JP4735162B2 - Structure of sliding body in machine tool - Google Patents
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本発明は、工作機械の摺動体の構造に関し、特にリニアモータにて進退送りされる摺動体の構造に関する。 The present invention relates to a structure of a sliding body of a machine tool, and more particularly to a structure of a sliding body that is advanced and retracted by a linear motor.
従来、リニアモータにて進退送りされる摺動体を有する工作機械では、摺動体の進退送り速度(加速度)の向上と、摺動体の剛性の向上とを両立させるために、摺動体の内部を空洞状に形成して質量を低減するとともに適切な位置にリブ部材を設けて補強している。
ここで図4〜図7に、特許文献1に記載された従来技術を示す。
図4は、リニアモータ40にて進退送りされる摺動体10を有する工作機械から、摺動体10の周囲の部材を抽出した図を示しており、この例では回転砥石を有する工作機械の例を示している。また図5(A)は図4におけるA−A断面図を示しており、図5(B)は図5(A)に対して別の実施例の図を示している。また図6(A)は図5(A)から本体部11を抽出した図(静圧ポケットへの油路等は図示省略)を示しており、図7は摺動体10の底面図を示している。
図4に示す例では、摺動体10(この場合、砥石台)は、本体部11と、本体部11の前部に形成されたL字形取付面11Dに固定された軸受ユニット13にて構成され、Z軸方向に進退移動可能である。
軸受ユニット13は、摺動体10の進退方向(Z軸方向)と直交する水平な軸線(X軸)上で砥石軸14を回転自在に支持している。砥石軸14は、図4における奥側の一端において砥石駆動モータ(図示省略)の出力軸に結合され、手前側の他端において砥石車Gを固定している。摺動体10が前進した図4の状態では、主軸台(図示省略)及び心押台(図示省略)からなる工作物支持装置により砥石軸14と平行な水平軸上で回転されるようにセンタ支持された工作物であるワークW(この例では、カムシャフト)を砥石車Gが研削加工している。
リニアモータ40は、本体部11の下面に配置され、電磁コイルユニット41と永久磁石ユニット42にて構成されている。
例えば工作機械がカム研削盤の場合、ワークWの回転に同期して本体部11が前進動作(図4において本体部11がワークWに近づく方向への動作)と後退動作(図4において本体部11がワークWから遠ざかる方向への動作)を高い加速度で繰り返し実行する。このため、本体部11は軽量且つ高い剛性が要求される。
本体部11は、進退方向の所定間隔位置で幅方向に延びる複数の隔壁11Mが配置され、隣接する隔壁11M同士間、及び前壁11F、後壁11Bのそれぞれと隣接する隔壁11Mとの間に略箱形空間11Sを形成して軽量化と高剛性化が図られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a machine tool having a sliding body that is advanced and retracted by a linear motor, the inside of the sliding body is hollowed in order to improve both the advance / retreat speed (acceleration) of the sliding body and the rigidity of the sliding body. It is formed in a shape to reduce the mass and is reinforced by providing a rib member at an appropriate position.
Here, the prior art described in Patent Document 1 is shown in FIGS.
FIG. 4 shows a diagram in which members around the
In the example shown in FIG. 4, the sliding body 10 (in this case, the grindstone base) includes a
The
The
For example, when the machine tool is a cam grinder, the
In the
図5(A)に示すように、本体部11は、進退方向(Z軸方向)と直交する水平方向(X軸方向)に離間して進退方向に延びる断面が矩形の一対の水平ガイド部材20上で、摺動自在に案内されている。本体部11の両側部下面には一対の脚部11Kが垂下され、各脚部11Kの下端には各々挟み板21が固定され、脚部11Kと挟み板21によって、外側に開くコの字形空間が本体部11の全長(進退方向)に亘って形成され、当該コの字形空間に水平ガイド部材20をそれぞれ所定の隙間を有して嵌合することにより、本体部11が水平方向(進退方向)に案内される。
また、挟み板21の内側面は、直線ガイド部材22の両側面と所定の隙間を有して対向している。一対の水平ガイド部材20及び直線ガイド部材22は、本体部11の進退方向の略全長と進退ストロークST(図4参照)を加えた長さに設定され、ベッド25に固定されたベース26に固定されている。また各挟み板21の内側面には、挟み板21の全長に亘って複数の静圧ポケット31が対称に配置されており、各静圧ポケット31には絞り穴(図示省略)を介して作動油が供給される。また摺動体10の砥石車Gを配置する一側において、リニアスケール51がブラケット52を介してベース26に支持されており、本体部11に固定された読み取りヘッド53にて進退位置が検出される。
また図7に示すように、摺動体10において水平ガイド部材20の上面と対向する下向き案内面には、静圧ポケット27が進退方向に配置され、各静圧ポケット27には、作動油を供給する絞り穴28が設けられている。同様に、挟み板21において水平ガイド部材20の下面と対向する上向き案内面には、静圧ポケット29が進退方向に配置され、各静圧ポケット29には、作動油を供給する絞り穴(図示省略)が設けられている。
As shown in FIG. 5A, the
Further, the inner side surface of the
Further, as shown in FIG. 7,
各箱形空間11S内には、本体部11の進退方向に延びて前壁11F、後壁11B、隔壁11Mに一体結合する一対のリブ部材11Rが設けられている。図6(A)に示すように、本体部11の幅方向の断面において、一対のリブ部材11Rは、本体部11の下面部から始まり互いに外側に開いて天井面に一体結合されている。このようにリブ部材11Rを傾斜配置することで、本体部11の幅方向断面の中央には概ね逆台形空間11Vが形成され、この逆台形空間11Vの両隣りには三角形空間11Tが形成される。逆台形空間11Vは、当該空間の天井面では幅方向の中央部が一番高く、この一番高い部分から両側に向けて下向きに傾斜した面を有し、正確には六角形空間となっている。
