JP3020599U - Hydrostatic nut for machine tool and assembly of this nut and lead screw - Google Patents

Hydrostatic nut for machine tool and assembly of this nut and lead screw

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JP3020599U
JP3020599U JP1995004533U JP453395U JP3020599U JP 3020599 U JP3020599 U JP 3020599U JP 1995004533 U JP1995004533 U JP 1995004533U JP 453395 U JP453395 U JP 453395U JP 3020599 U JP3020599 U JP 3020599U
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ダブリュー フラガー ウィリアム
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ウエスタン アトラス インコーポレイテッド
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 コスト、複雑性、操作特性、局部的摩損、過
度の摩擦、及びバックラッシのような問題を解決した工
作機械用流体静力学的ナット、及びこのナットと親ねじ
との組立体を提供する。 【構成】 中心に、両端が開口する孔を有する金属製の
円筒と、前記中心の孔の内面に切られている少なくとも
1つのらせん状ねじと、前記ねじの全ての露出面に付着
している厚くて固いプラスチック被覆材とを有し、前記
プラスチック被覆材の表面における前記ねじの形に従う
隙間は、前記ナットが親ねじと連動する時、加圧された
流体を運ぶチャンネルとして機能するようになってい
る。
(57) [Summary] [Purpose] A hydrostatic nut for machine tools that solves problems such as cost, complexity, operating characteristics, local wear, excessive friction, and backlash, and this nut and lead screw. To provide an assembly. [Structure] A metal cylinder having a hole whose both ends are open at the center, at least one helical screw cut on the inner surface of the hole at the center, and attached to all exposed surfaces of the screw. A thick and hard plastic covering, the clearance on the surface of the plastic covering following the shape of the screw is such that it acts as a channel for carrying pressurized fluid when the nut engages with the lead screw. ing.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本考案は、例えば研磨盤を支持する往復台を移動できる流体静力学的ナットと 親ねじとの組立体に関する。 詳しく云うと本考案は、ねじをきってある親ねじと協働する流体静力学的ナッ トであって、加圧流体を受け入れるチャンネルを有するナットに関する。 The present invention relates to an assembly of a hydrostatic nut and a lead screw that can move a carriage that supports, for example, a polishing plate. More particularly, the present invention relates to a hydrostatic nut that cooperates with a threaded lead screw, the nut having a channel for receiving pressurized fluid.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

公知の研磨機では、研磨盤が、工具取付部に回転しうるように取り付けられて おり、カムシャフトのような工作物を、所定の寸法と形に研磨できるようになっ ている。 工作物は、主軸台と心押し台との間に保持され、研磨盤を有する工具取付部は 、ナットと親ねじによって移動させられる。 In known grinding machines, a grinding table is rotatably mounted on a tool mount so that a workpiece such as a camshaft can be ground to a predetermined size and shape. The workpiece is held between the headstock and tailstock, and the tool mount with the grinder is moved by the nut and lead screw.

【0003】 ナットの、内面にはねじを切ってあり、外面にねじをきってある親ねじと協働 する。ナットは、工具取付部に固着され、親ねじは、ナットから遠い親ねじの端 に設けたモーターによって駆動させられる。 数値制御されているモーターにより、親ねじは、ナットに対して時計方向また はその逆に、回転させられ、工作物に対して研磨盤を直進運動させる。The nut cooperates with a lead screw that is threaded on the inside and threaded on the outside. The nut is secured to the tool mount and the lead screw is driven by a motor located at the end of the lead screw remote from the nut. A numerically controlled motor causes the lead screw to rotate clockwise relative to the nut and vice versa, causing the polishing machine to move linearly relative to the workpiece.

【0004】 一般的に、直径が40.6cm(16インチ)のカーボランダム製の研磨盤は 、徐々に摩損し、研磨作業の繰り返しで、直径が小さくなる。時間が経つと、研 磨盤の直径は、8〜10cm(3〜4インチ)にもなってしまう。Generally, a carborundum polishing plate having a diameter of 40.6 cm (16 inches) is gradually worn away, and the diameter is reduced by repeating the polishing operation. Over time, the diameter of the polishing machine can reach 8-10 cm (3-4 inches).

【0005】 研磨盤の径が徐々に小さくなるにつれて、この減小を補償するために、モータ ーは、プログラムに従って、親ねじを駆動し、工具取付部と研磨盤を工作物の方 へ近づける。親ねじが近づくにつれ、工場での連続作業による研磨盤の径の減少 と同様に、親ねじの摩耗も進む。In order to compensate for this reduction as the diameter of the grinder gradually decreases, the motor drives the lead screw according to the program to bring the tool mount and the grinder closer to the work piece. As the lead screw approaches, the wear on the lead screw progresses, as does the diameter of the grinding wheel that is reduced by continuous work in the factory.

