JPH0310831B2 - - Google Patents
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- JPH0310831B2 JPH0310831B2 JP62142382A JP14238287A JPH0310831B2 JP H0310831 B2 JPH0310831 B2 JP H0310831B2 JP 62142382 A JP62142382 A JP 62142382A JP 14238287 A JP14238287 A JP 14238287A JP H0310831 B2 JPH0310831 B2 JP H0310831B2
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- slider
- linear motion
- work table
- guide mechanism
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- 230000036316 preload Effects 0.000 claims description 24
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- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
- F16C29/04—Ball or roller bearings
- F16C29/06—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load
- F16C29/0633—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides
- F16C29/0635—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides whereby the return paths are provided as bores in a main body of the U-shaped carriage, e.g. the main body of the U-shaped carriage is a single part with end caps provided at each end
- F16C29/0638—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides whereby the return paths are provided as bores in a main body of the U-shaped carriage, e.g. the main body of the U-shaped carriage is a single part with end caps provided at each end with balls
- F16C29/064—Ball or roller bearings in which the rolling bodies circulate partly without carrying load with a bearing body defining a U-shaped carriage, i.e. surrounding a guide rail or track on three sides whereby the return paths are provided as bores in a main body of the U-shaped carriage, e.g. the main body of the U-shaped carriage is a single part with end caps provided at each end with balls with two rows of balls, one on each side of the rail
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
- B23Q1/26—Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
