JP2019072814A - Machine tool, and thermal management method of slide rail of machine tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、スライドレール上に油膜を介して移動体を移動可能に支持するようにした油静圧軸受装置が備えられた工作機械及びその工作機械のスライドレールの温度管理方法に関するものである。 The present invention relates to, for example, a machine tool provided with a hydrostatic bearing device for movably supporting a movable body on a slide rail via an oil film, and a temperature control method of the slide rail of the machine tool. is there.
特許文献１には、静圧ポケット内の潤滑油の圧力及び温度を制御してスライドレールの摺動面と移動体との間の静圧軸受の隙間を一定に保持するようにした静圧軸受装置が開示されている。この特許文献１の静圧軸受装置においては、静圧ポケット内の潤滑油の出口の温度を検出するための温度センサが設けられている。そして、この温度センサからの測定温度信号に基づいて静圧ポケットへの潤滑油の供給温度を制御する温度制御装置が設けられている。また、静圧ポケットへ供給する潤滑油の流量を制御することにより、静圧ポケット内の圧力を制御する定圧比流量調整弁が設けられている。そして、潤滑油の温度と圧力とを制御することにより、静圧軸受の隙間を一定に保持するようになっている。 Patent Document 1 discloses a hydrostatic bearing in which the pressure and temperature of lubricating oil in a hydrostatic pocket are controlled to keep a gap of a hydrostatic bearing between a sliding surface of a slide rail and a movable body constant. An apparatus is disclosed. In the static pressure bearing device of Patent Document 1, a temperature sensor for detecting the temperature of the outlet of the lubricating oil in the static pressure pocket is provided. And the temperature control apparatus which controls the supply temperature of the lubricating oil to a static pressure pocket based on the measurement temperature signal from this temperature sensor is provided. In addition, a constant pressure ratio flow control valve is provided to control the pressure in the static pressure pocket by controlling the flow rate of lubricating oil supplied to the static pressure pocket. And, by controlling the temperature and pressure of the lubricating oil, the gap of the hydrostatic bearing is kept constant.
前記のように、特許文献１の装置においては、潤滑油の圧力と温度とを制御して、静圧軸受の隙間を一定に保持するようにしているが、周囲の外気温度に合わせて摺動面の温度を適切に制御することは行っていない。従って、例えば、工作機械の周囲温度が大きく変動した場合、静圧軸受の摺動面が湾曲したり、伸縮したりして、変形するおそれがあり、このような場合は、摺動面上を移動する移動体として高い移動精度を得ることができない。 As described above, in the device of Patent Document 1, the pressure and temperature of the lubricating oil are controlled to keep the clearance of the static pressure bearing constant, but sliding according to the ambient air temperature Proper control of surface temperature has not been conducted. Therefore, for example, when the ambient temperature of the machine tool fluctuates significantly, the sliding surface of the static pressure bearing may be bent or expanded and deformed, and in such a case, the sliding surface High moving accuracy can not be obtained as a moving body.
また、静圧ポケット内に潤滑油を供給するために、供給口から潤滑油が吐出されると、その吐出時に潤滑油に対する拘束が解放されて、潤滑油の温度が上昇する。この場合、例えば、室温が低いために、潤滑油の温度よりもスライドレールの温度が低く、供給口から吐出された潤滑油とスライドレールとの間の温度差が大きいと、摺動面を有するスライドレールに温度の高低差の分布が生じて、スライドレールが変形するおそれがある。このため、移動体の移動精度が低下して、ワークの加工精度が低下する結果となる。 In addition, when the lubricating oil is discharged from the supply port in order to supply the lubricating oil into the static pressure pocket, the restriction on the lubricating oil is released at the time of the discharge, and the temperature of the lubricating oil rises. In this case, for example, when the temperature of the slide rail is lower than the temperature of the lubricating oil because the room temperature is low, and the temperature difference between the lubricating oil discharged from the supply port and the slide rail is large, the sliding surface is provided. A distribution of temperature differences occurs in the slide rail, and the slide rail may be deformed. For this reason, the movement accuracy of the movable body is lowered, and the machining accuracy of the work is lowered.