【0006】 CBN(三次窒化ホウ素)のような材料で作られた、より耐久力のある硬い研 磨盤の出現で、研磨盤の直径の減少は殆ど無視しうるようになった。CBN研磨 盤は、非常に正確に研磨でき、仕上げ作業も少なくてすみ、取り替え頻度も小さ いので、広く採用されている。With the advent of more durable and hard polishing machines made of materials such as CBN (tertiary boron nitride), the reduction in polishing machine diameter became almost negligible. CBN polishing machines are widely used because they can be polished very accurately, require less finishing work, and require less frequent replacement.

【0007】[0007]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the device]

しかし、CBNやダイヤモンドのような硬い研磨盤を使うと、工具取付部と研 磨盤に対する親ねじとナットとの組立体の摩耗問題が大きくなる。 通常の研磨盤を使うと、摩耗はつきものであり、研磨盤の寸法が大幅に減少す ると、親ねじの長さもかなり影響を受ける。 However, using a hard grinding machine such as CBN or diamond increases the wear problem of the lead screw and nut assembly for the tool mount and the grinding machine. Wear is normal when using a conventional grinder, and when the size of the grinder is significantly reduced, the length of the lead screw is also significantly affected.

【0008】 逆に、CBN研磨盤の直径が、2.5cm(1インチ)の何分の1という程度 の僅か減少すると、親ねじの摩耗の方に問題が集中する。 このような局部的摩耗により、破損は早期に発生する。工作物に対して、工具 取付部を繰り返し精密に動かすことはできなくなり、カムシャフトに対する技術 的要求に十分応えたり、その他の機械的動作を容易に維持したりすることはでき ない。Conversely, when the diameter of the CBN grinder is reduced slightly, such as by a fraction of 2.5 cm (1 inch), the problem concentrates on the wear of the lead screw. Due to such local wear, damage occurs early. It is not possible to repeatedly and precisely move the tool mount relative to the work piece, and it is not possible to meet the technical requirements for the camshaft or to easily maintain other mechanical movements.

【0009】 従来、(1)局部的摩耗、(2)ナットと親ねじのねじやまの接触する金属面 間の過度の摩擦、及び(3)バックラッシによるガタの問題に関する多数の提案 がなされた。A number of proposals have been made in the past regarding (1) local wear, (2) excessive friction between the contacting metal surfaces of the nut and the lead screw, and (3) backlash due to backlash.

【0010】 その1つは、接触するねじをきった面と面との間に、正確な寸法のボールベア リングを入れて、ナットの隅から隅までボールが巡回するようにすることである 。 この提案によると、過度の摩擦と、バックラッシの問題は満たされるが、失敗 を早発しがちで、移動方向に制御がきかなくなる。One is to place a precisely sized ball bearing between the contacting threaded surfaces so that the balls circulate from nut to corner. According to this proposal, the problem of excessive friction and backlash is satisfied, but the failure tends to occur early and the control in the moving direction becomes uncontrollable.

【0011】 もう1つの提案は、ねじをきった面と面との間に、流体の薄膜を設けた流体静 力学的ベアリングによるもので、この提案もまた、ナットと親ねじとの協働する らせん状の歯と歯の間の金属の接触を避けるために、ナットの隅から隅へ、薄膜 を加圧状態で分布する必要がある。Another proposal is for hydrostatic bearings with a thin film of fluid between the threaded surfaces, which also works with nuts and lead screws. In order to avoid metal contact between the helical teeth, it is necessary to distribute the film under pressure from nut to corner.

【0012】 加圧状態で分布するには、ナットに、適量の流体を所定位置へ送るための、ポ ケット、マニフォールド、チャンネルその他の流体回路を正確に形成する必要が ある。[0012] To be distributed under pressure, the nut must be accurately formed with pockets, manifolds, channels, and other fluid circuits to deliver the proper amount of fluid into place.

【0013】 また別の提案として、親ねじの接合部分、または親ねじの接合部分を複製した 母型へ、エポキシ剤を注入するものである。 エポキシは、強度、平滑潤滑性、及び摩損特性を増し、かつ脆弱性を減らす特 別の充填剤で処理される。As another proposal, the epoxy agent is injected into the joint portion of the lead screw or the mother die in which the joint portion of the lead screw is duplicated. Epoxy is treated with a special filler that increases strength, lubricity, and wear characteristics, and reduces brittleness.

【0014】 室温、大気圧で型が硬化した後、型は、親ねじから除去して、ナットハウジン グ内に残される。 その後、親ねじがナットに対して進むと、内面にねじをきったナットは、親ね じの形に近くなるが、摩擦ロスは減り、整合は不良となる。After curing the mold at room temperature and atmospheric pressure, the mold is removed from the lead screw and left in the nut housing. Then, as the lead screw advances with respect to the nut, the internally threaded nut approximates the shape of the parent screw, but with reduced friction loss and poor alignment.

