JPH10118876A - 工作機械等の送り装置及び送り制御方法 - Google Patents
工作機械等の送り装置及び送り制御方法Info
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- JPH10118876A JPH10118876A JP28268196A JP28268196A JPH10118876A JP H10118876 A JPH10118876 A JP H10118876A JP 28268196 A JP28268196 A JP 28268196A JP 28268196 A JP28268196 A JP 28268196A JP H10118876 A JPH10118876 A JP H10118876A
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Abstract
均等に配分して所定範囲に収める。 【解決手段】 筒状部材21による剛性調整により、ブ
ラケット2側の剛性とブラケット3側の剛性を等しく
し、ねじ軸1の中間、すなわち送りストロークの中央を
ゼロ点として移動体11の送り移動を制御する。ねじ軸
1の熱変位量は剛性調整によりその両端においては等し
くなり、移動体11の位置変化がブラケット2側とブラ
ケット3側に均等に配分される結果、位置変化量は小さ
い所定範囲内に収まる。
Description
た可動ナットを回転駆動装置によるねじ軸の回転で動か
してテーブル等の移動体をねじ軸の軸方向に移動させる
工作機械等の送り装置及び移動体の送り制御方法に関す
る。
のが知られている。これについて説明すると、ボールね
じ軸1はその両端を一対のブラケット2,3にサポート
ベアリング4,5を介して支承されている。ねじ軸1は
周方向に回転自在であり、一対のブラケット2,3の間
にボールナット(可動ナット)7が螺着されている。
駆動装置)8の出力軸9が軸継手10で連結されてお
り、モータ8でねじ軸1を回転させると、可動ナット7
が動いてテーブル等の移動体11をねじ軸1の軸方向に
移動させるようになっている。モータ8はブラケット2
に支持されている。
4の内輪4aの内端面と該内端面の内側に内端面と向き
合わせて設けられた段部1aとの間、及びブラケット3
の内側のサポートベアリング5の内輪5aの内端面と該
内端面の内側に内端面と向き合わせてねじ軸1のねじ部
1bに螺着された締付ナット(段部)13との間に、鋼
性のカラー14,15がそれぞれ設けられている。鋼性
カラー14,15は位置調整用であり、ねじ軸1の所定
位置にサポートベアリング4,5を固定している。符号
16及び17はねじ軸1のねじ部1c,1dに螺着され
てサポートベアリング4,5を固定している締付ナッ
ト、19はブラケット3に取り付けられたベアリング押
えである。
送り作動に伴って生じるボールねじ軸1とボールナット
7間の摩擦熱で温度が上昇しねじ軸1が熱膨張するの
で、セミクローズドループで制御される移動体11の停
止位置が変化する。
中空にしてこれに冷却油を流したり、或いは、可動ナッ
ト7をオイルエアー潤滑してオイルを含むエアーで送り
装置を冷却するなど、もっぱら、昇温を防止して停止位
置の変位を極力小さく抑えている。
化を小さく抑える方式は、熱膨張の原因を直接絶つもの
であるから、それなりの効果を得ることができる。しか
し、それだけでは限界があり、位置変化のさらなる微小
化を望むべくもない。
軸1の熱膨張変位量)は、ねじ軸1の両端の支承に関与
した部材、すなわちブラケット2、サポートベアリング
4、カラー14、及びブラケット3、サポートベアリン
グ5、カラー15、締付ナット13,16が、ねじ軸1
の熱膨張を抑え込む力(剛性)によって左右される。
軸方向の総剛性KMは次式(1)によって、またブラケ
ット3側のねじ軸軸方向の総剛性KEは次式(2)によ
ってそれぞれ示される。
力との間で釣合った状態では次式(3)に示すようにな
る。 KM×λM=KE×λE ……(3) ここで、 λM;ねじ軸1のブラケット2側の変位量 λE;ねじ軸1のブラケット3側の変位量