- B23Q1/262—Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members with means to adjust the distance between the relatively slidable members
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
- B23Q1/26—Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
- B23Q1/34—Relative movement obtained by use of deformable elements, e.g. piezoelectric, magnetostrictive, elastic or thermally-dilatable elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C29/00—Bearings for parts moving only linearly
- F16C29/12—Arrangements for adjusting play
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2322/00—Apparatus used in shaping articles
- F16C2322/39—General buildup of machine tools, e.g. spindles, slides, actuators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、使用条件によつて予圧量を無断階に
変え得るようにした直線運動案内機構の予圧調整
装置に関する。
変え得るようにした直線運動案内機構の予圧調整
装置に関する。
（従来の技術）
この種直線運動案内機構は、軌道台にボールを
介してスライダに移動自在に嵌合保持せしめて構
成され、工作機械のワークテーブルの摺動部等に
応用される。
介してスライダに移動自在に嵌合保持せしめて構
成され、工作機械のワークテーブルの摺動部等に
応用される。
ところで、工作機械のワークテーブル等の摺動
部に設けられる直線運動案内機構に軌道台の軸方
向ガタや軌道台と直交する横方向のガタがある
と、高精度な機械加工が望めない。そこで、斯か
る直線運動案内機構の軌方向及び又は横方向のガ
タを無くして高精度な機械加工を実現すべく当該
直線運動案内機構に予圧を付与することが行なわ
れる。而して、この予圧付与の方法としては軌道
台とスライダとの間に大きめのサイスのボールを
挿入するのが一般的である。
部に設けられる直線運動案内機構に軌道台の軸方
向ガタや軌道台と直交する横方向のガタがある
と、高精度な機械加工が望めない。そこで、斯か
る直線運動案内機構の軌方向及び又は横方向のガ
タを無くして高精度な機械加工を実現すべく当該
直線運動案内機構に予圧を付与することが行なわ
れる。而して、この予圧付与の方法としては軌道
台とスライダとの間に大きめのサイスのボールを
挿入するのが一般的である。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、従来の上記した予圧の付与方法
（定圧予圧）によれば、切削加工時等の荷重の変
化、及び切削加工時と切削加工終了後のテーブル
移動時の変化に応じて予圧量を任意に変えること
ができないため、一方では予圧量の不足によつ
て、切削加工時にワークテーブルに切削反力や工
具側の振動等が作用して切削面のビビリ現象等を
生じ高精度な機械加工を行なえないといつた問題
が生じる。他方、過大な予圧量を付与すると、切
削加工終了後のテーブル移動時に、摺動抵抗が異
常に増加することによつてワークテーブルの早送
りや軽快な送りを行なえないばかりか、発熱や寿
命低下の問題を生じていた。
（定圧予圧）によれば、切削加工時等の荷重の変
化、及び切削加工時と切削加工終了後のテーブル
移動時の変化に応じて予圧量を任意に変えること
ができないため、一方では予圧量の不足によつ
て、切削加工時にワークテーブルに切削反力や工
具側の振動等が作用して切削面のビビリ現象等を
生じ高精度な機械加工を行なえないといつた問題