また、一対の脚部11Kは、それぞれ三角形空間11Tを形成する部分から下方に垂下されている。
図6(B)に示すように、摺動体10の下面には、摺動体10の自重とリニアモータ40の吸引力の合成力Fがかかり、当該下面が前記合成力Fによって変形すると、一対の脚部11Kが開く方向に力を受ける。この開き方向の力に対向するために、三角形空間11T及び逆台形空間11Vを形成するようにリブ部材11Rを設けている。
In each box-shaped space 11S, a pair of
Further, the pair of
As shown in FIG. 6B, a combined force F of the weight of the
また図5(B)に示す断面図では、図5(A)に示す断面図から直線ガイド部材22を省略した例を示している。この例では、図5(A)では挟み板21に設けた静圧ポケット31の代わりに、脚部11Kに静圧ポケット131が設けられている。
特許文献1に記載した従来技術において、当時のリニアモータ40の吸引力による合成力Fに対して必要な剛性を確保できており、摺動体10の変形量も少なかった。
しかし近年ではリニアモータ40の性能が向上し、より高い加速度で短時間に加工を行うことができるようになってきた。しかし、性能が向上したリニアモータ40により、より高い加速度で加工を行うと、より強力な吸引力にて合成力Fが増加し、摺動体10にびびり等の振動が発生する場合がある。摺動体10にびびり等の振動が発生すると加工精度に影響を及ぼすため、好ましくない。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、より高い剛性を有する工作機械における摺動体の構造を提供することを課題とする。
In the prior art described in Patent Document 1, the necessary rigidity can be ensured with respect to the combined force F due to the suction force of the
However, in recent years, the performance of the
The present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to provide a structure of a sliding body in a machine tool having higher rigidity.
上記課題を解決するための手段として、本発明の第1発明は、請求項1に記載されたとおりの工作機械における摺動体の構造である。
請求項1に記載の工作機械における摺動体の構造では、摺動体を進退自在に案内する一対の水平ガイド部材を、ベース上に平行に離間して設け、リニアモータの電磁コイルユニット及び永久磁石ユニットの一方を前記摺動体の下面に固着するとともに他方を前記ベースの上面に固着した工作機械における摺動体の構造において、前記摺動体は、進退方向を長手方向とする直方体形状を有する本体部と、前記本体部の下面に前記進退方向に沿って設けられ、前記一対の水平ガイド部材の対向した内側面と対面するように垂下させた一対の脚部とを備える。
そして前記本体部における前記進退方向に垂直な断面において、前記本体部の内部は空洞状であり、前記本体部の側面を1辺とする第1の三角形空間を形成するように、外側へ傾斜するとともに、前記本体部の上面と前記本体部の底面とを接続する一対の第1リブ部材を、前記本体部の内部に長手方向に沿って設ける。
また前記本体部における前記進退方向に垂直な断面において、前記一対の脚部を前記第1の三角形空間の下部に配置し、前記第1の三角形空間に隣接するように、且つ前記第1リブ部材を1辺とする第2の三角形空間を形成するように、前記本体部の底面に対してほぼ垂直に、前記本体部の上面と前記本体部の底面とを接続する一対の第2リブ部材を前記本体部の内部に長手方向に沿って設ける。
As means for solving the above-mentioned problems, a first invention of the present invention is a structure of a sliding body in a machine tool as described in claim 1.
The structure of the sliding body in the machine tool according to claim 1, wherein a pair of horizontal guide members for guiding the sliding body so as to advance and retreat are provided on the base so as to be spaced apart in parallel, and an electromagnetic coil unit and a permanent magnet unit of the linear motor In the structure of the sliding body in a machine tool in which one of the sliding body is fixed to the lower surface of the sliding body and the other is fixed to the upper surface of the base, the sliding body has a rectangular parallelepiped shape whose longitudinal direction is the advancing and retreating direction; A pair of legs provided on the lower surface of the main body along the advancing / retreating direction and suspended so as to face the opposed inner surfaces of the pair of horizontal guide members;
And in the cross section perpendicular to the advancing / retreating direction of the main body, the inside of the main body is hollow, and is inclined outward so as to form a first triangular space having one side as a side surface of the main body. In addition, a pair of first rib members that connect the upper surface of the main body portion and the bottom surface of the main body portion are provided along the longitudinal direction inside the main body portion.
