控制的装置。具体而言，控制装置50控制各马达使工件W以及砂轮43绕Z轴旋转，并且调整Z轴螺母部件以及X轴螺母部件41c2的移动量，由此来调整磨具座42的移动量。关于控制装置50的详细构成将在之后进行说明。

如图2所示，磨具座60具有磨具座主体61(相当于本发明的支承台)、旋转轴部件62、轴承63、罐体64、循环路65、连结部件66以及温度传感器67。以下，在图2中，以X轴方向上图2的右侧为前方、X轴方向上图2的左侧为后方、Y轴方向上图2的上侧为上方、Y轴方向上图2的下侧为下方、Z轴方向上图2的纸面里侧为左方、Z轴方向上图2的纸面前侧为右方来进行说明。

磨具座主体61通过轴承63将旋转轴部件62支承为能够旋转。

旋转轴部件62保持砂轮43，并且被旋转驱动。旋转轴部件62被支承为能够在磨具座主体61的上表面绕沿着Z轴方向的旋转轴部件62的轴线L2旋转。圆盘状的砂轮43同轴安装于旋转轴部件62的一端。另外，在磨具座主体61的上表面固定有磨具旋转用马达69，该磨具旋转用马达69用于经由带和带轮机构68(参照图1)将旋转轴部件62与砂轮43一起旋转驱动。

轴承63将旋转轴部件62支承为能够旋转。轴承63为静压轴承。向轴承63供给储存在罐体64的油(相当于本发明的液体)。

罐体64配设于磨具座主体61，储存向轴承63供给的油。罐体64配置于磨具座主体61的上部。具体而言，罐体64以从磨具座主体61的上表面朝向下方凹陷的方式且以上方开放的方式形成。另外，罐体64形成为具有位于轴承63的下方的部位。

循环路65是使油在罐体64与轴承63之间循环的流路。循环路65具备流通路65a以及回流路65b。

流通路65a是使储存在罐体64的油向轴承63流通的流路。在流通路65a配设有泵65a1。泵65a1的吸入口65a2浸入储存在罐体64的油。泵65a1与控制装置50电连接。

回流路65b是使从轴承63排出的油回流至罐体64的流路。回流路65b通过使轴承63的下端部朝向罐体64开放而形成。由此，通过轴承63的油经由回流路65b而因自重排出至罐体64。

这里，对磨具座主体61的热变形进行说明。控制装置50在控制各马达而如上所述地进行工件W的外周面的磨削的情况下，对泵65a1进行控制而从罐体64向轴承63供给油。轴承63为静压轴承，因此油因旋转轴部件62的旋转而被反复剪断，由此油的温度上升。该油从轴承63向罐体64排出，而且在轴承63与罐体64之间循环，由此储存在罐体64的油的温度上升。该油的热从罐体64传递至磨具座主体61，因此在磨具座主体61产生温度梯度。磨具座主体61的构造比较复杂，因而磨具座主体61的温度梯度比较复杂。因此，磨具座主体61的热变形复杂，因而磨具座主体61的热变形量的推定精度降低。

返回图2，对磨具座60的结构继续说明。

连结部件66在磨具座主体61与X轴螺母部件41c2重叠的位置，将磨具座主体61与X轴螺母部件41c2连结。磨具座主体61与X轴螺母部件41c2在与X轴螺纹轴41c1的轴线L1方向垂直的方向(本实施方式中为上下方向)上重叠的位置，被连结部件66连结。连结部件66形成为在前端部具有朝向上方突出的部位且侧面观察呈L字形。如图3所示，连结部件66具备螺母连接部66a、磨具座连接部66b(相当于本发明的支承台连接部)以及连结主体部66c。螺母连接部66a、磨具座连接部66b以及连结主体部66c一体地形成。

螺母连接部66a是连结部件66中的与X轴螺母部件41c2连接的部位。螺母连接部66a设置于连结部件66的后端部，是在下方具有与X轴螺母部件41c2接触的接触面66a1的部位。具体而言，螺母连接部66a形成为长方体状。螺母连接部66a形成有贯通孔66a2，用于与X轴螺母部件41c2连接来进行固定的螺栓(未图示)穿过该贯通孔66a2。

磨具座连接部66b是连结部件66中的与磨具座60连接的部位。磨具座连接部66b设置于上述的具有朝向上方突出的部位的前端部，是在上方具有与磨具座60接触的接触面66b1的部位。具体而言，磨具座连接部66b形成为长方体状。另外，具体而言，磨具座连接部66b与磨具座主体61的底壁连接。