が生じる。他方、過大な予圧量を付与すると、切
削加工終了後のテーブル移動時に、摺動抵抗が異
常に増加することによつてワークテーブルの早送
りや軽快な送りを行なえないばかりか、発熱や寿
命低下の問題を生じていた。
そこで本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、使用条件によつて
予圧を任意に調整できるようになし、これによつ
て一方では加工精度の向上を図るとともに、他方
では軽快な早送りを行なえる直線運動案内機構を
提供するにある。
で、その目的とするところは、使用条件によつて
予圧を任意に調整できるようになし、これによつ
て一方では加工精度の向上を図るとともに、他方
では軽快な早送りを行なえる直線運動案内機構を
提供するにある。
（問題点を解決するための手段）
上記目的を達成すべく本発明は、鋼球を介して
軌道台にスライダを直線移動可能に嵌合して成る
直線運動案内機構において、その上面中央に長手
方向凹溝を形成したスライダ上に、当該スライダ
の長手方向凹溝部の中央位置で僅かな隙間が形成
されるように可動部材をボルト連結するととも
に、当該ボルトの頭部と可動部材の被締付座面と
の間に圧電アクチユエータを介設した。
軌道台にスライダを直線移動可能に嵌合して成る
直線運動案内機構において、その上面中央に長手
方向凹溝を形成したスライダ上に、当該スライダ
の長手方向凹溝部の中央位置で僅かな隙間が形成
されるように可動部材をボルト連結するととも
に、当該ボルトの頭部と可動部材の被締付座面と
の間に圧電アクチユエータを介設した。
（作用）
上記の構成を有する本発明において、可動部材
の被締付座面とボルト頭部間に介在する圧電アク
チユエータに一方向の電界を印加すれば圧電気逆
効果によつて圧電アクチユエータが伸長するの
で、軌道台とスライダ間に介在せしめられたボー
ルに必要量の予圧を付与することができる。この
場合、圧電アクチユエータの電極に印加される電
圧と圧電素子の変位量とは比例関係にあるので、
必要に応じて印加電圧の量を制御することによつ
て予圧量を無段階に調整することができる。
の被締付座面とボルト頭部間に介在する圧電アク
チユエータに一方向の電界を印加すれば圧電気逆
効果によつて圧電アクチユエータが伸長するの
で、軌道台とスライダ間に介在せしめられたボー
ルに必要量の予圧を付与することができる。この
場合、圧電アクチユエータの電極に印加される電
圧と圧電素子の変位量とは比例関係にあるので、
必要に応じて印加電圧の量を制御することによつ
て予圧量を無段階に調整することができる。
（実施例）
以下に本発明の一実施例を添付図面に基づいて
説明する。
説明する。
本発明に係る直線運動案内機構を工作機械の一
方向テーブルに応用した状態を示す第３図におい
て、１はハウジング本体２の側壁２ａ，２ｂ間に
水平に架設されたねじ軸であつて、該ねじ軸１は
ボールベアリング３，３にて側壁２ａ，２ｂに回
転自在に支承されている。そして、このねじ軸１
の一方側端部にはギヤ４が結着されており、該ギ
ヤ４はモータ５の出力軸端に結着されたギヤ６に
噛合している。
方向テーブルに応用した状態を示す第３図におい
て、１はハウジング本体２の側壁２ａ，２ｂ間に
水平に架設されたねじ軸であつて、該ねじ軸１は
ボールベアリング３，３にて側壁２ａ，２ｂに回
転自在に支承されている。そして、このねじ軸１
の一方側端部にはギヤ４が結着されており、該ギ
ヤ４はモータ５の出力軸端に結着されたギヤ６に
噛合している。
ところで、前記ねじ軸１には第２図に示す如く
一条の連続した螺旋溝７が形成されており、該ね
じ軸１には螺旋溝７に係合する複数のボール８…
を介して２つのナツト９，１０が所定の間隔を設
けて移動自在に螺合している。そして両ダブルナ
ツト９，１０間には単一または二割りの環状圧電
素子１１が介設されている。この圧電素子には電
圧を印加すると素子が伸縮するという特性がある
ため、本発明においては当該圧電素子の特性を利
用した圧電アクチユエータ（変位素子）として構
成している。なお、圧電アクチユエータはねじ軸
１に平行状に配置される複数の棒状圧電素子によ
つて形成してもよいが、棒状のものに比べて環状
のアクチユエータの方が伸長幅が均一になるので
予圧調整量の誤差が少ない。以上のねじ軸１、ダ
ブルナツト９，１０及び圧電アクチユエータ１１
によりボールねじ機構Ａが形成されるようになつ
