JP3954872B2 - Anti-vibration device for linear guide device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ボールやころなどの転動体を備えた直線案内装置で案内される移動台の振動を防止する装置に関するもので、特に工作機械の刃物台の振動を防止するのに好適な防振装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
工作機械は、ワークと刃物との相対移動によりワークを加工するので、直線ないし平面を加工するときは、刃物を高い精度で直線移動させなければならない。この直線移動のための案内装置として、一般的には面接触による滑り案内装置が用いられているが、移動抵抗を軽減して高速化を図る等の目的のために、ボールやころを内蔵した転がり構造の直線案内装置が用いられるようになってきている。しかし、転がり構造の直線案内装置は、滑り構造の案内装置に比べて振動減衰能が低く、移動中の振動により加工面の面精度の低下が生じやすいという問題がある。
【0003】
この問題を解決するための防振装置として、特開平5−116048号公報には、流体槽とスライダの間隙の調整が可能で、複数の方向の振動を減衰させられるようにした直線転がり案内装置で案内される移動体の振動減衰装置が提案されている。
【0004】
その構成は、図3に示すように、ベッド21に固定された軌道25と、この軌道25に摺動可能に支持された軸受26によって構成される直線案内装置の軸受26に結合されたコラム27の振動を、ベッド21に軌道25と平行に配置された流体槽と、一部が流体槽に浸漬されるように前記コラム27に固定されたスライダブロック22を設け、流体槽に供給された粘性流体によりコラム27の振動を減衰させるようようにした直線転がり案内装置で案内されるコラム27の振動減衰装置において、前記流体槽に、対向面に向けて低くなるように傾斜面が形成され、移動可能な一対のスライドベース23a、23bを設け、前記スライダブロック22に前記傾斜面と平行な2つの傾斜面を形成した、というものである。
【0005】
この公報記載の発明は、流体槽とスライダの間隙の調整が可能で、しかも複数の方向の振動を減衰させられるようにした直線転がり案内装置で案内される移動体の振動減衰装置を提供することを目的としている。この目的を達成するため、上記公報記載の装置では、スライドベース23a2、3bに長手方向に所定の間隔で複数の溝28を設け、この溝28を貫通するボルト29でスライドベースをベースに螺合している。振動が発生した場合、スライドベース23a、23bとスライダブロック22の間隔を、振動が小さくなるように調整する。このとき、一方のスライドベースとスライダブロックの対向間隙を移動体の上下方向の振動を減衰させるように設定し、他方のスライドベースとスライダブロックの対向間隙を移動体の前後方向の振動を減衰させるように設定することにより、移動体の2方向の振動を減衰させる。
【0006】
また特開2001−9655号公報には、接近動作及び戻り動作を高速化し、かつ加工条件に応じた剛性や振動減衰能を付与する工作機械の移動台の直線案内装置が示されている。
【0007】
この公報記載の装置は、図4に示すように、工作機械のフレームに固定されたガイドレール1と、刃物台やワークテーブルなどの移動台4に固定されてガイドレール1に沿って移動するスライダ31との摺動部に介在する転動体32を備えた直線案内装置に、ガイドレール1又はこれと平行に設けたブレーキレールを挟持するブレーキシューと、ブレーキシュー33をレールに向けて付勢する油圧シリンダ34と、移動台の高速移動指令信号により油圧シリンダ34の油圧力を解放し、かつ切削移動指令信号により油圧を油圧シリンダ34に供給する制御手段とを設ける、というものである。
【0008】
図4に示された装置では、ブレーキシュー33と油圧シリンダ34をスライダ31の図の手前側端面に取付けられたブレーキユニットに設けており、対となるブレーキシュー33をガイドレール1またはブレーキレールを側面から挟むように対向配置している。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図3の従来構造では、移動台4を案内するガイドレールの他に、2本のスライドベース23a、23bを別個設ける必要があり、特に移動台の移動ストロークが大きいときには、高精度のスライドベースの製造及び組立調整に多大な手数を必要とする。また、左右方向と前後方向の振動を防止することができるが、上下方向の振動を防止することができない。
【0010】
また、図4の従来装置では、ブレーキシューを作動させる油圧装置が必要でかつ移動台が移動するため、油圧の供給に油圧ホースを使用しなければならず、そのため装置コストが高くなり、配管の寿命も短くなりやすい。
【0011】
そこでこの発明は、より構造が簡単で、かつ既存の機械にも容易に追加的に装着することが可能で、更に移動台の左右、前後及び上下方向の振動を有効に防止することができる直線案内装置の防振装置を得ることを課題としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】