磨具座连接部66b与螺母连接部66a在X轴螺纹轴41c1的轴线L1方向上位于不同的位置。具体而言，如图2所示，磨具座连接部66b配设为与X轴螺纹轴41c1的轴线L1上的旋转轴部件62的轴线L2的位置(相当于图2中的点A)在与X轴螺纹轴41c1的轴线L1方向垂直的方向上重叠。本实施方式中，磨具座连接部66b配设为位于旋转轴部件62的轴线L2的正下方。另外，如图3所示，磨具座连接部66b形成有贯通孔66b2，用于与磨具座主体61连接来进行固定的螺栓(未图示)穿过该该贯通孔66b2。磨具座连接部66b以使点A位于该贯通孔66b2的轴线L4上的方式形成。

连结主体部66c是将螺母连接部66a与磨具座连接部66b连结的部位。连结主体部66c形成为以相同的剖面形状沿X轴螺纹轴41c1的轴线L1方向(X轴方向)延伸。连结主体部66c在本实施方式中形成为剖面呈矩形状。即，连结主体部66c形成为长方体状。与连结主体部66c的X轴方向垂直的剖面形状以及剖面积设定为连结主体部66c的刚性充分高的大小。连结部件66的刚性设定为：X轴螺母部件41c2在X轴螺纹轴41c1上移动来经由连结部件66使磨具座60移动时，因作用于连结部件66的外力导致的X轴方向的变形量为不会对使用者所希望的加工精度造成影响的程度的变形量。

另外，如图2所示，连结部件66在磨具座连接部66b以外的部位，在与磨具座主体61之间具有间隙G。磨具座连接部66b具有在连结部件66中比螺母连接部66a以及连结主体部66c更向上方突出的部位。由此，在螺母连接部66a以及连结主体部66c与磨具座主体61的底面之间形成有间隙G。

另外，形成连结部件66的材料是与形成磨具座主体61的材料(例如FC200等铸铁)相比线膨胀率小的材料。在本实施方式中，形成连结部件66的材料为因瓦合金(注册商标)。因瓦合金是线膨胀率在常温附近比较小的合金，公知有超因瓦合金、不锈钢因瓦合金、Fe-Pt合金、Fe-Pd合金、36％镍钢等。顺带说一下，36％镍钢的线膨胀系数为1.4×10^-6/℃。

温度传感器67检测连结部件66的温度。温度传感器67配设于连结主体部66c的右侧面中央部。温度传感器67的检测温度发送至控制装置50。

控制装置50具备热变位量推定部51以及移动量修正部52。

热变位量推定部51根据温度传感器67的检测结果，对连结部件66的X轴螺纹轴41c1的轴线L1方向的热变位量ΔL进行推定。

具体而言，热变位量推定部51根据以下的式1所示的计算式来推定(计算)热变位量ΔL。如后所述，连结部件66在沿着X轴螺纹轴41c1的轴线L1方向(X轴方向)的方向上热变形，因此热变位量ΔL能够使用线膨胀系数来表示。

ΔL＝α×L×ΔT

α是形成连结部件66的材料的线膨胀系数。L是连结部件66为规定温度(例如20℃)时连结部件66的X轴方向的长度。连结部件66的长度是磨具座连接部66b的贯通孔66b2的轴线L4与螺母连接部66a的贯通孔66a2的轴线L3在X轴方向上的距离。ΔT是温度传感器67的检测温度与规定温度的差。

移动量修正部52进行如下热变位修正控制，即相对于进行工件W的磨削时磨具座60的X轴方向(X轴螺纹轴41c1的轴线L1方向)的移动量，以因磨具座主体61发生上述热变形而产生的磨具座主体61的X轴方向的热变位量为修正量来进行修正。该修正量相当于用于推定热变位量的基准位置与将砂轮43同轴安装的旋转轴部件62的轴线L2之间的X轴方向长度的变化量。用于推定热变位量的基准位置因磨具座60的X轴方向的移动量被X轴螺母部件41c2的移动量调整而成为磨具座主体61与X轴螺母部件41c2的连接位置。该连接位置因磨具座主体61与X轴螺母部件41c2经由连结部件66连接而相当于连结部件66的螺母连接部66a的贯通孔66a2的轴线L3。