ている。
一条の連続した螺旋溝７が形成されており、該ね
じ軸１には螺旋溝７に係合する複数のボール８…
を介して２つのナツト９，１０が所定の間隔を設
けて移動自在に螺合している。そして両ダブルナ
ツト９，１０間には単一または二割りの環状圧電
素子１１が介設されている。この圧電素子には電
圧を印加すると素子が伸縮するという特性がある
ため、本発明においては当該圧電素子の特性を利
用した圧電アクチユエータ（変位素子）として構
成している。なお、圧電アクチユエータはねじ軸
１に平行状に配置される複数の棒状圧電素子によ
つて形成してもよいが、棒状のものに比べて環状
のアクチユエータの方が伸長幅が均一になるので
予圧調整量の誤差が少ない。以上のねじ軸１、ダ
ブルナツト９，１０及び圧電アクチユエータ１１
によりボールねじ機構Ａが形成されるようになつ
ている。
また、第３図に示すごとく、両ナツト９，１０
はワークテーブル１６に垂設したブラケツト１５
に保持されており、このワークテーブル１６は直
線運動案内機構Ｃを介して紙面垂直方向に互いに
平行に敷設された前後一対の軌道台１８，１８に
沿つて軸方向へ移動自在に支持され、該ワークテ
ーブル１６上にワークＷがセツトされている。
尚、第３図中、１９は不図示の駆動源によつて回
転駆動されてワークＷの上面を機械加工するフラ
イス等の工具である。
はワークテーブル１６に垂設したブラケツト１５
に保持されており、このワークテーブル１６は直
線運動案内機構Ｃを介して紙面垂直方向に互いに
平行に敷設された前後一対の軌道台１８，１８に
沿つて軸方向へ移動自在に支持され、該ワークテ
ーブル１６上にワークＷがセツトされている。
尚、第３図中、１９は不図示の駆動源によつて回
転駆動されてワークＷの上面を機械加工するフラ
イス等の工具である。
前記スライドガイド機構Ｃは、第１図（一方の
軌道台のみ図示）に示すごとく、紙面垂直方向に
敷設された単一の軌道台１８の両斜面に形成され
た直線状の凹溝１８ａ，１８ａに転動自在に係合
して無端状に整列循環する複数のボール２０…を
介して、前後一組で溝形の断面形状を有するスラ
イダ２１を紙面垂直方向に移動自在に保持して構
成される。又、上記スライダ２１の上面中央部に
は長手方向凹溝２１ａが形成されており、当該長
手方向凹溝２１ａの中央位置において該スライダ
２１の上面に前記ワークテーブル１６が所定の間
隙ΔLを設けてボルト２２により締結されている。
即ちスライダの長手方向凹溝２１ａの中央位置に
は長手方向へ所定の間隔を設けて複数のねじ穴２
１ｂが穿設され、他方該凹溝２１ａの溝幅の範囲
Ｔ内において所定の間隙ΔLでスライ上面に当接
せしめられるワークテーブル１６の側縁には前記
スライダのねじ穴２１ｂに対応する段付の遊嵌穴
１６ａが同数だけ貫通穿設されていて、同軸配置
の遊嵌穴１６ａとねじ穴２１ｃ内にボルト２２が
螺挿される。尚第１図中、符号１６ｂはボルト頭
部２２ａを収納する大径部、１６ｃは被締付座面
でボルトを介してスライダ２１の中央部を上方へ
引き上げる際の支点部として機能する。最もこの
被締付座面は段部に形成される場合に限られるわ
けではなく、ワークテーブルの上面を用いてもよ
い。そして、ボルト２２の頭部２２ａとワークテ
ーブル１６の被締付座面１６ｃとの間には前記圧
電アクチユエータ１１…と同様に単一または二割
りで環状、或は棒状の圧電アクチユエータ２３…
（実際にはワークテーブル１６の４隅に総計４ケ
所設置される）が介設されている。
軌道台のみ図示）に示すごとく、紙面垂直方向に
敷設された単一の軌道台１８の両斜面に形成され
た直線状の凹溝１８ａ，１８ａに転動自在に係合
して無端状に整列循環する複数のボール２０…を
介して、前後一組で溝形の断面形状を有するスラ
イダ２１を紙面垂直方向に移動自在に保持して構
成される。又、上記スライダ２１の上面中央部に
は長手方向凹溝２１ａが形成されており、当該長
手方向凹溝２１ａの中央位置において該スライダ
２１の上面に前記ワークテーブル１６が所定の間
隙ΔLを設けてボルト２２により締結されている。
即ちスライダの長手方向凹溝２１ａの中央位置に
は長手方向へ所定の間隔を設けて複数のねじ穴２
１ｂが穿設され、他方該凹溝２１ａの溝幅の範囲
Ｔ内において所定の間隙ΔLでスライ上面に当接
せしめられるワークテーブル１６の側縁には前記
スライダのねじ穴２１ｂに対応する段付の遊嵌穴