の図7でlは送り作動前のねじ軸1と等しい長さ、Lは
送り作動に伴う昇温で熱膨張したねじ軸1の長さであ
り、(l+λM+λE)と等しい。
の左右両端側の変位量λM、λEは等しくなる(λM=λ
E)。したがって、KM=KEとされた送り装置にあって
は、ねじ軸1の中間(ストロークの中央)をゼロ点(原
点)として移動体11の送りを制御すると、ねじ軸1の
熱膨張に起因する位置変化を両端に均等に振り分けて所
定範囲に収めることができる。
なく、求められる送り性能や強度等のみに基づき各構成
部材の材質、形状、寸法等を定めて送り装置を製作して
いるのが実状である。この場合、ブラケット2はモータ
8を支持する関係で強度を強めてあるなどの理由により
ブラケット2側の剛性KMがブラケット3側の剛性KEよ
りも大きくなるのが普通である。
を両側に均等に配分することができず、例えば図8に示
すように、アルミ部品を加工する実用サイクルにおい
て、フライス加工の面位置がブラケット3側で所定範囲
を越えて極端に大きくなるという不都合が生じる。
変化を両端に均等に配分して所定範囲に収めることがで
きる工作機械等の送り装置及び送り制御方法を提供する
ことを目的とする。
めに、本発明に係る工作機械等の送り装置は、回転駆動
装置によって回転させられるねじ軸が、その両端を一対
のブラケットにそれぞれサポートベアリングを介して支
承され、上記一対のブラケット間のねじ軸に、該ねじ軸
の回転でねじ軸の軸方向に移動体と一緒に移動させられ
る可動ナットが螺着された工作機械等の送り装置におい
て、少なくとも一方のブラケットのサポートベアリング
の内輪の内端面と該内端面の内側に内端面と向き合わせ
てねじ軸に設けられた段部との間にねじ軸の熱膨張変位
を吸収する吸収手段を設けた構成とした。
軸軸方向の総剛性と、ねじ軸の他端の支承に関与した部
材のねじ軸軸方向の総剛性を、吸収手段によってほぼ等
しくすることが好ましい。
方のブラケット側に設けることも、また回転駆動装置が
支持された一方のブラケットと反対の他方のブラケット
側に設けることもできる。
部材とすることも、材質的に弾性を与えられた弾性カラ
ーとすることもできる。
構成とされた工作機械等の送り装置において、ねじ軸の
中間位置をゼロ点として移動体の移動を制御する構成と
した。更に、本発明に係る別の送り制御方法は、一対の
ブラケットに支承されたねじ軸両端の熱変位量が等しく
なるねじ軸の位置をゼロ点として移動体の移動を制御す
る構成とした。
き図面を参照して説明する。図1ないし図3は本発明に
係る工作機械等の送り装置の一実施例を示す。なお、図
6の従来の送り装置と同一の部材等には同一の符号を付
して詳しい説明は省略する。
(吸収手段)である。筒状部材21の外周面と内周面に
は、その周方向に溝21a,21bが形成されており、
それらの溝21a,21bによって中心軸線方向に適度
な弾性が付与されている。
吸収するもので、ブラケット2の内側のサポートベアリ
ング4の内輪4aの内端面4bと該内端面4bの内側に
内端面4bと向き合わせてねじ軸1に形成された段部1
aとの間に、従来のカラー14(図6)に替えて嵌め込
まれている。
ト2側の剛性KMとブラケット3側の剛性KEが同一とな
る値に調整されている。
2は大径部22aと小径部22bを有し、ブラケット3
の内側のサポートベアリング5の内輪5aの内端面5b
と該内端面5bの内側に内端面5bと向き合わせてねじ
軸1のねじ部1bに螺着された締付ナット(段部)13
との間に大径部22aを入れるとともに、ねじ軸1とサ
ポートベアリング5の内輪5aとの間に小径部22bを
挿入して嵌め込まれている。
きなサポートベアリング5の使用を可能にしている。
においては、ねじ軸1の中間、すなわち送りストローク
の中央をゼロ点として移動体11の送り移動を制御す
る。筒状部材21による剛性調整により、ブラケット2
側の剛性KMとブラケット3側の剛性KEが等しくされて
いるので、ねじ軸1の熱変位量はその両端において等し
くなり、移動体11の位置変化がブラケット2側とブラ
ケット3側に均等に配分される結果、位置変化量を小さ
い所定範囲内に収めることができる。