Further, in the cross section perpendicular to the advancing and retreating direction in the main body portion, the pair of leg portions are disposed below the first triangular space, adjacent to the first triangular space, and the first rib member. A pair of second rib members connecting the upper surface of the main body portion and the bottom surface of the main body portion substantially perpendicularly to the bottom surface of the main body portion so as to form a second triangular space having one side as Provided along the longitudinal direction inside the main body.
また、本発明の第2発明は、請求項2に記載されたとおりの工作機械における摺動体の構造である。
請求項2に記載の工作機械における摺動体の構造では、摺動体を進退自在に案内する一対の水平ガイド部材をベース上に平行に離間して設け、リニアモータの電磁コイルユニット及び永久磁石ユニットの一方を前記摺動体の下面に固着するとともに他方を前記ベースの上面に固着した工作機械における摺動体の構造において、前記摺動体は、進退方向を長手方向とする多角柱形状を有する本体部と、前記本体部の下面に前記進退方向に沿って設けられ、前記一対の水平ガイド部材の対向した内側面と対面するように垂下させた一対の脚部とを備える。
そして前記本体部における前記進退方向に垂直な断面において、前記本体部の内部は空洞状であり、前記多角柱形状は、前記本体部の底面に対して前記本体部の上面は平行であり、前記本体部の底面の両端から前記本体部の上面よりも低い所定高さ位置に向けて、前記本体部の内側に傾斜するように一対の第1側面部を有し、前記第1側面部の前記所定高さ位置から前記本体部の上面に向けて、前記第1側面部の傾斜よりも緩やかな傾斜で前記本体部の内側に傾斜して、前記第1側面部と前記本体部の上面とを接続する一対の第2側面部を有している。
また前記本体部における前記進退方向に垂直な断面において、前記第1側面部を1辺とする第1の三角形空間を形成するように、外側へ傾斜するとともに、前記第1側面部の前記所定高さ位置と前記本体部の底面とを接続する一対の第1リブ部材を、前記本体部の内部に長手方向に沿って設ける。
また前記本体部における前記進退方向に垂直な断面において、前記一対の脚部を前記第1の三角形空間の下部に配置し、前記第2側面部と前記本体部の上面との接続部から、前記本体部の底面に対してほぼ垂直に、前記本体部の上面と前記本体部の底面とを接続する一対の第2リブ部材を、前記本体部の内部に長手方向に沿って設ける。
A second invention of the present invention is a structure of a sliding body in a machine tool as described in
In the structure of the sliding body in the machine tool according to
And in the cross section perpendicular to the advancing and retreating direction in the main body, the inside of the main body is hollow, and the polygonal columnar shape is such that the upper surface of the main body is parallel to the bottom of the main body, A pair of first side surfaces are provided so as to incline toward the inside of the main body portion from both ends of the bottom surface of the main body portion toward a predetermined height position lower than the upper surface of the main body portion, and the first side surface portion The first side surface portion and the upper surface of the main body portion are inclined from the predetermined height position toward the upper surface of the main body portion with an inclination that is gentler than the inclination of the first side surface portion. It has a pair of 2nd side part to connect.
Further, in the cross section perpendicular to the advancing and retreating direction of the main body portion, the main body portion is inclined outwardly so as to form a first triangular space having the first side surface portion as one side, and the predetermined height of the first side surface portion is increased. A pair of first rib members that connect the vertical position and the bottom surface of the main body are provided along the longitudinal direction inside the main body.
Further, in the cross section perpendicular to the advancing and retreating direction in the main body portion, the pair of leg portions are arranged in a lower portion of the first triangular space, and from the connection portion between the second side surface portion and the upper surface of the main body portion, A pair of second rib members for connecting the upper surface of the main body portion and the bottom surface of the main body portion are provided in the main body portion along the longitudinal direction substantially perpendicularly to the bottom surface of the main body portion.
また、本発明の第3発明は、請求項3に記載されたとおりの工作機械における摺動体の構造である。
請求項3に記載の工作機械における摺動体の構造は、請求項2に記載の工作機械における摺動体の構造であって、前記本体部における前記進退方向に垂直な断面において、前記本体部の底面と前記本体部の上面との距離を半径として前記本体部の底面の端部から前記半径の距離だけ内側の位置を中心とする円弧に沿って前記第1側面部及び前記第2側面部が配置されている。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a sliding body structure in a machine tool according to the third aspect.