１６ａが同数だけ貫通穿設されていて、同軸配置
の遊嵌穴１６ａとねじ穴２１ｃ内にボルト２２が
螺挿される。尚第１図中、符号１６ｂはボルト頭
部２２ａを収納する大径部、１６ｃは被締付座面
でボルトを介してスライダ２１の中央部を上方へ
引き上げる際の支点部として機能する。最もこの
被締付座面は段部に形成される場合に限られるわ
けではなく、ワークテーブルの上面を用いてもよ
い。そして、ボルト２２の頭部２２ａとワークテ
ーブル１６の被締付座面１６ｃとの間には前記圧
電アクチユエータ１１…と同様に単一または二割
りで環状、或は棒状の圧電アクチユエータ２３…
（実際にはワークテーブル１６の４隅に総計４ケ
所設置される）が介設されている。
ところで、第３図に示す実施例においては前記
ボールねじ機構Ａによりワークテーブル１６を軌
道台１８，１８にそつてＸ−Ｘ方向に移送せしめ
るものであるが、第４図に示す他の実施例におい
ては、ワークテーブル１６をＸ−Ｘ方向のみなら
ずこれと直交するＹ−Ｙ方向にも移送せしめる別
のボールねじ機構Ｂが設けられている。
ボールねじ機構Ａによりワークテーブル１６を軌
道台１８，１８にそつてＸ−Ｘ方向に移送せしめ
るものであるが、第４図に示す他の実施例におい
ては、ワークテーブル１６をＸ−Ｘ方向のみなら
ずこれと直交するＹ−Ｙ方向にも移送せしめる別
のボールねじ機構Ｂが設けられている。
第４図に示す実施例について更に詳述するに、
第３図に示す実施例と同一の構成要素については
同一の符号を付して説明すると、第４図の実施例
においては、ワークテーブル１６を軌道台１８，
１８に沿つてＸ−Ｘ方向へ移送させる第一のボー
ルねじ機構Ａ（第３図のボールねじ機構Ａと全く
同一のもの）の直下位置に、該第一ボールねじ機
構Ａと直交するように第二のボールねじ機構Ｂが
設けられており、軌道台１８′，１８′に沿つてワ
ークテーブル１６をＸ−Ｘ方向と直交するＹ−Ｙ
方向に移送せしめるようになつている。而して、
この第二ボールねじ機構Ｂも第一ボールねじ機構
Ａと同じくねじ軸、ダブルナツト及び圧電アクチ
ユエータから構成されており、第一ボールねじ機
構Ａを保持するハウジング本体２を軌道台１８′，
１８′沿いにＹ−Ｙ方向へ移動させることにより、
テーブルをＹ−Ｙ方向へ移送させるものである。
要するに、第４図に示すねじ軸１′と不図示のダ
ブルナツト及び圧電アクチユエータが該ボールね
じ機構Ｂを構成し、このボールねじ機構Ｂはワー
クテーブルを軌道台１８′，１８′に沿つてＹ−Ｙ
方向へ移送せしめる。尚、上記ねじ軸１′端部は
不図示のギヤを介してモータ５′に連結されてい
る。
第３図に示す実施例と同一の構成要素については
同一の符号を付して説明すると、第４図の実施例
においては、ワークテーブル１６を軌道台１８，
１８に沿つてＸ−Ｘ方向へ移送させる第一のボー
ルねじ機構Ａ（第３図のボールねじ機構Ａと全く
同一のもの）の直下位置に、該第一ボールねじ機
構Ａと直交するように第二のボールねじ機構Ｂが
設けられており、軌道台１８′，１８′に沿つてワ
ークテーブル１６をＸ−Ｘ方向と直交するＹ−Ｙ
方向に移送せしめるようになつている。而して、
この第二ボールねじ機構Ｂも第一ボールねじ機構
Ａと同じくねじ軸、ダブルナツト及び圧電アクチ
ユエータから構成されており、第一ボールねじ機
構Ａを保持するハウジング本体２を軌道台１８′，
１８′沿いにＹ−Ｙ方向へ移動させることにより、
テーブルをＹ−Ｙ方向へ移送させるものである。
要するに、第４図に示すねじ軸１′と不図示のダ
ブルナツト及び圧電アクチユエータが該ボールね
じ機構Ｂを構成し、このボールねじ機構Ｂはワー
クテーブルを軌道台１８′，１８′に沿つてＹ−Ｙ
方向へ移送せしめる。尚、上記ねじ軸１′端部は
不図示のギヤを介してモータ５′に連結されてい
る。
次に、ボールねじ機構Ａ，Ｂ及び直線運動案内
機構Ｃの作用を説明する。
機構Ｃの作用を説明する。
例えば、モータ５を駆動すれば、このモータ５
の回転力はギヤ６，４を経てねじ軸１に伝達さ
れ、該ねじ軸１が定位置で回転駆動される。そし
て、このねじ軸１の回転によつてこれに螺合する
ナツト９，１０がねじ軸１に沿つて直線移動し、
この移動によつてワークテーブル１６が軌道台１
８，１８に沿つてＸ−Ｘ方向へ移送される。同様
の操作によつてワークテーブル１６をＹ−Ｙ方向
へ移送することもできる。
の回転力はギヤ６，４を経てねじ軸１に伝達さ