さらに、移動体が移動しているときには、静圧軸受の隙間に位置する潤滑油が剪断されて発熱が生じる。このため、この隙間の部分の温度が摺動面の他の部分の表面より温度が上昇される。特に、周囲の気温が低い状態であって、移動体が長時間停止された状態においては、摺動面の温度が低い。この状態において、移動体が移動して、隙間の潤滑油が剪断発熱により温度上昇し、特に、移動体が狭い範囲を往復移動された場合には、摺動面における移動体の移動範囲の部分が同摺動面の他の部分よりかなり高温になる。このため、摺動面を有するスライドレールは、高温部分の熱膨張によって湾曲したり、歪んだりすることになり、このため、前記のように、移動体の移動精度が低下して、ワークの加工精度が低下する結果となる。 Furthermore, when the moving body is moving, the lubricating oil located in the gap of the static pressure bearing is sheared to generate heat. For this reason, the temperature of this gap portion is raised more than the surface of the other portion of the sliding surface. In particular, when the ambient temperature is low and the moving object is stopped for a long time, the temperature of the sliding surface is low. In this state, the moving body moves, the temperature of the lubricating oil in the gap rises due to shear heat generation, and in particular, when the moving body reciprocates in a narrow range, a portion of the moving range of the moving body on the sliding surface Is considerably hotter than the other parts of the sliding surface. For this reason, the slide rail having the sliding surface is bent or distorted due to the thermal expansion of the high temperature portion, and therefore, as described above, the moving accuracy of the moving body is lowered, and the work is processed The result is a decrease in accuracy.
本発明の目的は、移動体の移動精度を高い状態に維持できる油静圧軸受装置を備えた工作機械及びスライドレールの温度管理方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a machine tool having a hydrostatic bearing device capable of maintaining a high moving accuracy of a moving body and a temperature control method of a slide rail.
上記の目的を達成するために、本発明の工作機械は、一方向に延長された摺動面を有するスライドレール上に潤滑油の油膜を介して移動体を移動可能に支持した油静圧軸受装置を備え、前記スライドレールの前記摺動面全体を前記潤滑油によって前記油静圧軸受装置の隙間の潤滑油より厚い油膜で覆うための潤滑油供給手段を設けたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the machine tool of the present invention comprises a hydrostatic bearing in which a movable body is movably supported via a film of lubricating oil on a slide rail having a sliding surface extended in one direction. A device is provided, and a lubricant oil supply means is provided for covering the entire sliding surface of the slide rail with the lubricant with an oil film thicker than the lubricant oil in the gap of the hydrostatic bearing device.
本発明の工作機械におけるスライドレールの温度管理方法においては、潤滑油を前記静圧ポケットから溢れさせて、前記摺動面全体を潤滑油によって覆い、スライドレールの温度管理を行うことを特徴とする。 In the method of controlling the temperature of the slide rail in the machine tool of the present invention, lubricating oil is made to overflow from the static pressure pocket, and the entire sliding surface is covered with the lubricating oil to perform temperature control of the slide rail. .
以上の構成においては、スライドレールの摺動面全体に対して、室温と等しい温度で、静圧軸受の隙間より厚い油膜を形成する大量の潤滑油を流し続けることにより、摺動面を室温と等しい状態に維持できる。このため、移動テーブルをスライド動作しても、摺動面部分の温度上昇を抑制できて、スライドレールの湾曲や伸縮などの変形を回避でき、ワークの高精度加工が可能になる。 In the above configuration, the sliding surface is maintained at room temperature by continuously flowing a large amount of lubricating oil that forms a thicker oil film than the gap of the static pressure bearing at a temperature equal to room temperature over the entire sliding surface of the slide rail. It can be maintained equal. For this reason, even if the moving table is slid, the temperature rise of the sliding surface can be suppressed, deformation such as bending or stretching of the slide rail can be avoided, and high-precision processing of the work becomes possible.
本発明によれば、移動体を高い精度で移動させることができるという効果を発揮する。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the effect that a mobile body can be moved with high precision is exhibited.
（実施形態）
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２に示すように、工作機械の機体としてのダイキャスト製の機台１１の上面には、同機台１１の図１における左右方向に延長された一対の支持部１２が突設されている。両支持部１２の上面には、前記左右方向に延びる一対の平行なスライドレール１３が載置されて、図５及び図６に示す複数のネジ１４によって固定されている。
(Embodiment)
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2, a pair of support portions 12 extended in the left-right direction in FIG. 1 of the machine base 11 is provided on the upper surface of a die-cast machine base 11 as a machine body of the machine tool. ing. The pair of parallel slide rails 13 extending in the left-right direction is mounted on the upper surfaces of the two support portions 12 and fixed by a plurality of screws 14 shown in FIGS. 5 and 6.