果を示すものであり、熱変位がブラケット3側に大きく
偏った従来例に比較して、フライス加工の面位置が左右
においてはほぼ等しくなり、したがって熱変位の上限値
が小さくなるという期待通りの好結果が得られたことが
分かる。
負荷容量のサポートベアリング4,5の使用を可能に
し、サポートベアリング4,5の寿命設計の自由度を大
きくしている。
の他の実施例を示す。この送り装置の場合は、ブラケッ
ト3の内側のサポートベアリング5の内輪5aの内端面
5bと該内端面5bの内側に内端面5bと向き合わせて
ねじ軸1に形成された段部1eとの間に、弾性カラー
(吸収手段)31と鋼製カラー32,33が、鋼製カラ
ー32,33の間に弾性カラー31を挟んで嵌め込まれ
ている。弾性カラー31は、アルミニウムやプラスチッ
ク或いはそれらと同効の材料によって製作され、材質的
に適度な弾性が与えられている。
は、ブラケット2(図6又は図1)側の剛性KMとブラ
ケット3側の剛性KEが同一となる値に調整される。
図1ないし図3の送り装置と全く同一の作用効果が得ら
れる。
21a,21bを有し、鋼製とされているが、溝の個数
と形状、及び材質は上記に限られるものではなく、必要
に応じて変更することができる。また、図1及び図2の
筒状部材21に替えて弾性カラー31を用いることも、
図4の弾性カラー31を筒状部材21に替えることもで
きる。吸収手段は、通常、ブラケット2側とブラケット
3側のいずれか一方に設けるが、場合によっては両方に
設けてもよい。
って中間位置からのねじ軸両端の熱変位量に差がある場
合は、ねじ軸両端の熱変位量が等しくなるねじ軸1の位
置をゼロ点として移動体11の送り移動を制御する。
機械等の送り装置は、回転駆動装置によって回転させら
れるねじ軸が、その両端を一対のブラケットにそれぞれ
サポートベアリングを介して支承され、上記一対のブラ
ケット間のねじ軸に、該ねじ軸の回転でねじ軸の軸方向
に移動体と一緒に移動させられる可動ナットが螺着され
た工作機械等の送り装置において、少なくとも一方のブ
ラケットのサポートベアリングの内輪の内端面と該内端
面の内側に内端面と向き合わせてねじ軸に設けられた段
部との間にねじ軸の熱膨張変位を吸収する吸収手段が設
けられた構成とされているので、一対のブラケットに支
承されたねじ軸の両端の剛性を等しくして熱変位を両端
に均等に配分することができる。また、吸収手段は、必
要とする負荷容量のサポートベアリングの使用を可能に
するので、サポートベアリングの寿命設計の自由度が向
上する効果がある。
軸軸方向の総剛性と、ねじ軸の他端の支承に関与した部
材のねじ軸軸方向の総剛性を、吸収手段によってほぼ等
しくした構成とすると、熱変位量がねじ軸の両端におい
て等しくなり、移動体の位置変位が一対のブラケットの
両方に均等に配分されるようになる。
軸の一端の支承に関与した部材のねじ軸軸方向の総剛性
と、ねじ軸の他端の支承に関与した部材のねじ軸軸方向
の総剛性が、吸収手段によってほぼ等しくされた送り装
置において、ねじ軸の中間位置をゼロ点として移動体の
移動を制御するものであるから、移動体の位置変化量を
左右に均等に配分して小さい所定範囲内に収め、位置変
化の上限値を低く抑えることができる。
の熱変位量が等しくなるねじ軸の位置をゼロ点として移
動体の移動を制御する構成とした場合は、吸収手段でね
じ軸両端の剛性調整を行わずに、上記とほぼ同等の効果
を上げることができる。
例を示す断面図である。
拡大断面図である。
断面図である。
である。
施例を示す断面図である。
ある。
示す図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 回転駆動装置によって回転させられるね
じ軸が、その両端を一対のブラケットにそれぞれサポー
トベアリングを介して支承され、上記一対のブラケット
間のねじ軸に、該ねじ軸の回転でねじ軸の軸方向に移動
体と一緒に移動させられる可動ナットが螺着された工作
機械等の送り装置において、少なくとも一方のブラケッ
トのサポートベアリングの内輪の内端面と該内端面の内
側に内端面と向き合わせてねじ軸に設けられた段部との
間にねじ軸の熱膨張変位を吸収する吸収手段が設けられ