【0015】 鋳込みできるポリマー剤のようなエポキシ剤の利用については、米国特許第4 ,790,971号(1988年12月13日、ロス エー.ブラウン(Ros s A.Brown)他に許可)及び米国特許第5,152,948号(199 2年10月6日、ケビン ジェー.リゼンビー(Kevin J.Lizenb yに許可)(両者は、ミシガン州トラバース市のトランテク(TranTek) 社に譲渡)の明細書に記載されている。The use of epoxy agents, such as castable polymer agents, is described in US Pat. No. 4,790,971 (December 13, 1988, licensed to Ross A. Brown et al.) And Description of US Pat. No. 5,152,948 (authorized by Kevin J. Lizenby, October 6, 1992) (both transferred to TranTek, Inc., Traverse, Michigan) It is described in the book.

【0016】 前記各発明は、コスト、複雑性、操作特性などにおいて問題があり、かつ局部 的摩損、過度の摩擦、及びバックラッシのような前記問題は解決されていない。Each of the inventions has problems in cost, complexity, operating characteristics, etc., and the problems such as local wear, excessive friction, and backlash have not been solved.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

課題を解決するための従来の提案には、欠点があったので、公知の流体静力学 的ベアリングの好ましい特徴と、ベアリング材として役立つエポキシ樹脂や、そ の他の鋳込み可能なポリマーを、親ねじのまわりに簡単に鋳込むことができる独 特なナットを考案した。 The prior proposals to solve the problem have drawbacks, so the preferred features of the known hydrostatic bearings and the epoxy resin and other castable polymers that serve as bearing materials have been replaced with lead screws. We have devised a unique nut that can be easily cast around.

【0018】 鋳込まれて、内面にねじを有するナットは、鋳込みできるポリマー剤の中にチ ャンネルを有し、それによりナットの中へ流体静力学的圧力を続けて加えること ができる。 鋳込みと硬化が終った後、ナットは流体の薄膜にのり、外面にらせん状ねじを 有する親ねじと併用するのに適したものとなる。A nut that is cast and that has threads on its inner surface has a channel in the polymer agent that can be cast so that hydrostatic pressure can be continuously applied into the nut. After casting and hardening, the nut is a thin film of fluid and is suitable for use with a lead screw having a spiral thread on its outer surface.

【0019】 内面に付着した固いポリマー剤にチャンネルを設けたナットを形成する独特な 方法についても開示している。 その方法は、モールドの親ねじの外面のねじと、内面のねじとの間にある隙間 へエポキシ樹脂を入れる前に、ワックスを注入するか、または折りたたんだテー プを、親ねじの外面の一部に沿って設ける手段を備えている。Also disclosed is a unique method of forming a channeled nut in a solid polymeric agent attached to the inner surface. The method is to inject wax or fold the tape onto the outer surface of the lead screw before inserting the epoxy resin into the gap between the outer screw of the mold lead screw and the inner screw. Means are provided along the section.

【0020】 ワックスまたはテープは、完成した鋳型の露出面に隙間を作る。ワックスまた はテープを取り除くと、ナット内に付着した固いポリマー剤にチャンネルが形成 されている。 ナットは、鋳込みできるポリマー剤のためのモールドとして役立ち、研磨機の 工具取付部のたれ下がる部分に固着する前に、寸法通り加工される。The wax or tape creates a gap in the exposed surface of the finished mold. When the wax or tape is removed, channels are formed in the solid polymeric material that has adhered to the nut. The nut serves as a mold for the pourable polymer agent and is dimensioned prior to being secured to the hanging portion of the tool mount of the grinder.

【0021】 ナットを介して親ねじが進退するにつれて、内面のねじに固いポリマー剤のコ ーティングの付いているナットは、親ねじの外面のねじの形に従って動く。As the lead screw advances and retracts through the nut, the nut with the hard polymeric coating on the inner screw moves according to the shape of the screw on the outer face of the lead screw.

【0022】 チャンネルは、ナットの孔に注入された流体により加圧され、流体は、チャン ネル内を流れて、ナットと親ねじの協働面の間に、薄膜の流体ベアリングを形成 する。 モールドは、室温と大気圧で処理される。The channel is pressurized by the fluid injected into the bore of the nut and the fluid flows within the channel to form a thin film fluid bearing between the cooperating surfaces of the nut and the lead screw. The mold is processed at room temperature and atmospheric pressure.

【0023】 鋳上がったナットと親ねじの組立体は、鋳込みできるポリマー剤を使って固い コーティングを作ることの容易さと、低摩擦と非結合特性とが相まって、ナット と親ねじの協働するねじとの間に流体の薄膜が形成される。The cast nut and lead screw assembly is a combination of the ease of making a hard coating with a castable polymer agent, low friction and non-bonding properties, which cooperate with the nut and lead screw. A thin film of fluid is formed between and.