れ、該ねじ軸１が定位置で回転駆動される。そし
て、このねじ軸１の回転によつてこれに螺合する
ナツト９，１０がねじ軸１に沿つて直線移動し、
この移動によつてワークテーブル１６が軌道台１
８，１８に沿つてＸ−Ｘ方向へ移送される。同様
の操作によつてワークテーブル１６をＹ−Ｙ方向
へ移送することもできる。
而して、例えばボールねじ機構Ａを構成するナ
ツト９，１０間に介設される圧電アクチユエータ
１１に必要に応じて電界を加えれば、この圧電ア
クチユエータ１１は圧電気逆効果によつてねじ軸
方向へ伸長し、両ナツト９，１０を互いに離間す
る方向へ付勢し、当該ボールねじ機構Ａの予圧を
任意に変える。そして、該ボールねじ機構Ａの予
圧を高めれば、ナツト９，１０のねじ軸１に沿う
動き（ガタ）が無くなり、従つてワークテーブル
１６のＸ−Ｘ方向に沿う軸方向ガタの解消と剛性
の向上を図ることができる。同様にしてボールね
じ機構Ｂの予圧を必要に応じて高めれば、ワーク
テーブル１６のＹ−Ｙ方向に沿う軸方向ガタも無
くなるばかりか剛性を高められる。
ツト９，１０間に介設される圧電アクチユエータ
１１に必要に応じて電界を加えれば、この圧電ア
クチユエータ１１は圧電気逆効果によつてねじ軸
方向へ伸長し、両ナツト９，１０を互いに離間す
る方向へ付勢し、当該ボールねじ機構Ａの予圧を
任意に変える。そして、該ボールねじ機構Ａの予
圧を高めれば、ナツト９，１０のねじ軸１に沿う
動き（ガタ）が無くなり、従つてワークテーブル
１６のＸ−Ｘ方向に沿う軸方向ガタの解消と剛性
の向上を図ることができる。同様にしてボールね
じ機構Ｂの予圧を必要に応じて高めれば、ワーク
テーブル１６のＹ−Ｙ方向に沿う軸方向ガタも無
くなるばかりか剛性を高められる。
ところで、本発明に係る直線運動案内機構Ｃに
設けられる圧電アクチユエータ２３にも必要に応
じて電界を加えれば、該圧電アクチユエータ２３
はボルトの長手方向へ伸長し、これによつてスラ
イダ２１が撓み変形し、該スライダ２１とボール
２０との間の隙間が調整されて該直線運動案内機
構Ｃの予圧が任意に調整される。即ち、圧電アク
チユエータ２３をボルトの長手方向へ伸長せしめ
れば、スライダ２１の中央部にはボルト２２を介
して上方への引張力が作用し、この上方引張力に
よつてスライダ２１の中央部は隙間ΔLを挟める
ように上方に撓み変形し、この結果スライダのス
カート部２１ｃが軌道台１８側へ接近し、スライ
ダ２１と軌道台１８間のボール２０を予備圧縮し
て、ワークテーブルに関する軌道台１８の軸方向
及びこれと直交する横方向のガタを解消し得るば
かりか剛性を高められる。
設けられる圧電アクチユエータ２３にも必要に応
じて電界を加えれば、該圧電アクチユエータ２３
はボルトの長手方向へ伸長し、これによつてスラ
イダ２１が撓み変形し、該スライダ２１とボール
２０との間の隙間が調整されて該直線運動案内機
構Ｃの予圧が任意に調整される。即ち、圧電アク
チユエータ２３をボルトの長手方向へ伸長せしめ
れば、スライダ２１の中央部にはボルト２２を介
して上方への引張力が作用し、この上方引張力に
よつてスライダ２１の中央部は隙間ΔLを挟める
ように上方に撓み変形し、この結果スライダのス
カート部２１ｃが軌道台１８側へ接近し、スライ
ダ２１と軌道台１８間のボール２０を予備圧縮し
て、ワークテーブルに関する軌道台１８の軸方向
及びこれと直交する横方向のガタを解消し得るば
かりか剛性を高められる。
次に以下の場合の予圧調整について説明する。
(A) 一方向テーブルに適用される場合（第３図参
照） 例えば、第３図に示す矢印ａ方向（Ｘ−Ｘ方
向）にワークテーブル１６を移送させながら定位
置の工具１９でワークＷを切削加工する場合、ボ
ールねじ機構Ａ及び直線運動案内機構Ｃの予圧を
圧電アクチユエータの作動によつて高めていく
と、ワークテーブル１６はＸ−Ｘ方向へ固定され
るので、軸方向ガタを解消し得ると同時に剛性を
確保し得、これによりワークＷの切削面のビビリ
現象が解消されてワークＷは高精度に機械加工さ
れ得る。なお、切削加工時の荷重が変化すれば、
これに応じて予圧量を適宜調整することもでき
る。そして、機械加工の終了後に圧電アクチユエ
ータに対する電圧の印加量を減少させることによ
つて予圧量を解消または低減すれば、ワークテー
ブル１６は摺動抵抗のない状態で軽快に早送りで
き、当該ボールねじ機構Ａ及び直線運動案内機構
Ｃの発熱、寿命低下等の問題を生じることがな