図３及び図４に示すように、スライドレール１３の上面１３１及び前部側の一方の側面１３２には図１の左右方向に伸びる摺動面１５，１６がそれぞれ形成されている。スライドレール１３の上面１３１の後部において摺動面１５と隣接する位置には、摺動面１５と平行に伸びる長溝状の静圧ポケット１７が形成されている。なお、本実施形態においては、各スライドレール１３の摺動面１５，１６側を前部、静圧ポケット１７側を後部とする。図５に示すように、静圧ポケット１７の左右方向の端部とスライドレール１３の端面１３４との間の距離αは、静圧ポケット１７の長辺とスライドレール１３の前部側の側面１３２との間の距離βと等しく形成されている。 As shown in FIGS. 3 and 4, on the upper surface 131 of the slide rail 13 and one side surface 132 on the front side, sliding surfaces 15 and 16 extending in the left-right direction in FIG. 1 are formed. A long groove shaped static pressure pocket 17 extending parallel to the sliding surface 15 is formed at a position adjacent to the sliding surface 15 at the rear of the upper surface 131 of the slide rail 13. In the present embodiment, the sliding surfaces 15 and 16 of the slide rails 13 are the front, and the static pressure pocket 17 is the rear. As shown in FIG. 5, the distance α between the lateral end of the static pressure pocket 17 and the end surface 134 of the slide rail 13 is the long side of the static pressure pocket 17 and the side surface 132 of the front side of the slide rail 13. And the distance .beta.
図５〜図７に示すように、前記ネジ１４は、その頭部が油静圧軸受装置（以下、油静圧軸受という）を構成する静圧ポケット１７の内底面に配列されている。そして、静圧ポケット１７の底面には座ぐり孔１７１が形成され、この座ぐり孔１７１内に前記ネジ１４の頭部１４１が位置している。頭部１４１の上面は静圧ポケット１７の底面の下方に位置するとともに、頭部１４１の外周面と座ぐり孔１７１の内周面との間には間隔が形成されている。この静圧ポケット１７内の潤滑油Ｓが静圧ポケット１７から溢れ出てスライドレール１３の摺動面１５を有する上面１３１，摺動面１６を有する側面１３２，その側面１３２の反対側の側面１３３及びスライドレール１３の左右両端面１３４のそれぞれ全体を覆うように流れる。 As shown in FIG. 5 to FIG. 7, the screw 14 has its head portion arranged on the inner bottom surface of a static pressure pocket 17 which constitutes a hydrostatic bearing device (hereinafter referred to as a hydrostatic bearing). A counterbore 171 is formed on the bottom of the static pressure pocket 17, and the head 141 of the screw 14 is located in the counterbore 171. The top surface of the head portion 141 is located below the bottom surface of the static pressure pocket 17, and a space is formed between the outer peripheral surface of the head portion 141 and the inner peripheral surface of the counterbore 171. The lubricating oil S in the static pressure pocket 17 overflows from the static pressure pocket 17 and an upper surface 131 having the sliding surface 15 of the slide rail 13, a side surface 132 having the sliding surface 16, and a side surface 133 on the opposite side of the side surface 132. And it flows so that the whole of each of right-and-left both end sides 134 of slide rail 13 may be covered.
図６及び図７に示すように、静圧ポケット１７の底面には、油膜保持手段としての断面Ｌ形状をなす堰板１８がその下側折曲部１８２においてネジ１８１によって固定され、立ち上がり部１８３の上端がスライドレール１３の上面１３１より上方に突出している。この堰板１８の下側折曲部１８２は座ぐり孔１７１の直径より狭い幅を有し、下側折曲部１８２の両幅端と座ぐり孔１７１の開口の内周縁との間には隙間が形成されている。そして、堰板１８は、前記静圧ポケット１７の後述の供給口３１からの潤滑油Ｓを堰き止めて、その潤滑油Ｓが摺動面１５，１６側に流れるように規制し、その結果、摺動面１５，１６側の上面１３１，前側の側面１３２及び両端面１３４には油膜Ｓ１が形成される。なお、図４及び図５においては、堰板１８の図示を省略している。この油膜Ｓ１の厚さは、０．５〜３ｍｍ（ミリメートル）程度である。 As shown in FIGS. 6 and 7, on the bottom surface of the static pressure pocket 17, a wedge plate 18 having an L-shaped cross section as oil film holding means is fixed by a screw 181 at its lower bending portion 182 The upper end of the projection projects upward from the upper surface 131 of the slide rail 13. The lower bent portion 182 of the weir plate 18 has a width smaller than the diameter of the counterbore 171, and between the both width ends of the lower bent portion 182 and the inner peripheral edge of the opening of the counterbore 171. A gap is formed. Then, the weir plate 18 blocks the lubricating oil S from the supply port 31 described later of the static pressure pocket 17 and regulates the lubricating oil S to flow to the sliding surfaces 15 and 16 side, as a result, An oil film S1 is formed on the upper surface 131 on the sliding surface 15, 16 side, the side surface 132 on the front side, and the both end surfaces 134. In addition, in FIG.4 and FIG.5, illustration of the guard plate 18 is abbreviate | omitted. The thickness of the oil film S1 is about 0.5 to 3 mm (millimeters).