The structure of the sliding body in the machine tool according to claim 3 is the structure of the sliding body in the machine tool according to
また、本発明の第4発明は、請求項4に記載されたとおりの工作機械における摺動体の構造である。
請求項4に記載の工作機械における摺動体の構造は、請求項2または3に記載の工作機械における摺動体の構造であって、前記本体部における前記進退方向に垂直な断面において、前記第1側面部及び前記第1リブ部材の肉厚を、前記本体部の上面、前記第2側面部、前記第2リブ部材よりも厚くする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a sliding body structure in a machine tool as set forth in the fourth aspect.
The structure of the sliding body in the machine tool according to claim 4 is the structure of the sliding body in the machine tool according to
また、本発明の第5発明は、請求項5に記載されたとおりの工作機械における摺動体の構造である。
請求項5に記載の工作機械における摺動体の構造は、請求項2または3に記載の工作機械における摺動体の構造であって、前記本体部における前記進退方向に垂直な断面において、前記本体部の底面と前記第1側面部と前記第1リブ部材とで囲まれた第1の三角形空間の部分を空洞状に形成することなく充填した構造とする。
A fifth aspect of the present invention is the structure of the sliding body in the machine tool as described in the fifth aspect.
The structure of the sliding body in the machine tool according to claim 5 is the structure of the sliding body in the machine tool according to
請求項1に記載の工作機械における摺動体の構造では、図1の例に示すように、直方体形状を有する本体部61の内部(空洞状)に、一対の第1リブ部材61Aと第2リブ部材61Bとを適切な位置に設けることで本体部61の剛性をより高くする。
この本体部61の構造(摺動体の構造)により、より高い剛性を有する摺動体とすることができる。
In the structure of the sliding body in the machine tool according to claim 1, as shown in the example of FIG. 1, the pair of
With the structure of the main body 61 (sliding body structure), a sliding body having higher rigidity can be obtained.
また、請求項2に記載の工作機械における摺動体の構造では、図2(A)の例に示すように、底面61Dと上面61Uと第1側面部61Mと第2側面部61Nとで多角柱形状に構成した本体部61の内部(空洞状)に、一対の第1リブ部材61Aと第2リブ部材61Bとを適切な位置に設けることで本体部61の剛性をより高くする。
この本体部61の構造(摺動体の構造)により、より高い剛性を有する摺動体とすることができる。
Further, in the structure of the sliding body in the machine tool according to
With the structure of the main body 61 (sliding body structure), a sliding body having higher rigidity can be obtained.
また、請求項3に記載の工作機械における摺動体の構造は、請求項2に記載の工作機械における摺動体の構造において、図2(B)の例に示すように、底面61Dと上面61Uの距離rだけ底面61Dの端部から内側の位置Pを中心として、半径rの円弧Rに沿って第1側面部61Mと第2側面部61Nを配置する。
これにより、第1側面部61Mと第2側面部61Nの傾斜角度及び長さをより適切に設定することができ、より高い剛性を有する摺動体とすることができる。
Moreover, the structure of the sliding body in the machine tool according to claim 3 is the same as that of the sliding body in the machine tool according to
Thereby, the inclination angle and the length of the first
また、請求項4に記載の工作機械における摺動体の構造は、請求項2または3に記載の工作機械における摺動体の構造において、図2(A)に示す例から第1側面部61Mと第1リブ部材61Aの肉厚を厚くすることで、より高い剛性を有する摺動体とすることができる。
The structure of the sliding body in the machine tool according to claim 4 is the same as that of the sliding body in the machine tool according to
また、請求項5に記載の工作機械における摺動体の構造は、請求項2または3に記載の工作機械における摺動体の構造において、図2(A)に示す例から底面61Dと第1側面部61Mと第1リブ部材61Aとで囲まれた第1の三角形空間61Tの部分を空洞状に形成することなく充填した構造とすることで、より高い剛性を有する摺動体とすることができる。
Further, the structure of the sliding body in the machine tool according to claim 5 is the same as the structure of the sliding body in the machine tool according to
以下に本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。
図1は、本発明の工作機械における摺動体の構造の第1の実施の形態を説明するための本体部61の断面図の例を示しており、図2(A)は、本発明の工作機械における摺動体の構造の第2の実施の形態を説明するための本体部61の断面図の例を示している。
なお、図1、図2(A)及び(B)に示す断面図では、静圧ポケットに作動油を供給する油路を省略している。また、水平方向の間隙を保つための静圧ポケットは、挟み板71の内側の側面71Mに設けてもよいし、脚部62の外側の側面62Gに設けてもよい。