【0024】 添付図面に基づく説明により、当業者であれば、容易に形成することができ、 かつチャンネルを有する鋳込みできるナットの他の特徴についても、理解しうる と思う。 例えば、チャンネルは、長い寿命と正確な操作のため、コーティングした金属 のらせん状ねじによって強化される。From the description of the accompanying drawings, the person skilled in the art will appreciate other features of the castable nut which can be easily formed and have channels. For example, the channels are reinforced by coated metal spiral screws for long life and precise operation.

【0025】 この鋳込み技術は、別の形のねじや、多数のらせんコイルなどに適用しうる。 また、この流体静力学的ナットの形成方法によると、市販のボールねじより安 価に、ナットを生産することができ、かつ複雑で困難な機械加工を必要としない 。This casting technique can be applied to other forms of screws, multiple spiral coils, and the like. Moreover, according to this hydrostatic nut forming method, the nut can be produced at a lower cost than a commercially available ball screw, and complicated and difficult machining is not required.

【0026】[0026]

【実施例】【Example】

図1は、研磨機10の主要要素を示す。 重い金属の土台12(コンクリート詰めにしてもよい)が、作業場の床(図示 せず)に据えつけられている。土台12の前端は、その他の部分より高くなって いる。土台12上を、往復台14が直交して動く。回転テーブル16が往復台1 4上に移動しうるように取付けられている。 FIG. 1 shows the main elements of the polishing machine 10. A heavy metal base 12 (which may be concrete-filled) is installed on the floor (not shown) of the workplace. The front end of the base 12 is higher than the other parts. The carriage 14 moves orthogonally on the base 12. A turntable 16 is mounted for movement on a carriage 14.

【0027】 主軸台18と心押し台(図示せず)は、あり継ぎ20により、回転テーブル1 6に固着されている。工作物22は、主軸台18と心押し台との間に固着されい る、工作物22は、カムシャフトとして示してある。The headstock 18 and tailstock (not shown) are fixed to the rotary table 16 by a dovetail joint 20. The work piece 22 is fixed between the headstock 18 and the tailstock. The work piece 22 is shown as a camshaft.

【0028】 すべり面24は、土台12の上面を長手方向に移動し、工具取付部26は、す べり面24の上面を移動する。研磨盤28は、工具取付部26の先端近くの中心 軸30に固着されており、モーター32は、エンドレスベルト34を介して、研 磨盤28を駆動する。The sliding surface 24 moves in the longitudinal direction on the upper surface of the base 12, and the tool attachment portion 26 moves on the upper surface of the sliding surface 24. The grinder 28 is fixed to a central shaft 30 near the tip of the tool mounting portion 26, and a motor 32 drives the grinder 28 via an endless belt 34.

【0029】 中心軸30の中心線は、工作物22の中心線と整列している。柱36が、工具 取付部26から垂下し、通路38が、それを長手方向に貫通している。 流体静力学的ナット40は、通路38内に固着されている。流体静力学的ナッ ト40の、内面にはねじを切ってある。The centerline of center axis 30 is aligned with the centerline of workpiece 22. A post 36 depends from the tool mount 26 and a passage 38 extends longitudinally therethrough. Hydrostatic nut 40 is secured within passageway 38. The hydrostatic nut 40 is internally threaded.

【0030】 細長い親ねじ42の前端は、流体静力学的ナット40を貫通している。親ねじ 42の外面には、ねじを切ってある。 小さなモーター44を、親ねじ42の後端にカプリング46で取付けてある。The front end of the elongated lead screw 42 extends through the hydrostatic nut 40. The outer surface of the lead screw 42 is threaded. A small motor 44 is attached to the rear end of lead screw 42 with a coupling 46.

【0031】 モーター44は、流体静力学的ナット40に対して、親ねじ42を駆動し、工 作物22に対し、工具取付部26と研磨盤28を動かす。 モーター44は、デジタルコンピューター・コントロールプログラムの信号に 反応し、研磨盤28と工作物22の相関位置を算定し、作動する。A motor 44 drives a lead screw 42 relative to the hydrostatic nut 40 to move the tool mount 26 and grinder 28 relative to the work piece 22. The motor 44 operates in response to a signal from a digital computer control program to calculate the relative position between the polishing machine 28 and the workpiece 22.

【0032】 研磨機10は、通常のものであるが、独特の流体静力学的ナット40がうまく 機能するようになっている。 流体静力学的ナット40の形成方法も、革新的であり、公知の形成方法とは異 なっている。The grinder 10 is conventional, but a unique hydrostatic nut 40 is designed to work well. The method of forming the hydrostatic nut 40 is also innovative and differs from known forming methods.

【0033】 図2に示すように、モールド50は、特有の操作手順により、流体静力学的ナ ット40に変形される。モールド50は、金属のおおむね円筒状の本体を備えて おり、その中心の孔の両端は開口している。As shown in FIG. 2, the mold 50 is transformed into the hydrostatic nut 40 by a specific operation procedure. The mold 50 includes a metal body having a substantially cylindrical shape, and both ends of the center hole thereof are open.