この発明の防振装置は、固定部材と移動部材との間で転動する転動体を内蔵した直線案内装置でガイドレール1に案内されて直線移動する移動台4に装着される防振装置である。この発明の防振装置は、移動台4にガイドレール1の面直角方向に位置調整可能に装着されたブラケット6と、このブラケットに固定された防振スライダ8と、この防振スライダに形成されてガイドレール1に摺動自在に嵌合する摺動溝10と、この摺動溝の対向面の一方を形成している調整ブロック11と、この調整ブロックの位置を設定する調整ねじ15とを備え、摺動溝10の両対向側面と底面とは、ガイドレール1に摺接する複合樹脂面であることを特徴とするものである。
【0013】
複合樹脂面としては、複合材として砲金を含有するフッ素樹脂の樹脂面が特に好ましい。またこの発明の防振装置は、工作機械の移動台の防振装置として好適で、特に刃物台スライドや移動主軸台スライドの防振装置に適している。
【0014】
上記構造の防振装置は、防振スライダ8とガイドレール1との位置関係をブラケット6の取付位置を調整することで容易に調整可能であり、また対向する摺動面の一方を調整ねじ15で位置設定可能な調整ブロック11に設けたので、この調整ねじ15で対向する摺動面間の間隔をガイドレール1の幅に合せて容易に調整できる。そして、防振スライダ8の摺動面がガイドレール1に上及び左右の三方向から接触し、かつその摺接面が樹脂面であるため、左右及び上下方向に大きな振動減衰能を付与することができる。更に移動台4の前後方向は、ガイドレール1と防振スライダ8の摺動面との間に潤滑油を供給することにより、当該潤滑油の剪断方向の粘性で吸収することができる。更に防振スライダの摺動面の材質として、砲金などの複合材を含有する樹脂面とすることにより、移動台4が高速移動するときの移動抵抗も小さくすることができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図1ないし2を参照して、この発明の実施形態を説明する。図は旋盤の刃物台スライドに、この発明の防振装置を設けた例を示した図である。図において、1は固定側の部材(フレーム又は下層の移動台)2に固定されたガイドレールで、固定側部材2の上面の凹溝3の両側に互いに平行に固定されている。4は移動台(刃物台スライド)で、両側縁部下面を図示しない転がり構造の直線案内装置でガイドレール1に案内されている。移動台4の下面中央には、円筒溝5が下方に突出した状態で設けられており、固定側部材の凹溝3に配置した送りねじに螺合するナット部材が、この円筒溝5部分に嵌挿される。
【0016】
両側のレール1の上方の移動台4の端面には、図2に示したブラケット6がボルト7で固定される。このブラケット6は、横方向から見た形状がL形で、その下面側に防振スライダ8が4本のボルト9で固定されている。防振スライダ8は、下向きコの字形断面をしており、下面にガイドレール1に嵌装される摺動溝10が設けられている。摺動溝10の一方の側壁には、調整ブロック11が装着されており、その背後には、ガイドレール1を挟持する方向の2本のガイド孔12とねじ孔13とが設けられている。調整ブロック11は矩形板状で、その背面に2本のガイドピン14が植立されており、このガイドピンを防振スライダのガイド孔12に摺動自在に嵌合した状態で装着されている。ねじ孔13には、六角孔付ねじ15が螺合されている。
【0017】
摺動溝10の両側面(不動側と調整ブロック)及び底面には、複合材として砲金を含むフッ素樹脂板16a、16b、16cが貼着されている。
【0018】
上記のように構成された防振装置は、移動台4に取付ける際に、防振スライダ8とブラケット6との締結部分でガイドレール1と摺動溝10との平行度を調整し、ブラケット6と移動台4との締結部分で摺動溝10の底面及び不動側の側面とガイドレール1との摺動間隙を調整することができる。そして、六角孔付ねじ15で調整ブロック11を押動することにより、幅方向に対向する摺動面とガイドレール1との間隔を調整できる。このようにして装着された防振装置は、ガイドレール1の両側面と上面とが複合樹脂の摺動面に面接触した状態で移動して、この移動の際に移動台4に生ずる振動を吸収する。
【0019】
【発明の効果】
以上説明したこの発明の直線案内装置の防振装置は、構造が簡単で製作が容易であると共に、組立調整に手間がかからず、かつ移動台の上下左右及び前後方向の振動を有効に防止することができる。更に移動台の高速移動時の抵抗も小さく、既存の装置への装着も容易に可能であるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の防振装置を移動台に取付けた状態を示す一部断面正面図
【図2】図1の防振装置の展開斜視図
【図3】従来の防振装置の正面図
【図4】他の従来装置の一部断面正面図
【符号の説明】
1 ガイドレール
4 移動台
6 ブラケット
8 防振スライダ
10 摺動溝
11 調整ブロック
15 六角孔付ねじ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a device for preventing vibration of a moving table guided by a linear guide device having rolling elements such as balls and rollers, and particularly suitable for preventing vibration of a tool post of a machine tool. It relates to the device.