また本発明の工作機械における摺動体の構造において、工作機械は、従来と同様、摺動体を進退自在に案内する一対の水平ガイド部材20がベース26上に平行に離間して設けられている。また、リニアモータ40の電磁コイルユニット41は摺動体の下面に固着されており、リニアモータ40の永久磁石ユニット42はベース26の上面に固着されている。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an example of a cross-sectional view of a
Note that in the cross-sectional views shown in FIGS. 1, 2A, and 2B, an oil passage that supplies hydraulic oil to the static pressure pocket is omitted. Further, the static pressure pocket for keeping the horizontal gap may be provided on the
Further, in the structure of the sliding body in the machine tool of the present invention, the machine tool is provided with a pair of
●[第1の実施の形態(図1)]
図1は工作機械の摺動体において、進退方向(Z軸方向)に垂直な断面を示している。
第1の実施の形態において、摺動体は、進退方向を長手方向とする内部が空洞状の略直方体形状を有する本体部61と、本体部61の下面に進退方向に沿って設けられ、一対の水平ガイド部材20の対向した内側面と対面するように垂下させた一対の脚部62とを備えている。なお、各脚部62の下方には挟み板71が設けられ、底面61Dと脚部62と挟み板71とで形成されたコの字状の挟持部62Kが水平ガイド部材20に嵌合される。
図1に示すように、本体部61の断面は、上面61Uと、側面61Lと、底面61Dとを有している。そして本体部61の内部には、側面61Lを1辺とする第1の三角形空間61Tを形成するように、一対の第1リブ部材61Aが長手方向に沿って設けられている。
第1リブ部材61Aは、外側へ傾斜するとともに、上面61Uと底面61Dとを接続しており、上端は上面61Uと側面61Lとの接続部に接続されている。
[First embodiment (FIG. 1)]
FIG. 1 shows a cross section perpendicular to the advancing / retreating direction (Z-axis direction) in a sliding body of a machine tool.
In the first embodiment, the sliding body is provided along the advancing / retreating direction on the lower surface of the
As shown in FIG. 1, the cross section of the
The
また一対の脚部62は、底面61Dの下側、且つ第1の三角形空間61Tの下に配置されている。
また本体部61の内部には、底面61Dに対してほぼ垂直な一対の第2リブ部材61Bが長手方向に沿って設けられている。
第2リブ部材61Bは、上面61Uと底面61Dとを接続し、第2の三角形空間61Sを形成する。第2の三角形空間61Sは、第1の三角形空間61Tに隣接するとともに、第1リブ部材61Aを1辺とし、第2リブ部材61Bを1辺としている。この結果、本体部61の中央部には四角形空間61Vが形成される。
また、第2リブ部材61Bの上部または下部から(図1の例では上部から)ボルトにて電磁コイルユニット41(または永久磁石ユニット42)が固定されている。リニアモータ40の電磁コイルユニット41と永久磁石ユニット42は、一方を摺動体10の下面に固着するとともに他方をベース26の上面に固着すれば、どちらを摺動体10の下面に固着してもよい。
第2リブ部材61B(縦リブ)は、電磁コイルユニット41(または永久磁石ユニット42)がボルト締めされる位置であり、力が作用する位置である。
The pair of
A pair of
The
Further, the electromagnetic coil unit 41 (or the permanent magnet unit 42) is fixed from the upper or lower portion of the
The
第1の実施の形態では、従来の本体部の構造を示す図6(A)に対して、断面が直方体形状で単純化されており、一対の第2リブ部材61Bが追加されている点が異なる。第1の実施の形態では、本体部61をより成形が容易な外形形状(直方体形状)にするとともに、第2リブ部材61Bにて、従来よりも剛性をより向上させている。
In the first embodiment, the cross section is simplified to a rectangular parallelepiped shape with respect to FIG. 6A showing the structure of the conventional main body, and a pair of
●[第2の実施の形態(図2(A)、(B))]
図2(A)は工作機械の摺動体において、進退方向(Z軸方向)に垂直な断面を示している。
第2の実施の形態において、摺動体は、進退方向を長手方向とする内部が空洞状の多角形形状を有する本体部61と、本体部61の下面に進退方向に沿って設けられ、一対の水平ガイド部材20の対向した内側面と対面するように垂下させた一対の脚部62とを備えている。なお、各脚部62の下方には挟み板71が設けられ、底面61Dと脚部62と挟み板71とで形成されたコの字状の挟持部62Kが水平ガイド部材20に嵌合される。
図2(A)に示すように、本体部61の断面は、上面61Uと、底面61Dと、一対の第1側面部61Mと、一対の第2側面部61Nとを有している。
また底面61Dと上面61Uとは平行であり、底面61Dの両端から上面61Uよりも低い所定高さHの位置に向けて、本体部61の内側に傾斜(図2(A)の傾斜角θ1)するように一対の第1側面部61Mが設けられている。そして第2側面部61Nは、第1側面部61Mの所定高さHの位置(上端)から上面61Uに向けて、前記第1側面部61Mの傾斜(傾斜角θ1)よりも緩やかな傾斜(図2(A)の傾斜角θ2)で本体部61の内側に傾斜して、第1側面部61Mと上面61Uとを接続している。
[Second Embodiment (FIGS. 2A, 2B)]
FIG. 2A shows a cross section perpendicular to the advancing / retreating direction (Z-axis direction) in the sliding body of the machine tool.