また、前記供給口３１からの潤滑油Ｓが、堰板１８の下側折曲部１８２の前端と座ぐり孔１７１との間の隙間から同座ぐり孔１７１内に流れる。そして、潤滑油Ｓは、その座ぐり孔１７１内から下側折曲部１８２の後端と座ぐり孔１７１との間の隙間を通って立ち上がり部１８３の後部側のスライドレール１３の上面１３１全体に流れる。従って、その上面１３１に油膜Ｓ１が形成される。そして、潤滑油Ｓは、その上面１３１から後部側の側面１３３全体に流れて、その側面１３３にも油膜Ｓ１が形成される。ただし、立ち上がり部１８３の後部側の油膜Ｓ１の厚さは、立ち上がり部１８３の前部側の油膜Ｓ１の厚さの５分の１〜半分程度の厚さである。 Further, the lubricating oil S from the supply port 31 flows into the counterbore 171 from the gap between the front end of the lower bent portion 182 of the scissor plate 18 and the counterbore 171. The lubricating oil S passes from the inside of the counterbore 171 through the gap between the rear end of the lower bending portion 182 and the counterbore 171 and the entire upper surface 131 of the slide rail 13 on the rear side of the rising portion 183 Flow to Accordingly, the oil film S1 is formed on the upper surface 131 thereof. Then, the lubricating oil S flows from the upper surface 131 to the entire side surface 133 on the rear side, and the oil film S1 is also formed on the side surface 133. However, the thickness of the oil film S1 on the rear side of the rising portion 183 is about 1⁄5 of the thickness of the oil film S1 on the front side of the rising portion 183.
図１〜図３に示すように、両スライドレール１３上には移動体としての移動テーブル２１が同スライドレール１３の延長方向に沿って油静圧軸受を介して移動可能に支持されている。移動テーブル２１の内側には、前記摺動面１５，１６と対応する摺動部２２，２３が突設されている。この摺動部２２，２３と前記摺動面１５，１６との間にそれぞれ油静圧軸受の隙間が形成される。この隙間は前記油膜Ｓ１の厚さよりかなり薄い数十μｍ（マイクロメートル）程度である。移動テーブル２１の左右幅はスライドレール１３の左右長より短く形成されており、このため、スライドレール１３の摺動面１５，１６の大部分は移動テーブル２１の外部に露出している。スライドレール１３の下側において、機台１１上には受け樋２５，２６が設置されている。 As shown in FIGS. 1 to 3, a movable table 21 as a movable body is movably supported on both slide rails 13 along the extension direction of the slide rails 13 through hydrostatic bearings. Inside the movable table 21, sliding portions 22 and 23 corresponding to the sliding surfaces 15 and 16 are provided in a protruding manner. A clearance of the hydrostatic pressure bearing is formed between the sliding portions 22 and 23 and the sliding surfaces 15 and 16, respectively. The gap is about several tens of micrometers (micrometers), which is considerably thinner than the thickness of the oil film S1. The lateral width of the movable table 21 is shorter than the lateral length of the slide rail 13, so most of the sliding surfaces 15 and 16 of the slide rail 13 are exposed to the outside of the movable table 21. At the lower side of the slide rail 13, receiving rods 25 and 26 are installed on the machine base 11.
なお、移動テーブル２１は、スライドレール１３と平行に延長されたボールスクリュー（図示しない）の回転によるネジの作用によって往復動される。このボールスクリュー及び摺動面１５，１６は、移動テーブル２１の左右両側に位置するテレスコピック状のカバー（図示しない）によって覆われており、ボールスクリューや摺動面１５，１６に対する塵埃などの付着が抑制されるようになっている。 The movable table 21 is reciprocated by the action of a screw by rotation of a ball screw (not shown) extended in parallel with the slide rail 13. The ball screw and the sliding surfaces 15 and 16 are covered by telescopic covers (not shown) located on the left and right sides of the movable table 21, and adhesion of dust and the like to the ball screw and the sliding surfaces 15 and 16 is It is supposed to be suppressed.
移動テーブル２１上には、ワーク（図示しない）が載置されるワークホルダ（図示しない）が設置される。あるいは、移動テーブル２１上には、ワーク加工用の工具（図示しない）を有するコラムが載置される。移動テーブル２１上に前記ワークホルダが設置される構成の場合は、機台１１上に前記工具（図示しない）を有するコラムが設けられる。移動テーブル２１上に前記コラムが設置される構成の場合は、機台１１上に前記ワークホルダが設けられる。 A work holder (not shown) on which a work (not shown) is placed is installed on the moving table 21. Alternatively, a column having a tool (not shown) for workpiece processing is placed on the moving table 21. In the case where the work holder is installed on the moving table 21, a column having the tool (not shown) is provided on the machine base 11. In the case where the column is installed on the moving table 21, the work holder is provided on the machine base 11.