[0002]
[Prior art]
Since machine tools process a workpiece by relative movement between the workpiece and the cutter, when processing a straight line or a flat surface, the cutter must be moved linearly with high accuracy. As a guide device for this linear movement, a sliding guide device by surface contact is generally used, but for the purpose of reducing the movement resistance and increasing the speed, a ball or roller is incorporated. A linear guide device having a rolling structure has been used. However, the linear guide device with a rolling structure has a problem that the vibration damping ability is lower than that of a guide device with a sliding structure, and the surface accuracy of the machined surface tends to be lowered due to vibration during movement.
[0003]
As a vibration isolator for solving this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-1106048 discloses a linear rolling guide device capable of adjusting a gap between a fluid tank and a slider and attenuating vibrations in a plurality of directions. A vibration damping device for a moving body guided by the above has been proposed.
[0004]
As shown in FIG. 3, the structure is such that a column 27 coupled to a bearing 26 of a linear guide device comprising a track 25 fixed to the bed 21 and a bearing 26 slidably supported on the track 25. Is provided with a fluid tank disposed on the bed 21 in parallel with the track 25 and a slider block 22 fixed to the column 27 so that a part thereof is immersed in the fluid tank, and the viscosity supplied to the fluid tank is provided. In the vibration damping device of the column 27 guided by the linear rolling guide device so as to attenuate the vibration of the column 27 by the fluid, the fluid tank is formed with an inclined surface so as to become lower toward the facing surface, and moved. A pair of possible slide bases 23a and 23b are provided, and two inclined surfaces parallel to the inclined surface are formed on the slider block 22.
[0005]
The invention described in this publication provides a vibration damping device for a moving body that is adjustable by a gap between a fluid tank and a slider and is guided by a linear rolling guide device that can attenuate vibrations in a plurality of directions. It is an object. In order to achieve this object, in the apparatus described in the above publication, a plurality of grooves 28 are provided in the slide bases 23a2, 3b at predetermined intervals in the longitudinal direction, and the slide base is screwed to the base with bolts 29 penetrating the grooves 28. is doing. When vibration occurs, the distance between the slide bases 23a and 23b and the slider block 22 is adjusted so that the vibration is reduced. At this time, the opposing gap between one slide base and the slider block is set to attenuate the vertical vibration of the moving body, and the opposing gap between the other slide base and slider block is used to attenuate the longitudinal vibration of the moving body. By setting as described above, vibrations in two directions of the moving body are attenuated.
[0006]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-9655 discloses a linear guide device for a moving table of a machine tool that speeds up an approaching operation and a returning operation and imparts rigidity and vibration damping capability according to machining conditions.
[0007]
As shown in FIG. 4, the apparatus described in this publication includes a guide rail 1 fixed to a frame of a machine tool, and a slider that moves along the guide rail 1 while being fixed to a moving table 4 such as a tool post or a work table. A linear guide device having a rolling element 32 interposed between the sliding portion 31 and a brake shoe for holding the guide rail 1 or a brake rail provided in parallel to the guide rail 1 and the brake shoe 33 is urged toward the rail. The hydraulic cylinder 34 and control means for releasing the hydraulic pressure of the hydraulic cylinder 34 by the high-speed movement command signal of the moving base and supplying hydraulic pressure to the hydraulic cylinder 34 by the cutting movement command signal are provided.