In the second embodiment, the sliding body is provided along the advancing / retreating direction on the lower surface of the
As shown in FIG. 2A, the cross section of the
Further, the
本体部61の内部には、第1側面部61Mを1辺とする第1の三角形空間61Tを形成するように、一対の第1リブ部材61Aが長手方向に沿って設けられている。第1リブ部材61Aは、外側へ傾斜するとともに、第1リブ部材61Mの所定高さHの位置(上端)と底面61Dとを接続している。
一対の脚部62は、底面61Dの下側、且つ第1の三角形空間61Tの下に配置されている。
また本体部61の内部には、底面61Dに対してほぼ垂直な一対の第2リブ部材61Bが長手方向に沿って設けられている。
第2リブ部材61Bは、上面61Uと第2側面部61Nとの接続部と、底面61Dとを接続し、第2の三角形空間61Sを形成する。第2の三角形空間61Sは、第1の三角形空間61Tに隣接するとともに、第1リブ部材61Aと第2側面部61Nと第2リブ部材61Bとで囲まれた空間である。この結果、本体部61の中央部には四角形空間61Vが形成される。
また、第2リブ部材61Bの上部または下部から(図2(A)の例では上部から)ボルトにて電磁コイルユニット41(または永久磁石ユニット42)が固定されている。リニアモータ40の電磁コイルユニット41と永久磁石ユニット42は、一方を摺動体10の下面に固着するとともに他方をベース26の上面に固着すれば、どちらを摺動体10の下面に固着してもよい。
第2リブ部材61B(縦リブ)は、電磁コイルユニット41(または永久磁石ユニット42)がボルト締めされる位置であり、力が作用する位置である。
Inside the
The pair of
A pair of
The
Further, the electromagnetic coil unit 41 (or the permanent magnet unit 42) is fixed from the upper or lower portion of the
The
第2の実施の形態では、従来の本体部の構造を示す図6(A)に対して、第1側面部61Mが内側に傾斜しており、一対の第2リブ部材61Bが追加されている点が異なる。これにより、従来よりも剛性をより向上させている。
In 2nd Embodiment, with respect to FIG. 6 (A) which shows the structure of the conventional main-body part, the
なお、第1側面部61M及び第2側面部61Nの傾斜及び長さについて、図2(B)を用いて説明する。
底面61Dと上面61Uとの距離を距離rとし、底面61Dの端部から距離rだけ内側の位置Pを中心とした半径rの円弧Rを描いたときに、円弧Rに沿って第1側面部61Mと第2側面部61Nが位置するように、第1側面部61M及び第2側面部61Nの傾斜及び長さを設定すると、より剛性が向上されるので好ましい。なお位置Pは、前記の電磁コイルユニット41を固定するボルトのボルト孔の位置であり、底面61Dのボルト孔(第2リブ部材61Bのボルト孔)と電磁コイルユニット41のボルト孔とが当接する位置である。
また第1リブ部材61Aは、位置Pを中心とした円弧Rの半径に沿うように配置されている。位置Pは、リニアモータ40の吸引力による力がかかる位置である。
また、第1リブ部材61Mの厚さT1、及び第1側面部61Mの厚さT2を、上面61U、第2側面部61N、第2リブ部材61Bの厚さよりも肉厚とすると、更に剛性が向上するので好ましい。
The inclination and length of the first
When a distance r between the
The
Further, when the thickness T1 of the
●[第3の実施の形態]
第3の実施の形態では、図2(A)の例に示した第2の実施の形態に対して、第1の三角形空間61Tを空洞状に形成することなく充填した構造とする。つまり、第2の実施の形態から第1側面部61Mの厚さと第1リブ部材61Aの厚さを限界まで肉厚とした構造とする(図示省略)。
● [Third embodiment]
In the third embodiment, a structure in which the first
●[第1〜第3の実施の形態による効果]
次に図3を用いて第1〜第3の実施の形態による効果について確認した結果を説明する。図3は、本体部の構造において、従来の構造、第1の実施の形態の構造、第2の実施の形態の構造、第3の実施の形態の構造に対して、リニアモータの吸引力を発生させた場合の各々の変形量(挟み板の開き量)を測定したグラフを示している。
図3に示すグラフにより、第1〜第3の実施の形態の各々について、従来の構造よりもより剛性が向上していることを確認することができる。
● [Effects of the first to third embodiments]
Next, the result confirmed about the effect by the 1st-3rd embodiment is demonstrated using FIG. FIG. 3 shows the suction force of the linear motor with respect to the conventional structure, the structure of the first embodiment, the structure of the second embodiment, and the structure of the third embodiment. The graph which measured each deformation amount (opening amount of a pinch board) at the time of generating is shown.