【0034】 小さな方の保持キャップ52は、モールド50の一端を密閉し、大きい方の保 持キャップ54は、他端を密閉している。 孔56が、保持キャップ52を貫通しており、ねじのついたスタッド60を回 すことにより、圧力板58を孔56内で調節できる。The smaller holding cap 52 closes one end of the mold 50, and the larger holding cap 54 closes the other end. A hole 56 extends through the retaining cap 52 and the pressure plate 58 can be adjusted within the hole 56 by turning a threaded stud 60.

【0035】 圧力板58を調節した後、セットネジ62を締めて、スタッド60を固定する 。 保持キャップ54は、環状の本体を有し、フランジ64が、モールド50の方 へ突き出ている。 圧力板66が、フランジ64内を動くようになっている。圧力板66の動きは 、中央のスタッド68と調節ねじ70,72によって制御される。After adjusting the pressure plate 58, the set screw 62 is tightened to fix the stud 60. The retaining cap 54 has an annular body with a flange 64 projecting toward the mold 50. A pressure plate 66 is adapted to move within the flange 64. The movement of the pressure plate 66 is controlled by the central stud 68 and adjusting screws 70,72.

【0036】 標準親ねじ74が、その両端に圧力を加えて、モールド50内に固着されてい る。標準親ねじ74は、流体静力学的ナット40を貫通している親ねじ42の断 面と、寸法及び形状を同じくしており、かつそれと連動する。The standard lead screw 74 is fixed in the mold 50 by applying pressure to both ends thereof. The standard lead screw 74 is similar in size and shape to the cross-section of the lead screw 42 that extends through the hydrostatic nut 40, and works with it.

【0037】 標準親ねじ74は、精密加工され、耐久力にすぐれ、長期間に且って繰り返し 使用されるもので、流体静力学的ナット40の一部をなしている。 標準親ねじ74の、外面には、らせん状ねじを切ってある。らせん状ねじは、 図2に示すように、モールド50の内壁にあるねじと相補的になっている。The standard lead screw 74 is precision-machined, has excellent durability, and is repeatedly used for a long period of time, and forms a part of the hydrostatic nut 40. The standard lead screw 74 has a spiral thread on the outer surface. The helical screw is complementary to the screw on the inner wall of the mold 50, as shown in FIG.

【0038】 ワックスの第1ビード76が、標準親ねじ74の各ねじ山の第1側、すなわち 前側に塗られている。同様に、ワックスの第2ビード78が、標準親ねじ74の 各ねじやまの第2側、すなわち後側に塗られている。A first bead 76 of wax is applied to the first or front side of each thread of the standard lead screw 74. Similarly, a second bead 78 of wax is applied to the second, or rear, side of each thread of standard lead screw 74.

【0039】 ビード76、78を、円筒状のモールド50に挿入する前の、標準親ねじ74 のねじに塗る。 ワックスのビード76、78を塗った後、標準親ねじ74を、モールド50に 挿入し、圧力板58、66を内側に入れて調節し、標準親ねじ74を、モールド 50内に固定する。The beads 76, 78 are applied to the threads of the standard lead screw 74 prior to insertion into the cylindrical mold 50. After applying the wax beads 76, 78, the standard lead screw 74 is inserted into the mold 50 and the pressure plates 58, 66 are adjusted inside to secure the standard lead screw 74 in the mold 50.

【0040】 標準親ねじ74をモールド50内に挿入する前に、ワックスのビードによって カバーされていない標準親ねじ74の表面に、解離コーティングを塗る。 エポキシ樹脂又は鋳込みできるポリマー剤80は、モールド50の入口82か ら、標準親ねじ74の外歯とモールド50の相補性内歯との間の隙間に入る。Prior to inserting the standard lead screw 74 into the mold 50, a surface of the standard lead screw 74 not covered by the bead of wax is coated with a release coating. Epoxy resin or pourable polymer agent 80 enters the gap between the outer teeth of standard lead screw 74 and the complementary inner teeth of mold 50 from inlet 82 of mold 50.

【0041】 金属と金属とのすべての接触点で、相補性の歯の間に、少しの隙間もあっては ならない。出口84を介して、モールド50から空気を抜き、泡を取り除く。 余分な材料は、出口84から出る。There should be no gaps between complementary teeth at all metal-to-metal contact points. Air is evacuated from the mold 50 through the outlet 84 to remove bubbles. Excess material exits through outlet 84.

【0042】 ポリマー剤を、標準親ねじ74の外面のねじと、モールド50の内面のねじと の間にある隙間に連続して注入する。 ワックスのビード76,78は、標準親ねじ74の外面のねじに固着し、標準 親ねじ74上のポリマーザイ80や解離コーティング(図示せず)による化学的 破壊作用をうけないようにする。The polymer agent is continuously injected into the gap between the screw on the outer surface of the standard lead screw 74 and the screw on the inner surface of the mold 50. The bead of wax 76, 78 adheres to the threads on the outside of the standard lead screw 74 and prevents them from being chemically destructed by the polymer zy 80 or the release coating (not shown) on the standard lead screw 74.