い。
照） 例えば、第３図に示す矢印ａ方向（Ｘ−Ｘ方
向）にワークテーブル１６を移送させながら定位
置の工具１９でワークＷを切削加工する場合、ボ
ールねじ機構Ａ及び直線運動案内機構Ｃの予圧を
圧電アクチユエータの作動によつて高めていく
と、ワークテーブル１６はＸ−Ｘ方向へ固定され
るので、軸方向ガタを解消し得ると同時に剛性を
確保し得、これによりワークＷの切削面のビビリ
現象が解消されてワークＷは高精度に機械加工さ
れ得る。なお、切削加工時の荷重が変化すれば、
これに応じて予圧量を適宜調整することもでき
る。そして、機械加工の終了後に圧電アクチユエ
ータに対する電圧の印加量を減少させることによ
つて予圧量を解消または低減すれば、ワークテー
ブル１６は摺動抵抗のない状態で軽快に早送りで
き、当該ボールねじ機構Ａ及び直線運動案内機構
Ｃの発熱、寿命低下等の問題を生じることがな
い。
(B) Ｘ−Ｙテーブルに適用される場合（第４図参
照） 例えば、第４図に示す矢印ｂ方向（Ｘ−Ｘ方
向）にテーブル１６を移送させながら定位置の工
具１９でワークＷを切削加工する場合を例にとつ
て説明すると、Ｘ−Ｘ方向へのワークテーブル１
６の固定または解放は、第３図のときと同じくボ
ールねじ機構Ａ及び直線運動案内機構Ｃに対する
予圧の付与または解放によつて行なわれる。とこ
ろで、Ｘ−Ｘ方向へワークテーブル１６を移送さ
せながらワークＷの切削加工を行なう際に、当該
ワークテーブル１６に対してはＸ−Ｘ方向のみな
らずＹ−Ｙ方向にも切削反力や工具側の振動等が
作用していることから、Ｙ−Ｙ方向のガタの解消
及び剛性がないと、ワークテーブル１６がＹ−Ｙ
方向へ動いたりして加工精度が出ない。従つて、
第４図に示されるようなＸ−Ｙテーブルに応用さ
れる場合には、切削加工の際にＸ−Ｘ方向のみな
らずＹ−Ｙ方向にも二重に固定しておく必要があ
り、このためボールねじ機構Ｂ及び直線運動案内
機構Ｃの予圧を調整することによつてＹ−Ｙ方向
のガタの解消と剛性を確保しておくのである。
照） 例えば、第４図に示す矢印ｂ方向（Ｘ−Ｘ方
向）にテーブル１６を移送させながら定位置の工
具１９でワークＷを切削加工する場合を例にとつ
て説明すると、Ｘ−Ｘ方向へのワークテーブル１
６の固定または解放は、第３図のときと同じくボ
ールねじ機構Ａ及び直線運動案内機構Ｃに対する
予圧の付与または解放によつて行なわれる。とこ
ろで、Ｘ−Ｘ方向へワークテーブル１６を移送さ
せながらワークＷの切削加工を行なう際に、当該
ワークテーブル１６に対してはＸ−Ｘ方向のみな
らずＹ−Ｙ方向にも切削反力や工具側の振動等が
作用していることから、Ｙ−Ｙ方向のガタの解消
及び剛性がないと、ワークテーブル１６がＹ−Ｙ
方向へ動いたりして加工精度が出ない。従つて、
第４図に示されるようなＸ−Ｙテーブルに応用さ
れる場合には、切削加工の際にＸ−Ｘ方向のみな
らずＹ−Ｙ方向にも二重に固定しておく必要があ
り、このためボールねじ機構Ｂ及び直線運動案内
機構Ｃの予圧を調整することによつてＹ−Ｙ方向
のガタの解消と剛性を確保しておくのである。
尚、ワークテーブル１６をＸ−Ｘ方向からＹ−
Ｙ方向へ方向転換して切削加工する場合や加工終
了後にテーブル移動させる場合には、必要に応じ
てボールねじ機構Ｂ及び直線運動案内機構Ｃの予
圧量を調整すればよい。
Ｙ方向へ方向転換して切削加工する場合や加工終
了後にテーブル移動させる場合には、必要に応じ
てボールねじ機構Ｂ及び直線運動案内機構Ｃの予
圧量を調整すればよい。
（発明の効果）
以上の説明で明らかな如く本発明によれば、ボ
ールを介して軌道台に移動自在に保持されるスラ
イダに可動部材を締結するボルトと該可動部材と
の間に圧電アクチユエータを介設して、圧電気逆
効果による圧電アクチユエータの伸縮により直線
運動案内機構の予圧を使用条件に応じて任意に変
えることができ、これにより軸方向及びこれと直
交する水平方向のガタの解消と必要な剛性を確保
し得るので、加工精度を向上させられるばかりか
寿命の低下、発熱等の問題を解消することができ
るという効果が得られる。
ールを介して軌道台に移動自在に保持されるスラ
イダに可動部材を締結するボルトと該可動部材と
の間に圧電アクチユエータを介設して、圧電気逆
効果による圧電アクチユエータの伸縮により直線
運動案内機構の予圧を使用条件に応じて任意に変
えることができ、これにより軸方向及びこれと直