另一方面，X轴方向上的旋转轴部件62的轴线L2的位置相当于包括点A的磨具座连接部66b的贯通孔66b2的轴线L4。因此，修正量成为螺母连接部66a的贯通孔66a2的轴线L3与磨具座连接部66b的贯通孔66b2的轴线L4之间的X轴方向长度的变化量。另外，该X轴方向长度的变化量与由上述热变位量推定部51推定的连结部件66的X轴螺纹轴41c1的轴线L1方向的热变位量ΔL相同。因此，移动量修正部52相对于磨具座60的X轴方向的移动量(X轴螺母部件41c2的移动量)而以热变位量ΔL为修正量进行修正。即，移动量修正部52根据热变位量推定部51的推定结果来修正X轴螺母部件41c2的移动量。

接下来，对上述控制装置50进行热变位修正控制的情况下的磨床1的动作进行说明。控制装置50在进行工件W的外周面的磨削的情况下，进行热变位修正控制。

泵65a1从工件W的磨削的开始时刻起动，向轴承63供给储存在罐体64的油。如上所述，在轴承63中油的温度上升，储存在罐体64的油的温度上升，由此在磨具座主体61产生温度梯度，因此在磨具座主体61产生热变形。

另一方面，在连结部件66，储存在罐体64的热从与磨具座60接触的磨具座连接部66b开始依次传递至连结主体部66c、螺母连接部66a。连结部件66的连结主体部66c以在其与磨具座60之间具有间隙G的方式形成，并且沿X轴螺纹轴41c1的轴线L1方向延伸，因而热沿X轴螺纹轴41c1的轴线L1方向传递。因此，即便在连结部件66产生温度梯度的情况下，连结部件66的温度梯度也沿X轴螺纹轴41c1的轴线L1方向产生，因而连结部件66的热变位的方向成为沿着X轴螺纹轴41c1的轴线L1方向的方向。因此，能够根据上述的式1推定连结部件66的热变位量ΔL。

控制装置50每隔规定时间(例如1秒)取得温度传感器67的检测温度，根据式1从该温度传感器67的检测温度推定连结部件66的热变位量ΔL(热变位量推定部51)。而且，控制装置50每隔规定时间(例如1秒)如上所述地进行X轴螺母部件41c2的移动量的修正，以使连结部件66的热变位量ΔL为修正量(移动量修正部52)。这样，无论磨具座主体61的热变位量如何，控制装置50均以连结部件66的热变位量ΔL为修正量来进行热变位修正。

根据本第一实施方式，磨床1具备：旋转轴部件62，其保持砂轮43，并且被旋转驱动；磨具座主体61，其通过轴承63将旋转轴部件62支承为能够旋转；X轴滚珠丝杠41c，其具有X轴螺纹轴41c1以及能够沿着X轴螺纹轴41c1的轴线L1方向移动的X轴螺母部件41c2；以及连结部件66，其在磨具座主体61与X轴螺母部件41c2重叠的位置，将磨具座主体61与X轴螺母部件41c2连结，在该磨床1中，连结部件66中的与磨具座主体61连接的磨具座连接部66b和连结部件66中的与X轴螺母部件41c2连接的螺母连接部66a，在X轴螺纹轴41c1的轴线L1方向上位于不同位置，磨具座连接部66b配设为：与X轴螺纹轴41c1的轴线L1上的旋转轴部件62的轴线L2的位置在与X轴螺纹轴41c1的轴线L1方向垂直的方向上重叠，连结部件66形成为使热变位的方向为沿着X轴螺纹轴41c1的轴线L1方向的方向。

根据该结构，将成为推定热变位的基准的X轴螺母部件41c2与磨具座主体61连结的连结部件66，在磨具座连接部66b与螺母连接部66a在X轴螺纹轴41c1的轴线L1方向上位于不同的位置，并且磨具座连接部66b配设为与X轴螺纹轴41c1的轴线L1上的旋转轴部件62的轴线L2的位置在与X轴螺纹轴41c1的轴线L1方向垂直的方向上重叠的状态下，在沿着X轴螺纹轴41c1的轴线L1方向的方向上热变位。由此，能够通过推定连结部件66的热变位来进行磨具座60的移动方向即X轴螺纹轴41c1的轴线L1方向上的磨具座60的热变位的推定。另外，连结部件66在沿着X轴螺纹轴41c1的轴线L1方向的方向上热变位，因而热变位的推定比较容易。因此，即便在磨具座主体61的温度分布复杂的情况下，也能够比较容易地进行磨具座主体61的热变位的推定。