【0043】 ポリマー剤を連続して隙間に充填した後、モールド50を、室温、大気圧で、 12〜18時間放置する。鋳込みできるポリマー剤80は、硬化して、固形にな る。 保持キャップ52、54を、モールド50の両端から外し、標準親ねじ74を 、モールド50から取り外す。After continuously filling the gap with the polymer agent, the mold 50 is left to stand at room temperature and atmospheric pressure for 12 to 18 hours. The castable polymeric agent 80 cures to a solid. The holding caps 52 and 54 are removed from both ends of the mold 50, and the standard lead screw 74 is removed from the mold 50.

【0044】 標準親ねじ74に予め塗られた解離コーティングは、鋳込みできるポリマー剤 80が、標準親ねじ74に付着するのを防ぐ。 いくつかの鋳込みできるポリマー剤80が、モールド50の要求に、また流体 静力学的ナット40の最終操作特性に応えるものであることが分った。A pre-applied release coating on the standard lead screw 74 prevents the castable polymeric agent 80 from adhering to the standard lead screw 74. It has been found that several castable polymeric agents 80 meet the needs of the mold 50 and the final operating characteristics of the hydrostatic nut 40.

【0045】 しかし、最も満足のいくことが証明されたエポキシ剤の一つは、市販されてい るデビット(Devit)社の「モグリス(Moglice)」という商標のも のである。However, one of the most satisfactorily proven epoxies is the commercially available trademark “Moglice” from Devit.

【0046】 標準親ねじ74を取り除いた後、鋳込みできるポリマー剤80が内面のねじに 固着されているモールド50は、機械で所要の寸法と形に加工される。After removing the standard lead screw 74, the mold 50 having the castable polymer agent 80 adhered to the internal threads is machined to the required size and shape.

【0047】 図4に示すように、最終の形では、モールド50は、流体静力学的ナット40 となる。 硬化した固形剤80から、ワックスのビード76,78を、手で取り除くと、 親ねじ42の外面のねじに面している硬化した固形剤80の露出面に、チャンネ ル86,88ができている。As shown in FIG. 4, in its final form, the mold 50 becomes a hydrostatic nut 40. When the wax beads 76, 78 are manually removed from the hardened solid agent 80, channels 86, 88 are formed on the exposed surface of the hardened solid agent 80 facing the threads on the outer surface of the lead screw 42. There is.

【0048】 ワックスを、適当な溶剤で溶して流す。 それから、流体静力学的ナット40を、図1、図4に示すように、工具取付部 26の下に突き出ている柱36の通路38内に置く。The wax is dissolved in a suitable solvent and allowed to flow. A hydrostatic nut 40 is then placed in the passage 38 of the post 36 which projects below the tool mount 26, as shown in FIGS.

【0049】 細長い親ねじ42の前端は、流体静力学的ナット40を貫通し、工作物22に 対して、工具取付部26と研磨盤28を動かす。The front end of the elongated lead screw 42 extends through the hydrostatic nut 40 to move the tool mount 26 and the grinder 28 relative to the workpiece 22.

【0050】 図4に示すように、流体静力学的ナット40は、親ねじ42の一部と連動する 。前述のごとく、ワックスのビード76,78を除去すると、硬化した鋳込みで きるポリマー剤80の露出面で向かい合うらせん状のチャンネル86,88がで きる。As shown in FIG. 4, hydrostatic nut 40 works with a portion of lead screw 42. As previously mentioned, removal of the bead of wax 76, 78 results in spiral channels 86, 88 facing each other on the exposed surface of the hardened, castable polymeric agent 80.

【0051】 金属ナットのねじは、チャンネルを構造的に支持する。 第1導入部90から、らせん状のチャンネル86へ流体を送ると、流体静力学 的ナット40は、親ねじ42が進むにつれて、親ねじ42に対して、空気の薄い 膜上に浮かぶ。The screw of the metal nut structurally supports the channel. Upon delivering fluid from the first inlet 90 to the helical channel 86, the hydrostatic nut 40 floats on a thin film of air with respect to the lead screw 42 as the lead screw 42 advances.

【0052】 第2導入部92から、らせん状のチャンネル88へ流体を送ると、流体静力学 的ナット40は、ナットに対して親ねじ42が引っ込むにつれて、親ねじ42に 対して、流体の薄い膜上に浮かぶ。When the fluid is sent from the second introduction portion 92 to the spiral channel 88, the hydrostatic nut 40 causes a thin fluid to flow toward the lead screw 42 as the lead screw 42 retracts from the nut. Floats on the membrane.