図３及び図６に示すように、前記静圧ポケット１７の内底部には、複数の供給口３１が開口されており、これらの供給口３１は静圧ポケット１７の延長方向に沿って配列されている。 As shown in FIGS. 3 and 6, a plurality of supply ports 31 are opened at the inner bottom of the static pressure pocket 17, and these supply ports 31 are arranged along the extension direction of the static pressure pocket 17. ing.
図８に示すように、潤滑油Ｓを貯留するためのオイルタンク３２と前記供給口３１との間には、供給路３３が介在されている。供給路３３にはオイルポンプ３４と絞りバルブ３５とが接続されている。オイルタンク３２には潤滑油温度調節手段としての温度調節ユニット３６が付設され、この温度調節ユニット３６によってオイルタンク３２内の潤滑油Ｓの温度が調節される。前記受け樋２５，２６とオイルタンク３２との間には排出路３７が介在され、受け樋２５，２６内の潤滑油Ｓがオイルタンク３２に戻される。 As shown in FIG. 8, a supply passage 33 is interposed between the oil tank 32 for storing the lubricating oil S and the supply port 31. An oil pump 34 and a throttle valve 35 are connected to the supply passage 33. The oil tank 32 is additionally provided with a temperature control unit 36 as lubricating oil temperature control means, and the temperature control unit 36 controls the temperature of the lubricating oil S in the oil tank 32. A discharge path 37 is interposed between the receptacles 25 and 26 and the oil tank 32, and the lubricating oil S in the receptacles 25 and 26 is returned to the oil tank 32.
図１及び図９示すように、前記機台１１には外気温度検出手段としての第１温度センサ４１が設けられ、この第１温度センサ４１により機台１１の温度が検出される。機台１１の温度は、工作機械の周囲の気温（以下、室温という）に左右されるため、第１温度センサ４１は機台１１を介して室温を検出する結果となる。図７及び図９に示すように、ポケット１７内には潤滑油温度検出手段としての第２温度センサ４２が設けられ、この第２温度センサ４２によって静圧ポケット１７内の潤滑油Ｓの温度が検出される。 As shown in FIGS. 1 and 9, the machine base 11 is provided with a first temperature sensor 41 as outside air temperature detecting means, and the temperature of the machine base 11 is detected by the first temperature sensor 41. Since the temperature of the machine base 11 depends on the air temperature around the machine tool (hereinafter referred to as room temperature), the first temperature sensor 41 results in detecting the room temperature via the machine base 11. As shown in FIGS. 7 and 9, a second temperature sensor 42 as lubricating oil temperature detecting means is provided in the pocket 17, and the temperature of the lubricating oil S in the static pressure pocket 17 is determined by the second temperature sensor 42. It is detected.
図９に示すように、制御装置５１は、前記第１，第２温度センサ４１，４２からの検出信号を入力して、前記オイルポンプ３４，絞りバルブ３５及び温度調節ユニット３６の動作を制御する。すなわち、静圧ポケット１７から溢れ出る潤滑油Ｓがスライドレール１３の上面１３１，側面１３２，１３３及び端面１３４において所定の厚さの油膜Ｓ１を形成するように、制御装置５１はオイルポンプ３４の駆動力及び絞りバルブ３５の開度を制御する。また、静圧ポケット１７から溢れ出る潤滑油Ｓが室温を維持するように、制御装置５１は温度調節ユニット３６の動作を制御する。 As shown in FIG. 9, the control device 51 inputs detection signals from the first and second temperature sensors 41 and 42 to control the operations of the oil pump 34, the throttle valve 35 and the temperature control unit 36. . That is, the controller 51 drives the oil pump 34 so that the lubricating oil S overflowing from the static pressure pocket 17 forms the oil film S1 of a predetermined thickness on the upper surface 131, the side surfaces 132 and 133, and the end surface 134 of the slide rail 13. The force and the opening degree of the throttle valve 35 are controlled. Further, the controller 51 controls the operation of the temperature control unit 36 such that the lubricating oil S overflowing from the static pressure pocket 17 maintains the room temperature.
本実施形態においては、静圧ポケット１７，オイルポンプ３４，絞りバルブ３５などにより潤滑油供給手段が構成されている。
次に、以上のように構成された工作機械の作用を説明する。
In the present embodiment, the lubricant pressure supply means is constituted by the static pressure pocket 17, the oil pump 34, the throttle valve 35 and the like.
Next, the operation of the machine tool configured as described above will be described.