另外，在不具有连结部件66的现有的磨具座60中，在X轴螺母部件41c2与旋转轴部件62在X轴螺纹轴41c1的轴线L1方向上位于不同的位置的情况下，追加连结部件66，由此，如上所述，能够比较容易地进行磨具座主体61的热变位的推定。

另外，连结部件66还具备连结螺母连接部66a与磨具座连接部66b的连结主体部66c，连结主体部66c以沿X轴螺纹轴41c1的轴线L1方向延伸的方式形成。

据此，能够使连结部件66的热变位的方向更可靠地成为沿着X轴螺纹轴41c1的轴线L1方向的方向。

另外，连结主体部66c形成为长方体状。

据此，能够比较简便地形成连结主体部66c。

另外，连结部件66在磨具座连接部66b以外的部位，在与磨具座主体61之间具有间隙G。

据此，连结部件66中的与磨具座主体61具有间隙G的部位被空气层隔热，因而能够使传递至连结部件66的热的方向可靠地成为沿着X轴螺纹轴41c1的轴线L1方向的方向。因此，能够使连结部件66的热变位的方向进一步可靠地成为沿着X轴螺纹轴41c1的轴线L1方向的方向。

形成连结部件66的材料是线膨胀率小于形成磨具座主体61的材料的材料。

据此，能够比磨具座主体61的热变位量更缩小连结部件66的热变位量ΔL。因此，能够进一步容易地进行磨具座主体61的热变位的推定。

另外，形成连结部件66的材料是因瓦合金(注册商标)等低热膨胀合金。

低热膨胀合金的线膨胀率比较小，能够可靠地缩小连结部件66的热变位量ΔL。

另外，磨床1还具备检测连结部件66的温度的温度传感器67和通过调整X轴螺母部件41c2的移动量来调整磨具座主体61的移动量的控制装置，控制装置具备：热变位量推定部51，其根据温度传感器67的检测结果，对连结部件66的X轴螺纹轴41c1的轴线L1方向的热变位量ΔL进行推定；以及移动量修正部52，其根据热变位量推定部51的推定结果来修正X轴螺母部件41c2的移动量。

据此，如上所述，连结部件66的X轴螺纹轴41c1的轴线L1方向的热变位量ΔL的推定比较容易，因此与对磨具座主体61的X轴螺纹轴41c1的轴线L1方向的热变位量进行推定的情况相比，能够以高精度进行X轴螺母部件41c2的移动量的修正。另外，连结部件66的热变位量ΔL的推定比较容易，因此能够减少检测连结部件66的温度的温度传感器67的个数。

另外，轴承63是静压轴承，磨床1还具备：罐体64，其配设于磨具座主体61，储存向轴承63供给的油；以及循环路65，其使油在罐体64与轴承63之间循环。

据此，储存因轴承63而导致温度上升的油的罐体64形成于磨具座主体61，该罐体64成为热源，由此即便在磨具座主体61的温度分布复杂的情况下，也能够比较容易地进行磨具座主体61的热变位的推定。

另外，工具是砂轮43。

据此，在工具为砂轮43的情况下，X轴螺纹轴41c1的轴线L1方向为砂轮43相对于工件W的切入方向。因此，磨具座主体61的X轴螺纹轴41c1的轴线L1方向的热变位的推定比较容易，由此能够提高磨削的加工精度。

针对本发明的机床的第二实施方式，参照附图，主要对与上述第一实施方式不同的部分进行说明。此外，本第二实施方式的机床是图4所示的卧式加工中心2。卧式加工中心2是作为驱动轴而具有相互正交的三个平移轴(X、Y、Z轴)以及铅垂方向的旋转轴(B轴)的机床。以下，在图4中，以Z轴方向上图4的左侧为前方、Z轴方向上图4的右侧为后方、Y轴方向上图4的上侧为上方、Y轴方向上图4的下侧为下方、X轴方向上图4的纸面里侧为右方、X轴方向上图4的纸面前侧为左方来进行说明。

如图4所示，卧式加工中心2具备床身110、立柱120、床鞍130(相当于本发明的支承台)、主轴140、滑动工作台150、旋转工作台170以及控制装置180。

床身110配置于设置面(地板)上。立柱120能够沿X轴方向直动地设置在床身110的上表面。立柱120被X轴马达121经由X轴滚珠丝杠(未图示)驱动。床鞍130能够沿Y轴方向直动地设置在立柱120的侧面。