【0053】 形成されたポリマー剤80と協動する流体の膜によって、流体静力学的ナット 40は、おおむね摩擦なしで、確実に作動するようになる。The film of fluid cooperating with the formed polymeric agent 80 ensures that the hydrostatic nut 40 operates generally without friction.

【0054】 本発明の好ましい実施例により、当業者であれば、他の変形例を思いつくであ ろう。 例えば、ビード76,78の形成に使われるワックスを、密蝋としてもよい。 同じ目的に使われるテープを、例えば電気工事用のテープ、または標準親ねじ7 4のらせん状ねじに粘着され、ビード76,78になるダクトテープのような特 別丈夫なテープとしてもよい。Other variations will occur to those skilled in the art in view of the preferred embodiments of the present invention. For example, the wax used to form the beads 76, 78 may be beeswax. The tape used for the same purpose may be, for example, a tape for electrical work or a special tough tape such as a duct tape adhered to a helical screw of standard lead screw 74 to form beads 76,78.

【0055】 標準親ねじ74をモールド50から取り除くと、硬化したポリマー剤80によ り、ワックスのビード76,78がはぎとられる場合がある。そのため限られた 残余分のみを、溶剤で洗い流すか、ポリマー剤80から手で取り除かなければな らない。When the standard lead screw 74 is removed from the mold 50, the cured polymeric material 80 may strip the wax beads 76, 78. Therefore, only a limited amount of residue must be washed out with solvent or manually removed from the polymeric agent 80.

【0056】 また、この流体静力学的ナット40は、カム研磨機用に限らず、他の精密工作 機械の往復台のためのナットと親ねじ42との組合せ体に使用することもできる 。 従って、添付の実用新案請求の範囲は、広義における、流体静力学的ナット 40、及び流体静力学的ナット40と親ねじ42との組合せ体を意味している。Further, the hydrostatic nut 40 can be used not only for a cam grinder but also for a combination of a nut and a lead screw 42 for a carriage of another precision machine tool. Accordingly, the appended utility model claims broadly refer to the hydrostatic nut 40 and the combination of the hydrostatic nut 40 and the lead screw 42.

【0057】[0057]

【考案の効果】[Effect of device]

市販のボールねじより安価にナットを作ることができ、複雑で困難な機械加工 を必要としない。 Nuts can be made cheaper than commercially available ball screws and do not require complicated and difficult machining.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本考案による独特な流体静力学的ナットと親ね
じとの組立体を有する研磨機の側面図である。
FIG. 1 is a side view of a grinder having a unique hydrostatic nut and lead screw assembly according to the present invention.

【図2】モールド剤注入前の流体静力学的ナットを形成
するためのモールドと標準親ねじの拡大断面図である。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a mold and a standard lead screw for forming a hydrostatic nut before injection of a molding agent.

【図3】モールド剤注入後の流体静力学的ナットを形成
するためのモールドと標準親ねじの拡大断面図である。
FIG. 3 is an enlarged sectional view of a mold and a standard lead screw for forming a hydrostatic nut after injection of a molding agent.

【図4】親ねじと連動する研磨機に固着されている流体
静力学的ナットの拡大断面図である。
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a hydrostatic nut fixed to a polishing machine that works with a lead screw.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10..研磨機 12..土台 14..往復台 16..回転テーブル 18..主軸台 20..あり継ぎ 22..工作物 24..すべり面 26..工具取付部 28..研磨盤 30..中心軸 32..モーター 36..柱 38..通路 40..流体静力学的ナット 42..親ねじ 44..モーター 46..カップリング 50..モールド 52,54..保持キャップ 56..径 58..圧力板 60..スタッド 62..セットネジ 64..フランジ 66..圧力板 68..スタッド 70,72..調節ネジ 74..標準親ねじ 76,78..ビード 80..ポリマー剤 82..入口 84..出口 86,88..チャンネル 90,92..導入部 34..エンドレスベルト 10. . Polishing machine 12. . Base 14. . Carriage 16. . Rotary table 18. . Headstock 20. . Dojo 22. . Workpiece 24. . Sliding surface 26. . Tool mounting part 28. . Polishing machine 30. . Central axis 32. . Motor 36. . Pillar 38. . Passage 40. . Hydrostatic nut 42. . Lead screw 44. . Motor 46. . Coupling 50. . Mold 52, 54. . Retaining cap 56. . Diameter 58. . Pressure plate 60. . Stud 62. . Set screw 64. . Flange 66. . Pressure plate 68. . Stud 70, 72. . Adjustment screw 74. . Standard lead screw 76, 78. . Bead 80. . Polymer agent 82. . Entrance 84. . Exit 86,88. . Channels 90, 92. . Introduction section 34. . Endless belt