交する水平方向のガタの解消と必要な剛性を確保
し得るので、加工精度を向上させられるばかりか
寿命の低下、発熱等の問題を解消することができ
るという効果が得られる。
第１図は本発明に係る直線運動案内機構の縦断
面図、第２図はボールねじ機構の断面図、第３図
は同直線運動案内機構を採用して成る工作機械の
一方向ワークテーブルの破断側面図、第４図は同
直線運動案内工作機械のＸ−Ｙワークテーブルの
平面図である。 符号の説明、Ｃ……直線運動案内機構、１６…
…ワークテーブル、１８……軌道台、２０……ボ
ール、２１……スライダ、２２……ボルト、２３
……圧電アクチユエータ。
面図、第２図はボールねじ機構の断面図、第３図
は同直線運動案内機構を採用して成る工作機械の
一方向ワークテーブルの破断側面図、第４図は同
直線運動案内工作機械のＸ−Ｙワークテーブルの
平面図である。 符号の説明、Ｃ……直線運動案内機構、１６…
…ワークテーブル、１８……軌道台、２０……ボ
ール、２１……スライダ、２２……ボルト、２３
……圧電アクチユエータ。
Claims (1)
- １ 鋼球を介して軌道台にスライダを直線移動可
能に嵌合して成る直線運動案内機構において、そ
の上面中央に長手方向凹溝を形成したスライダ上
に、当該スライダの長手方向凹溝部の中央位置で
僅かな隙間が形成されるように可動部材をボルト
連結するとともに、当該ボルトの頭部と可動部材
の被締付座面との間に圧電アクチユエータを介設
したことを特徴とする直線運動案内機構の予圧調
整装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62142382A JPS63308264A (ja) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | 直線運動案内機構の予圧調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62142382A JPS63308264A (ja) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | 直線運動案内機構の予圧調整装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63308264A JPS63308264A (ja) | 1988-12-15 |
| JPH0310831B2 true JPH0310831B2 (ja) | 1991-02-14 |
Family
ID=15314065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62142382A Granted JPS63308264A (ja) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | 直線運動案内機構の予圧調整装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63308264A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0633234Y2 (ja) * | 1989-01-13 | 1994-08-31 | テイエチケー株式会社 | サポートベアリング付ボールねじ及びボールねじユニット |
| JP2808723B2 (ja) * | 1989-09-21 | 1998-10-08 | 松下電器産業株式会社 | 磁気記録媒体の製造方法 |
| DE102007045236A1 (de) * | 2007-09-21 | 2009-04-02 | Robert Bosch Gmbh | Linearwälzlager |
| JP5271735B2 (ja) * | 2009-02-02 | 2013-08-21 | 三菱重工業株式会社 | ウォームギヤユニット |
-
1987
- 1987-06-09 JP JP62142382A patent/JPS63308264A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63308264A (ja) | 1988-12-15 |
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