[0008]
In the apparatus shown in FIG. 4, the brake shoe 33 and the hydraulic cylinder 34 are provided in the brake unit attached to the front end surface of the slider 31 in the figure, and the pair of brake shoes 33 are attached to the guide rail 1 or the brake rail. Opposing to be sandwiched from the side.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional structure shown in FIG. 3, it is necessary to separately provide two slide bases 23a and 23b in addition to the guide rail for guiding the moving table 4. Particularly, when the moving table has a large moving stroke, a highly accurate slide is required. A great amount of work is required to manufacture and adjust the base. Further, although vibrations in the left-right direction and the front-rear direction can be prevented, vibrations in the vertical direction cannot be prevented.
[0010]
Further, in the conventional apparatus shown in FIG. 4, since a hydraulic device for operating the brake shoe is necessary and the moving base moves, it is necessary to use a hydraulic hose for supplying hydraulic pressure. Life is likely to be shortened.
[0011]
Therefore, the present invention has a simpler structure and can be easily and additionally mounted on an existing machine. Further, the present invention can effectively prevent vibrations of the left and right, front and rear, and up and down of the moving base. It is an object to obtain a vibration isolator for a guide device.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The vibration isolator of the present invention is a vibration isolator that is mounted on a movable table 4 that is guided by a guide rail 1 and moves linearly by a linear guide device that incorporates rolling elements that roll between a fixed member and a movable member. is there. The anti-vibration device of the present invention is formed on a bracket 6 that is mounted on a movable table 4 so that the position of the guide rail 1 can be adjusted in the direction perpendicular to the surface of the guide rail 1, an anti-vibration slider 8 that is fixed to the bracket, and the anti-vibration slider. A sliding groove 10 that is slidably fitted to the guide rail 1, an adjustment block 11 that forms one of the opposing surfaces of the sliding groove, and an adjustment screw 15 that sets the position of the adjustment block. And both the opposite side surfaces and the bottom surface of the sliding groove 10 are composite resin surfaces that are in sliding contact with the guide rail 1.
[0013]
The composite resin surface is particularly preferably a fluororesin resin surface containing gunmetal as a composite material. The vibration isolator of the present invention is suitable as a vibration isolator for a moving table of a machine tool, and particularly suitable for a vibration isolator for a tool post slide and a moving spindle stock slide.
[0014]
In the vibration isolator having the above structure, the positional relationship between the vibration isolating slider 8 and the guide rail 1 can be easily adjusted by adjusting the mounting position of the bracket 6, and one of the opposing sliding surfaces is adjusted with the adjusting screw 15. Therefore, the adjustment screw 15 can easily adjust the distance between the sliding surfaces facing each other in accordance with the width of the guide rail 1. And since the sliding surface of the anti-vibration slider 8 contacts the guide rail 1 from the upper and left and right directions, and the sliding surface is a resin surface, a large vibration damping capability is given in the left and right and up and down directions. Can do. Further, the longitudinal direction of the movable table 4 can be absorbed by the viscosity in the shear direction of the lubricating oil by supplying the lubricating oil between the guide rail 1 and the sliding surface of the vibration-proof slider 8. Furthermore, by using a resin surface containing a composite material such as gunmetal as the material of the sliding surface of the vibration-proof slider, the movement resistance when the moving table 4 moves at high speed can be reduced.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The figure shows an example in which the vibration isolator of the present invention is provided on a tool post slide of a lathe. In the figure, reference numeral 1 denotes a guide rail fixed to a fixed side member (frame or lower moving table) 2, which is fixed in parallel to both sides of the groove 3 on the upper surface of the fixed side member 2. Reference numeral 4 denotes a moving table (turret slide), and the lower surfaces of both side edges are guided to the guide rail 1 by a linear guide device having a rolling structure (not shown). A cylindrical groove 5 is provided at the center of the lower surface of the movable table 4 so as to protrude downward, and a nut member screwed into a feed screw disposed in the concave groove 3 of the fixed side member is provided in the cylindrical groove 5 portion. Inserted.