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】a)中心に、両端が開口する孔を有する金
属製の円筒体、 b)前記中心の孔の内面に切られている少なくとも1つ
のらせん状ねじ、 c)前記ねじの全ての露出面に付着している厚くて固い
プラスチック被覆材、 d)前記プラスチック被覆材の表面における前記ねじの
形に従う隙間は、前記ナットが親ねじと連動する時、加
圧された流体を運ぶチャンネルとして機能するようにな
っているナットを備えている工作機械用流体静力学的ナ
ット。
1. A metal cylinder having a hole at its center, which is open at both ends, b) at least one helical screw cut on the inner surface of the hole at the center, and c) all of the screws. A thick, hard plastic coating adhered to the exposed surface, d) a clearance according to the shape of the screw on the surface of the plastic coating serves as a channel for carrying pressurized fluid when the nut engages with the lead screw. Hydrostatic nuts for machine tools with nuts adapted to function.
【請求項2】a)中心に、両端が開口する孔を有する金
属製の円筒体、 b)前記中心の孔の内面に切られている少なくとも1つ
のらせん状ねじ、 c)前記ナットのねじの全ての露出面に付着している固
いプラスチック被覆材、 d)前記被覆材の露出側にある隙間、 e)親ねじの細長い胴部は、金属製であり、かつ外面
に、少なくとも1つのらせん状ねじを有し、 f)ナットと親ねじが協働する時、前記被覆材は、前記
ナットのねじと前記親ねじのねじとの金属同士の接触を
防ぐようになっており、 g)前記被覆材の前記隙間と親ねじのらせん状ねじの外
面との間は、連続性らせん状チャンネルとなっており、 h)前記円筒状本体を介して、加圧された流体を前記チ
ャンネルに入れる手段を備え、親ねじが前記ナットに対
し動くにつれて、前記ナットが流体の薄膜の上に浮かぶ
ようになっていることを特徴とする工作機械用流体静力
学的ナットと親ねじとの組立体。
2. A) a metal cylindrical body having a hole at both ends which is open at the center, b) at least one spiral screw cut on the inner surface of the hole at the center, and c) a screw of the nut. A solid plastic coating adhered to all exposed surfaces, d) a gap on the exposed side of said coating, e) the elongated body of the lead screw is made of metal and has at least one spiral on its outer surface F) having a thread, f) when the nut and lead screw cooperate, the coating is adapted to prevent metal-to-metal contact between the nut screw and the lead screw thread, and g) the coating. There is a continuous spiral channel between the gap of the material and the outer surface of the helical screw of the lead screw, and h) means for introducing pressurized fluid into the channel through the cylindrical body. And as the lead screw moves relative to the nut, A hydrostatic nut and lead screw assembly for machine tools, wherein the nut is adapted to float on a thin film of fluid.
【請求項3】 工作機械が研磨機であり、工作物を支持
する工作物支持具、研磨盤、工具取付部、工具取付部を
支持するすべり面を備え、研磨盤は、中心を貫通してい
る軸まわりに回転しうるように工具取付部に固着され、
前記ナットは、工具取付部から垂下した柱に固着され、
前記親ねじは、前記ナットを貫通しており、前記親ねじ
に取り付けられているモーターは、親ねじを回転させ、
それによって、工作物支持具に対して前記工具取付部と
研磨盤を位置づけるようになっている請求項2記載の工
作機械用流体静力学的ナットと親ねじとの組立体。
3. The machine tool is a grinder, and includes a work support tool for supporting a work, a grinder, a tool mounting portion, and a sliding surface for supporting the tool mounting portion, and the grinder passes through the center. Is fixed to the tool mounting part so that it can rotate around the
The nut is fixed to a pillar hanging from the tool mounting portion,
The lead screw penetrates the nut, and a motor attached to the lead screw rotates the lead screw,
3. The hydrostatic nut and lead screw assembly for a machine tool according to claim 2, thereby positioning the tool mount and the grinder with respect to the workpiece support.
【請求項4】 工作物が円筒形であり、研磨機がカム研
磨機である請求項3記載の工作機械用流体静力学的ナッ
トと親ねじとの組立体。
4. The hydrostatic nut and lead screw assembly for a machine tool according to claim 3, wherein the workpiece is cylindrical and the grinder is a cam grinder.
【請求項5】 工作機が、土台、土台に固着されている
工作物支持具、土台に対して移動できる往復台、往復台
に固着されたナット、往復台に固着された研磨盤、往復
台に固着された流体静力学的ナット、及び親ねじを駆動
するモーターを備え、親ねじが前記ナットに対して動
き、往復台を動かし、工作物支持具に対して前記往復台
と研磨盤を動かすようになっている請求項2記載の工作
機械用流体静力学的ナットと親ねじとの組立体。
5. A machine tool as a base, a work support fixed to the base, a carriage movable with respect to the base, a nut fixed to the carriage, a polishing machine fixed to the carriage, and a carriage. A hydrostatic nut affixed to and a motor driving a lead screw, the lead screw moving relative to the nut, moving the carriage, and moving the carriage and the grinder relative to the workpiece support. 3. A hydrostatic nut and lead screw assembly for a machine tool according to claim 2.
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