床鞍130被一对Y轴马达131a、131b经由一对Y轴滚珠丝杠132a、132b驱动。床鞍130以及Y轴滚珠丝杠132a、132b的详细构成将在后面进行说明。主轴140能够旋转地设置在床鞍130。主轴140被主轴马达141驱动。在主轴140的前端可装卸地固定有旋转工具142。主轴140与旋转工具142被固定为沿着Z轴方向的旋转轴线L12一致。旋转工具142例如为球头立铣刀、立铣刀、钻头、丝锥等。

另外，滑动工作台150能够沿Z轴方向直动地设置在床身110的上表面。滑动工作台150被Z轴马达151经由Z轴滚珠丝杠(未图示)驱动。旋转工作台170能够实现B轴旋转(绕Y轴的旋转)地设置在滑动工作台150的上表面。在旋转工作台170的上表面固定有工件W。旋转工作台170被B轴马达171驱动。

控制装置180根据指令值控制主轴马达141来使旋转工具142旋转，并且控制各轴马达121、131、151、171来使工件W与旋转工具142相对移动，由此进行工件W的加工。

如图5以及图6所示，Y轴滚珠丝杠132a、132b(相当于本发明的滚珠丝杠)具备Y轴螺纹轴132a1、132b1(相当于本发明的螺纹轴)以及Y轴螺母部件132a2、132b2(相当于本发明的螺母部件)。

Y轴螺纹轴132a1、132b1为了沿Y轴方向驱动床鞍130，而以沿Y轴方向延伸的方式相互平行地配置固定。

Y轴螺母部件132a2、132b2通过使Y轴螺纹轴132a1、132b1旋转而能够沿Y轴螺纹轴132a1、132b1的轴线方向L11a、L11b(Y轴方向)移动。Y轴螺母部件132a2、132b2分别与床鞍130经由连结部件166a、166b被连结。

连结部件166a、166b将床鞍130与Y轴螺母部件132a2、132b2连结。床鞍130与Y轴螺母部件132a2、132b2在左右两侧方，在与Y轴方向垂直的方向(在本实施方式中为前后方向)上重叠的位置，被连结部件166a、166b连结。连结部件166a、166b形成为在下端部具有朝向前方突出的部位且侧面观察呈L字形。连结部件166a、166b具备螺母连接部166a1、166b1、床鞍连接部166a2、166b2(相当于本发明的支承台连接部)以及连结主体部166a3、166b3。床鞍连接部166a2、166b2相当于上述第一实施方式中的磨具座连接部66b。以下，由于连结部件166a、166b的结构相同，所以仅对连结部件166a进行说明。

螺母连接部166a1是连结部件166a中的与Y轴螺母部件132a2连接的部位。

床鞍连接部166a2是连结部件166a中的与床鞍130连接的部位。具体而言，床鞍连接部166a2在床鞍130的后侧面连接。床鞍连接部166a2与螺母连接部166a1在Y轴螺纹轴132a1的轴线L11a方向上位于不同的位置。具体而言，床鞍连接部166a2配设为与Y轴螺纹轴132a1的轴线L11a上的旋转轴线L12的位置(相当于图6中点B)在与Y轴螺纹轴132a1的轴线L11a方向垂直的方向(在本实施方式中为前后方向)上重叠。

连结主体部166a3是将螺母连接部166a1与床鞍连接部166a2连结的部位。连结主体部166a3以沿Y轴螺纹轴132a1的轴线L11a方向延伸的方式形成。连结主体部166a3的剖面形状、刚性形成为与上述第一实施方式的连结部件相同。另外，连结部件166a以在与床鞍130之间具有间隙G的方式形成。另外，在本第二实施方式中，连结部件166a、166b的热变位的方向为沿着Y轴螺纹轴132a1的轴线L11a方向的方向。

并且，在连结部件166a、166b配设有检测连结部件166a、166b的温度的温度传感器167a、167b。

控制装置180每隔规定时间(例如1秒)取得温度传感器167a、167b的检测温度，根据该检测温度，与上述第一实施方式同样地推定连结部件166a、166b各自的热变位量ΔL。而且，控制装置180每隔规定时间(例如1秒)以连结部件166a、166b的热变位量ΔL为修正量，来进行Y轴螺母部件132a2、132b2的移动量的修正。

在卧式加工中心2中，由于床鞍130反复沿Y轴方向移动，所以因与Y轴螺纹轴132a1、132b1的摩擦，导致Y轴螺母部件132a2、132b2的温度上升。由此，在Y轴螺母部件132a2、132b2与床鞍130不经由连结部件166a、166b而直接连接的情况下，该热传递至床鞍130，在床鞍130产生温度分布。在该温度分布复杂时，床鞍130的热变位的推定精度降低。与此相对地，如上所述，在通过连结部件166a、166b将Y轴螺母部件132a2、132b2与床鞍130连结的情况下，连结部件166a、166b沿Y轴方向热变位，因此能够高精度地进行床鞍130的Y轴方向的热变位的推定。