[0016]
A bracket 6 shown in FIG. 2 is fixed with bolts 7 on the end surfaces of the movable table 4 above the rails 1 on both sides. The bracket 6 is L-shaped when viewed from the side, and a vibration-proof slider 8 is fixed to the lower surface of the bracket 6 with four bolts 9. The anti-vibration slider 8 has a downward U-shaped cross section, and is provided with a sliding groove 10 fitted to the guide rail 1 on the lower surface. An adjustment block 11 is mounted on one side wall of the sliding groove 10, and two guide holes 12 and screw holes 13 in the direction of sandwiching the guide rail 1 are provided behind the adjustment block 11. The adjustment block 11 has a rectangular plate shape, and two guide pins 14 are planted on the back surface thereof, and the guide pins are mounted in a state in which the guide pins are slidably fitted into the guide holes 12 of the vibration-proof slider. . A hexagon socket head screw 15 is screwed into the screw hole 13.
[0017]
Fluororesin plates 16a, 16b and 16c containing gunmetal as a composite material are attached to both side surfaces (non-moving side and adjustment block) and bottom surface of the sliding groove 10.
[0018]
The anti-vibration device configured as described above adjusts the parallelism between the guide rail 1 and the sliding groove 10 at the fastening portion between the anti-vibration slider 8 and the bracket 6 when the anti-vibration device is attached to the movable table 4. The sliding gap between the bottom surface of the sliding groove 10 and the non-moving side surface and the guide rail 1 can be adjusted at the fastening portion between the guide rail 1 and the movable table 4. And the space | interval of the sliding surface and guide rail 1 which opposes the width direction can be adjusted by pushing the adjustment block 11 with the hexagon socket head screw 15. FIG. The anti-vibration device mounted in this manner moves in a state where both side surfaces and the upper surface of the guide rail 1 are in surface contact with the sliding surface of the composite resin, and the vibration generated in the movable table 4 during this movement. Absorb.
[0019]
【The invention's effect】
The above-described vibration isolator of the linear guide device according to the present invention has a simple structure and is easy to manufacture, and does not require assembling and adjustment, and effectively prevents vibration of the movable table in the vertical and horizontal directions and in the front-rear direction. can do. Furthermore, there is an effect that the resistance at the time of moving the moving table at a high speed is small and it can be easily mounted on an existing apparatus.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially sectional front view showing a state in which the vibration isolator of the present invention is attached to a moving table. FIG. 2 is a developed perspective view of the vibration isolator of FIG. FIG. 4 is a partial sectional front view of another conventional apparatus.
1 Guide rail 4 Moving base 6 Bracket 8 Anti-vibration slider
10 Sliding groove
11 Adjustment block
15 Hexagon socket head screw

Claims (3)

固定部材と移動部材との間で転動する転動体を内蔵した直線案内装置でガイドレール(1)に案内されて直線移動する移動台(4)に装着される防振装置であって、前記移動台に前記ガイドレールの面直角方向に位置調整可能に装着されたブラケット(6)と、このブラケットに固定された防振スライダ(8)と、この防振スライダに形成されて前記ガイドレールに摺動自在に嵌合する摺動溝(10)と、この摺動溝の対向面の一方を形成している調整ブロック(11)と、この調整ブロックの位置を設定する調整ねじ(15)とを備え、前記摺動溝の両対向側面と底面とは、前記ガイドレール(1)に摺接する複合樹脂面であることを特徴とする、直線案内装置の防振装置。A vibration isolator that is mounted on a movable table (4) that is guided by a guide rail (1) and moves linearly with a linear guide device that incorporates rolling elements that roll between a fixed member and a movable member, A bracket (6) that is mounted on a movable base so that the position of the guide rail can be adjusted in a direction perpendicular to the surface of the guide rail, a vibration-proof slider (8) fixed to the bracket, and a vibration-proof slider formed on the guide rail. A sliding groove (10) that fits slidably, an adjustment block (11) that forms one of the opposing surfaces of the sliding groove, and an adjustment screw (15) that sets the position of the adjustment block; An anti-vibration device for a linear guide device, characterized in that both opposing side surfaces and the bottom surface of the sliding groove are composite resin surfaces in sliding contact with the guide rail (1). 前記複合樹脂面が複合材として砲金を含有するフッ素樹脂の樹脂面である、請求項1記載の防振装置。The vibration isolator according to claim 1, wherein the composite resin surface is a resin surface of a fluororesin containing gunmetal as a composite material. 前記移動台が工作機械の刃物台スライド又は移動主軸台スライドである、請求項1又は2記載の防振装置。The vibration isolator according to claim 1 or 2, wherein the moving table is a tool post slide or a moving head stock slide of a machine tool.
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