オイルポンプ３４が作動されると、オイルタンク３２内の潤滑油Ｓが同オイルポンプ３４によって送り出され、絞りバルブ３５によって適量に絞られて、静圧ポケット１７の底部の供給口３１から静圧ポケット１７内に供給される。そして、静圧ポケット１７内の潤滑油Ｓは静圧ポケット１７から溢れ出て、スライドレール１３の摺動面１５，１６全体を流れ、そのスライドレール１３の摺動面１５，１６全体を含む上面１３１，側面１３２，１３３及び端面１３４に油静圧軸受の隙間より厚い油膜Ｓ１を形成する。 When the oil pump 34 is operated, the lubricating oil S in the oil tank 32 is pumped out by the oil pump 34 and squeezed to an appropriate amount by the throttling valve 35 to make the static pressure pocket Supplied in 17. The lubricating oil S in the static pressure pocket 17 overflows from the static pressure pocket 17 and flows through the entire sliding surfaces 15 and 16 of the slide rail 13, and the upper surface including the entire sliding surfaces 15 and 16 of the slide rail 13. An oil film S1 thicker than the gap of the hydrostatic pressure bearing is formed on the side surfaces 132 and 133 and the end surface 134.
この場合、工作機械の周囲の室温が第１温度センサ４１によって検出されるとともに、静圧ポケット１７内の潤滑油Ｓの温度が第２温度センサ４２によって検出される。ここで、本実施形態においては、スライドレール１３の摺動面を流れる潤滑油Ｓの温度が工作機械の周囲の温度と等しくなるように、温度調節ユニット３６が作動される。すなわち、機台１１の第１温度センサ４１によって検出される温度と、静圧ポケット１７の第２温度センサ４２によって検出される温度とが等しくなるように、温度調節ユニット３６が動作される。この場合、供給路３３の供給口３１から吐出される潤滑油Ｓは、その吐出にともなって温度上昇されるため、供給路３３内の潤滑油Ｓは静圧ポケット１７内の潤滑油Ｓの温度より前記吐出による前記温度上昇分だけ低くなるように温度調節される。 In this case, the room temperature around the machine tool is detected by the first temperature sensor 41, and the temperature of the lubricating oil S in the static pressure pocket 17 is detected by the second temperature sensor 42. Here, in the present embodiment, the temperature control unit 36 is operated so that the temperature of the lubricating oil S flowing on the sliding surface of the slide rail 13 becomes equal to the temperature around the machine tool. That is, the temperature control unit 36 is operated so that the temperature detected by the first temperature sensor 41 of the machine base 11 and the temperature detected by the second temperature sensor 42 of the static pressure pocket 17 become equal. In this case, the temperature of the lubricating oil S in the supply passage 33 is the temperature of the lubricating oil S in the static pressure pocket 17 because the temperature of the lubricating oil S discharged from the supply port 31 of the supply passage 33 rises with the discharge. Further, the temperature is adjusted to be lower by the temperature increase due to the discharge.
また、移動テーブル２１の移動によって摺動面１５，１６と摺動部２２，２３との間の隙間の潤滑油Ｓは剪断によって温度上昇するが、この隙間の周囲には大量の潤滑油Ｓによる厚い油膜Ｓ１が存在する。このため、移動テーブル２１の移動にともない、温度上昇した前記隙間の薄い油膜は、厚い油膜Ｓ１の大量の潤滑油と接して温度降下されるため、前記の温度上昇は無視できる程度で、問題にはならない。 In addition, although the lubricating oil S in the gap between the sliding surfaces 15 and 16 and the sliding portions 22 and 23 is sheared by shearing due to the movement of the moving table 21, a large amount of lubricating oil S is generated around this gap. There is a thick oil film S1. For this reason, since the thin oil film in the gap, which has risen in temperature, is brought into contact with a large amount of lubricating oil of the thick oil film S1 with the movement of the movable table 21, the temperature rise is negligible. It must not be.
以上のように、静圧ポケット１７から流出される潤滑油Ｓの温度を工作機械の周囲の室温と等しくすることができる。従って、潤滑油Ｓを介してスライドレール１３の摺動面１５，１６の温度を室温と等しくなるように維持できて、スライドレール１３の湾曲や伸縮などの変形を防止できる。このため、移動テーブル２１を高い精度で移動させることができて、ワークを高精度に加工できる。 As described above, the temperature of the lubricating oil S flowing out of the static pressure pocket 17 can be made equal to the room temperature around the machine tool. Therefore, the temperature of the sliding surfaces 15 and 16 of the slide rail 13 can be maintained to be equal to room temperature via the lubricating oil S, and deformation such as bending or expansion and contraction of the slide rail 13 can be prevented. For this reason, the moving table 21 can be moved with high accuracy, and the workpiece can be processed with high accuracy.