From the graph shown in FIG. 3, it can be confirmed that the rigidity of each of the first to third embodiments is improved more than the conventional structure.
本発明の工作機械における摺動体の構造は、本実施の形態で説明した外観、構成等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
本実施の形態の説明では、回転砥石を備えた工作機械におけるリニアモータ送りの静圧スライド構造を有する摺動体の例で説明したが、リニアモータで摺動させる摺動体を備えた種々の工作機械の摺動体に適用することが可能である。
また、本実施の形態の説明では、静圧スライドの例にて説明したが、LMガイド(リニアモーション(直動)ガイド)に適用することも可能である。
The structure of the sliding body in the machine tool of the present invention is not limited to the appearance and configuration described in the present embodiment, and various modifications, additions, and deletions can be made without departing from the scope of the present invention.
In the description of the present embodiment, the example of the sliding body having the linear motor feed static pressure slide structure in the machine tool provided with the rotating grindstone has been described, but various machine tools provided with the sliding body that is slid by the linear motor. It is possible to apply to the sliding body.
In the description of the present embodiment, the example of the static pressure slide has been described, but the present invention can also be applied to an LM guide (linear motion (linear motion) guide).
10 摺動体
11 本体部
11K 脚部
11T 第1の三角形空間
20 水平ガイド部材
21 挟み板
22 直線ガイド部材
26 ベース
25 ベッド
40 リニアモータ
41 電磁コイルユニット
42 永久磁石ユニット
61 本体部
61A 第1リブ部材
61B 第2リブ部材
61T 第1の三角形空間
61S 第2の三角形空間
61U 上面
61D 底面
61L 側面
61M 第1側面部
61N 第2側面部
62 脚部
71 挟み板
DESCRIPTION OF
Claims (5)
リニアモータの電磁コイルユニット及び永久磁石ユニットの一方を前記摺動体の下面に固着するとともに他方を前記ベースの上面に固着した工作機械における摺動体の構造において、
前記摺動体は、
進退方向を長手方向とする直方体形状を有する本体部と、
前記本体部の下面に前記進退方向に沿って設けられ、前記一対の水平ガイド部材の対向した内側面と対面するように垂下させた一対の脚部とを備え、
前記本体部における前記進退方向に垂直な断面において、
前記本体部の内部は空洞状であり、
前記本体部の側面を1辺とする第1の三角形空間を形成するように、外側へ傾斜するとともに、前記本体部の上面と前記本体部の底面とを接続する一対の第1リブ部材を、前記本体部の内部に長手方向に沿って設け、
前記一対の脚部を、前記第1の三角形空間の下部に配置し、
前記第1の三角形空間に隣接するように、且つ前記第1リブ部材を1辺とする第2の三角形空間を形成するように、前記本体部の底面に対してほぼ垂直に、前記本体部の上面と前記本体部の底面とを接続する一対の第2リブ部材を、前記本体部の内部に長手方向に沿って設ける、
ことを特徴とする工作機械における摺動体の構造。 A pair of horizontal guide members for guiding the sliding body so as to freely advance and retract are provided on the base so as to be spaced apart in parallel.
In the structure of the sliding body in the machine tool in which one of the electromagnetic coil unit and the permanent magnet unit of the linear motor is fixed to the lower surface of the sliding body and the other is fixed to the upper surface of the base,
The sliding body is
A main body having a rectangular parallelepiped shape with the advancing / retreating direction as the longitudinal direction;
A pair of legs provided along the advancing and retreating direction on the lower surface of the main body, and hanging down so as to face the opposed inner surfaces of the pair of horizontal guide members;
In a cross section perpendicular to the advance / retreat direction in the main body,
The inside of the main body is hollow,
A pair of first rib members that incline outward and connect the upper surface of the main body and the bottom surface of the main body so as to form a first triangular space having one side as a side surface of the main body, Provided along the longitudinal direction inside the main body,
The pair of legs are arranged at the bottom of the first triangular space,
The main body portion is substantially perpendicular to the bottom surface of the main body portion so as to be adjacent to the first triangular space and to form a second triangular space having the first rib member as one side. A pair of second rib members for connecting the upper surface and the bottom surface of the main body are provided along the longitudinal direction inside the main body.
A structure of a sliding body in a machine tool characterized by the above.