此外，在上述各实施方式中，示出了机床的一个例子，但本发明并不局限于此，也可以采用其他结构。例如在上述第一实施方式中，在连结部件66与磨具座主体61之间形成有间隙G，但也可以取代这种情况，而如图7所示，在连结部件266与磨具座主体61之间也可以不形成间隙G。在该情况下，连结部件266形成为整体沿X轴螺纹轴41c1的轴线L1方向延伸的长方体状。此外，第二实施方式中的连结部件166a、166b也可以形成为不具有与床鞍130的间隙G。

另外，在上述各实施方式中，连结部件66、166a、166b的材料是因瓦合金(注册商标)等低热膨胀合金，但也可以取代之，例如是CFRP等碳纤维强化塑料等低热膨胀且高刚性的材料。并且，连结部件66、166a、166b的材料并不限定于线膨胀率小于磨具座主体61(床鞍130)的材料，也可以选定与磨具座主体61相同的材料、线膨胀率大于磨具座主体61的材料。

另外，在上述各实施方式中，控制装置50、180根据连结部件66、166a、166b的热变位量ΔL来修正螺母部件41c2、132a2、132b2的移动量，但在因连结部件66、166a、166b的材料选定上述的低线膨胀率且高刚性的材料而使热变位量ΔL相对于使用者所希望的加工精度足够小的情况下，也可以不进行螺母部件41c2、132a2、132b2的移动量的修正。

另外，在上述实施方式中，以磨床1以及卧式加工中心2为机床的例子进行说明，但也可以取代之，使机床为车床。

另外，在不脱离本发明的要旨的范围内，可以变更连结部件66、166a、166b的形状、温度传感器67、167a、167b的配设位置、个数等。

Claims (9)

1.一种机床，其包括：

旋转轴部件，其保持工具并且被旋转驱动；

支承台，其通过轴承将所述旋转轴部件支承为能够旋转；

滚珠丝杠，其具有螺纹轴以及能够沿着所述螺纹轴的轴线方向移动的螺母部件，

其特征在于，

所述机床包括连结部件，

所述连结部件在所述支承台与所述螺母部件重叠的位置将所述支承台与所述螺母部件连结，

在所述机床中，

所述连结部件中的与所述支承台连接的支承台连接部和所述连结部件中的与所述螺母部件连接的螺母连接部在所述螺纹轴的轴线方向上位于不同的位置，

所述支承台连接部配设为：与所述螺纹轴的轴线上的所述旋转轴部件的轴线的位置在与所述螺纹轴的轴线方向垂直的方向上重叠，

所述连结部件形成为使该连结部件的热位移的方向为沿着所述螺纹轴的轴线方向的方向。

2.根据权利要求1所述的机床，其中，

所述连结部件还具备连结主体部，该连结主体部将所述螺母连接部与所述支承台连接部连结，

所述连结主体部形成为沿所述螺纹轴的轴线方向延伸。

3.根据权利要求2所述的机床，其中，

所述连结主体部形成为长方体状。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的机床，其中，

所述连结部件在所述支承台连接部以外的部位，在与所述支承台之间具有间隙。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的机床，其中，

形成所述连结部件的材料是线膨胀率小于形成所述支承台的材料的材料。

6.根据权利要求5所述的机床，其中，

形成所述连结部件的材料是低热膨胀合金。

7.根据权利要求1～3中任一项所述的机床，其中，还包括：

温度传感器，其检测所述连结部件的温度；以及

控制装置，其通过调整所述螺母部件的移动量来调整所述支承台的移动量，

所述控制装置具备：

热位移量推定部，其根据所述温度传感器的检测结果，推定所述连结部件中的所述螺纹轴的轴线方向的热位移量；以及

移动量修正部，其根据所述热位移量推定部的推定结果修正所述螺母部件的移动量。

8.根据权利要求1～3中任一项所述的机床，其中，包括：

罐体，其配设于所述支承台，并储存向所述轴承供给的液体，以及

循环路，其使所述液体在所述罐体与所述轴承之间循环，

所述轴承是静压轴承。

9.根据权利要求1～3中任一项所述的机床，其中，

所述工具是砂轮。