従って、本実施形態においては、以下の効果がある。
（１）スライドレール１３の摺動面１５，１６全体を含むスライドレール１３全体に対して、室温と等しい温度で、油静圧軸受の隙間，すなわちその隙間の油膜より厚い油膜Ｓ１を形成する大量の潤滑油Ｓを流し続けられる。このことにより、摺動面１５，１６を含むスライドレール１３の全体の温度を室温と等しい状態に維持できる。このため、移動テーブル２１をスライド動作しても、摺動面１５，１６部分の温度上昇を抑制できて、スライドレール１３の湾曲や伸縮などの変形を回避でき、ワークの高精度加工が可能になる。
Therefore, the following effects can be obtained in the present embodiment.
(1) A large amount of oil film S1 that is thicker than the oil static pressure bearing gap, that is, the oil film in the gap, at a temperature equal to room temperature for the entire slide rail 13 including the entire sliding surfaces 15 and 16 of slide rail 13 The lubricating oil S can keep flowing. As a result, the overall temperature of the slide rail 13 including the sliding surfaces 15 and 16 can be maintained equal to room temperature. For this reason, even if the movable table 21 slides, the temperature rise of the sliding surfaces 15 and 16 can be suppressed, deformation such as bending or expansion and contraction of the slide rail 13 can be avoided, and high precision processing of the work is possible. Become.
（２）静圧ポケット１７の端部とスライドレール１３の端面との間の距離αと、静圧ポケット１７の長辺とスライドレール１３の側面との間の距離βとを等しくしたことにより、静圧ポケット１７から溢れ出る潤滑油Ｓをスライドレール１３の上面全体に等しく流すことができる。その結果、スライドレール１３の上面だけではなく、端面及び摺動面１６側の側面にも等しく流すことができて、スライドレール１３全体にむらなく厚い油膜Ｓ１を形成できて、全体を等しい温度に維持できる。なお、工作機械において一般に用いられる潤滑油Ｓは、粘性が高いため、スライドレール１３の側面や端面においても、厚い油膜Ｓ１が形成される。 (2) The distance α between the end of the static pressure pocket 17 and the end surface of the slide rail 13 and the distance β between the long side of the static pressure pocket 17 and the side surface of the slide rail 13 are equal to each other The lubricating oil S overflowing from the static pressure pocket 17 can flow equally over the entire top surface of the slide rail 13. As a result, not only the upper surface of the slide rail 13 but also the end surface and the side surface on the sliding surface 16 side can flow equally, and a thick oil film S1 can be formed uniformly over the entire slide rail 13. It can be maintained. In addition, since the lubricating oil S generally used in a machine tool has high viscosity, a thick oil film S1 is formed also on the side surface and the end surface of the slide rail 13.
（３）供給路３３内の潤滑油Ｓの温度が静圧ポケット１７内の潤滑油Ｓの温度より吐出による温度上昇分だけ低くなるように温度調節されるため、静圧ポケット１７内の潤滑油Ｓを室温に等しい適正温度に調節でき、その結果、スライドレール１３を適正な温度に維持できる。 (3) Since the temperature of the lubricating oil S in the supply passage 33 is controlled to be lower than the temperature of the lubricating oil S in the static pressure pocket 17 by the temperature increase due to discharge, the lubricating oil in the static pressure pocket 17 S can be adjusted to a proper temperature equal to room temperature, so that the slide rail 13 can be maintained at a proper temperature.
（４）工作機械の外気温度を検出する第１温度センサ４１を工作機械のダイキャスト製の機台１１に設けた。このため、安定した検出温度を維持できる。これに対し、第１温度センサ４１が室温を直接検出するようにした場合には、室温は空調装置の風などの影響によって変動しやすいため、検出温度が大きく上下して、温度調節ユニット３６の動作が不安定になる。本実施形態においては、このような不都合を避けることができる。 (4) The first temperature sensor 41 for detecting the outside air temperature of the machine tool is provided on the die-cast machine base 11 of the machine tool. For this reason, stable detection temperature can be maintained. On the other hand, when the first temperature sensor 41 directly detects the room temperature, the room temperature is likely to fluctuate due to the influence of the wind of the air conditioner etc. Operation becomes unstable. Such a disadvantage can be avoided in the present embodiment.
（変更例）
本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、以下のような態様で具体化することも可能である。
(Modification example)
The present invention is not limited to the above embodiment, and can be embodied in the following manner.
・図８に２点鎖線で示すように、静圧ポケット１７内の潤滑油Ｓの温度を検出する第２温度センサ４２を供給路３３に設けること。この場合、制御装置５１は、第２温度センサ４２からの検出温度に基づいて供給口３１における温度上昇分を見込んで温度調節ユニット３６の動作を制御すること。 Providing a second temperature sensor 42 in the supply passage 33 for detecting the temperature of the lubricating oil S in the static pressure pocket 17 as indicated by a two-dot chain line in FIG. In this case, the control device 51 controls the operation of the temperature control unit 36 in anticipation of the temperature increase at the supply port 31 based on the detected temperature from the second temperature sensor 42.