リニアモータの電磁コイルユニット及び永久磁石ユニットの一方を前記摺動体の下面に固着するとともに他方を前記ベースの上面に固着した工作機械における摺動体の構造において、
前記摺動体は、
進退方向を長手方向とする多角柱形状を有する本体部と、
前記本体部の下面に前記進退方向に沿って設けられ、前記一対の水平ガイド部材の対向した内側面と対面するように垂下させた一対の脚部とを備え、
前記本体部における前記進退方向に垂直な断面において、
前記本体部の内部は空洞状であり、
前記多角柱形状は、前記本体部の底面に対して前記本体部の上面は平行であり、前記本体部の底面の両端から前記本体部の上面よりも低い所定高さ位置に向けて、前記本体部の内側に傾斜するように一対の第1側面部を有し、前記第1側面部の前記所定高さ位置から前記本体部の上面に向けて、前記第1側面部の傾斜よりも緩やかな傾斜で前記本体部の内側に傾斜して、前記第1側面部と前記本体部の上面とを接続する一対の第2側面部を有し、
前記第1側面部を1辺とする第1の三角形空間を形成するように、外側へ傾斜するとともに、前記第1側面部の前記所定高さ位置と前記本体部の底面とを接続する一対の第1リブ部材を、前記本体部の内部に長手方向に沿って設け、
前記一対の脚部を、前記第1の三角形空間の下部に配置し、
前記第2側面部と前記本体部の上面との接続部から、前記本体部の底面に対してほぼ垂直に、前記本体部の上面と前記本体部の底面とを接続する一対の第2リブ部材を、前記本体部の内部に長手方向に沿って設ける、
ことを特徴とする工作機械における摺動体の構造。 A pair of horizontal guide members for guiding the sliding body so as to freely advance and retract are provided on the base so as to be spaced apart in parallel.
In the structure of the sliding body in the machine tool in which one of the electromagnetic coil unit and the permanent magnet unit of the linear motor is fixed to the lower surface of the sliding body and the other is fixed to the upper surface of the base,
The sliding body is
A main body having a polygonal column shape with the forward / backward direction as the longitudinal direction;
A pair of legs provided along the advancing and retreating direction on the lower surface of the main body, and hanging down so as to face the opposed inner surfaces of the pair of horizontal guide members;
In a cross section perpendicular to the advance / retreat direction in the main body,
The inside of the main body is hollow,
In the polygonal column shape, the upper surface of the main body portion is parallel to the bottom surface of the main body portion, and the main body extends from both ends of the bottom surface of the main body portion toward a predetermined height position lower than the upper surface of the main body portion. A pair of first side surfaces so as to be inclined inward of the first portion, and from the predetermined height position of the first side surface toward the upper surface of the main body, which is gentler than the inclination of the first side surface A pair of second side surface portions that are inclined to the inside of the main body portion and connect the first side surface portion and the upper surface of the main body portion;
A pair of inclining outwards to connect the predetermined height position of the first side surface portion and the bottom surface of the main body portion so as to form a first triangular space having the first side surface portion as one side. A first rib member is provided along the longitudinal direction inside the main body,
The pair of legs are arranged at the bottom of the first triangular space,
A pair of second rib members that connect the upper surface of the main body portion and the bottom surface of the main body portion substantially perpendicularly to the bottom surface of the main body portion from a connection portion between the second side surface portion and the upper surface of the main body portion. Is provided along the longitudinal direction inside the main body,
A structure of a sliding body in a machine tool characterized by the above.
前記本体部における前記進退方向に垂直な断面において、
前記本体部の底面と前記本体部の上面との距離を半径として前記本体部の底面の端部から前記半径の距離だけ内側の位置を中心とする円弧に沿って前記第1側面部及び前記第2側面部が配置されている、
ことを特徴とする工作機械における摺動体の構造。 The structure of the sliding body in the machine tool according to claim 2,
In a cross section perpendicular to the advance / retreat direction in the main body,
The distance between the bottom surface of the main body portion and the top surface of the main body portion is a radius, and the first side surface portion and the first side portion along an arc centered at a position inside the radius portion from the end of the bottom surface of the main body portion. 2 side parts are arranged,
A structure of a sliding body in a machine tool characterized by the above.
前記本体部における前記進退方向に垂直な断面において、
前記第1側面部及び前記第1リブ部材の肉厚を、前記本体部の上面、前記第2側面部、前記第2リブ部材よりも厚くする、
ことを特徴とする工作機械における摺動体の構造。 The structure of the sliding body in the machine tool according to claim 2 or 3,
In a cross section perpendicular to the advance / retreat direction in the main body,
The first side surface portion and the first rib member are thicker than the upper surface of the main body portion, the second side surface portion, and the second rib member.
A structure of a sliding body in a machine tool characterized by the above.
前記本体部における前記進退方向に垂直な断面において、
前記本体部の底面と前記第1側面部と前記第1リブ部材とで囲まれた第1の三角形空間の部分を空洞状に形成することなく充填した構造とする、
ことを特徴とする工作機械における摺動体の構造。
The structure of the sliding body in the machine tool according to claim 2 or 3,
In a cross section perpendicular to the advance / retreat direction in the main body,
A structure in which a portion of the first triangular space surrounded by the bottom surface of the main body portion, the first side surface portion, and the first rib member is filled without forming a hollow shape,
A structure of a sliding body in a machine tool characterized by the above.
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