・図１０に示すように、堰板１８をスライドレール１３の後側面１３３に設けること。この構成の場合、スライドレール１３の後部側の側面１３３には油膜Ｓ１は形成されない。 Providing the weir plate 18 on the rear side surface 133 of the slide rail 13 as shown in FIG. In the case of this configuration, the oil film S1 is not formed on the side surface 133 on the rear side of the slide rail 13.
・スライドレール１３の堰板１８を省略すること。このように構成しても、供給口３１から大量の潤滑油Ｓを供給することにより、所定厚さの油膜Ｓ１を形成できる。
・前記実施形態においては、静圧ポケット１７から流出される潤滑油Ｓの温度を室温と等しくなるようにしたが、流出される潤滑油Ｓの温度を室温と異ならせること。ただし、この場合は、潤滑油Ｓによって所定温度に維持されるスライドレール１３が、室温と異なっても、機台１１の温度がスライドレール１３に伝わりにくく、スライドレール１３の真直度が維持される構造の工作機械において具体化する必要がある。このように構成した場合は、第１，第２温度センサ４１，４２を省略することが可能になる。
-Omit the weir plate 18 of the slide rail 13. Even with this configuration, by supplying a large amount of lubricating oil S from the supply port 31, the oil film S1 of a predetermined thickness can be formed.
In the above embodiment, the temperature of the lubricating oil S flowing out of the static pressure pocket 17 is made equal to room temperature, but the temperature of the lubricating oil S flowing out is made different from room temperature. However, in this case, even if the slide rail 13 maintained at a predetermined temperature by the lubricating oil S is different from room temperature, the temperature of the machine base 11 is hard to be transmitted to the slide rail 13 and the straightness of the slide rail 13 is maintained. It needs to be embodied in a machine tool of construction. In such a configuration, the first and second temperature sensors 41 and 42 can be omitted.
・図３及び図５に２点鎖線で示すように、静圧ポケット１７に対する潤滑油Ｓの供給をスライドレール１３の外部の供給路３３を構成するパイプ４５を通して行われるようにすること。 Supplying the lubricating oil S to the static pressure pocket 17 through the pipe 45 constituting the supply path 33 outside the slide rail 13 as indicated by the two-dot chain line in FIGS. 3 and 5.
・室温を検出する第１温度センサ４１を機台１１以外のところに設けること。例えば、工作機械の外部に設けたり、工作機械の機台１１以外の部分、例えばコラム上や操作盤上に設けたりすること。 Providing the first temperature sensor 41 for detecting the room temperature at a place other than the machine base 11. For example, it is provided outside the machine tool, or provided on a part other than the machine base 11 of the machine tool, for example, on the column or the operation panel.
・スライドレール１３の上面にその延長方向に沿って複数の静圧ポケットを配列して、全体として、スライドレール１３の延長方向に実質的に静圧ポケット１７が存在する構成とすること。この構成において堰板１８を静圧ポケット１７内に設ける場合は、各静圧ポケット１７内にそれぞれ設けても、あるいは図１０に示すように、スライドレール１３の後面に取り付けてもよい。 A plurality of static pressure pockets are arranged on the upper surface of the slide rail 13 along the extension direction thereof so that the static pressure pockets 17 substantially exist in the extension direction of the slide rail 13 as a whole. In this configuration, when the weir plate 18 is provided in the static pressure pockets 17, it may be provided in each static pressure pocket 17 or attached to the rear surface of the slide rail 13 as shown in FIG.
１１…機台、１３…スライドレール、１４…ネジ、１５…摺動面、１６…摺動面、１７…静圧ポケット、２１…移動テーブル、３６…温度調節ユニット、４１…第１温度センサ、４２…第２温度センサ、５１…制御装置、１４１…頭部、１８１…ネジ。 11: machine base, 13: slide rail, 14: screw, 15: sliding surface, 16: sliding surface, 17: static pressure pocket, 21: moving table, 36: temperature control unit, 41: first temperature sensor, 42 ... second temperature sensor, 51 ... control device, 141 ... head, 181 ... screw.
Claims (7)
前記スライドレールの前記摺動面全体を前記潤滑油によって前記油静圧軸受装置の隙間の潤滑油より厚い油膜で覆うための潤滑油供給手段を設けた工作機械。 And a hydrostatic bearing device movably supporting the movable body via a lubricating oil film on a slide rail having a sliding surface extending in one direction,
A machine tool provided with lubricating oil supply means for covering the entire sliding surface of the slide rail with the lubricating oil with an oil film thicker than the lubricating oil in the gap of the hydrostatic pressure bearing device.
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