たことを特徴とする工作機械等の送り装置。 - 【請求項2】 ねじ軸の一端の支承に関与した部材のね
じ軸軸方向の総剛性と、ねじ軸の他端の支承に関与した
部材のねじ軸軸方向の総剛性が、吸収手段によってほぼ
等しくされたことを特徴とする請求項1記載の工作機械
等の送り装置。 - 【請求項3】 吸収手段は、回転駆動装置が支持された
一方のブラケット側に設けられたことを特徴とする請求
項1又は2記載の工作機械等の送り装置。 - 【請求項4】 吸収手段は、回転駆動装置が支持された
一方のブラケットと反対の他方のブラケット側に設けら
れたことを特徴とする請求項1,2又は3記載の工作機
械等の送り装置。 - 【請求項5】 吸収手段は、周方向に溝が形成された筒
状部材とされたことを特徴とする請求項1,2,3又は
4記載の工作機械等の送り装置。 - 【請求項6】 吸収手段は、材質的に弾性を与えられた
弾性カラーとされたことを特徴とする請求項1,2,3
又は4記載の工作機械等の送り装置。 - 【請求項7】 請求項2ないし6のいずれかに記載の工
作機械等の送り装置において、ねじ軸の中間位置をゼロ
点として移動体の移動を制御することを特徴とする送り
制御方法。 - 【請求項8】 一対のブラケットに支承されたねじ軸両
端の熱変位量が等しくなるねじ軸の位置をゼロ点として
移動体の移動を制御することを特徴とする送り制御方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28268196A JP3613744B2 (ja) | 1996-10-24 | 1996-10-24 | 工作機械等の送り装置及び送り制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28268196A JP3613744B2 (ja) | 1996-10-24 | 1996-10-24 | 工作機械等の送り装置及び送り制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10118876A true JPH10118876A (ja) | 1998-05-12 |
JP3613744B2 JP3613744B2 (ja) | 2005-01-26 |
Family
ID=17655678
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28268196A Expired - Lifetime JP3613744B2 (ja) | 1996-10-24 | 1996-10-24 | 工作機械等の送り装置及び送り制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3613744B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102829144A (zh) * | 2012-08-29 | 2012-12-19 | 大连华根机械有限公司 | 便于安装调整的高精度滚珠丝杠支撑结构 |
CN103158025A (zh) * | 2013-03-29 | 2013-06-19 | 西安北村精密机械有限公司 | 一种用于滚珠丝杠支撑端的轴承组合支撑结构 |
CN105032960A (zh) * | 2015-07-30 | 2015-11-11 | 南通科技投资集团股份有限公司 | 一种丝杆拉伸装置 |
-
1996
- 1996-10-24 JP JP28268196A patent/JP3613744B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102829144A (zh) * | 2012-08-29 | 2012-12-19 | 大连华根机械有限公司 | 便于安装调整的高精度滚珠丝杠支撑结构 |
CN102829144B (zh) * | 2012-08-29 | 2015-12-30 | 大连华根机械有限公司 | 便于安装调整的高精度滚珠丝杠支撑结构 |
CN103158025A (zh) * | 2013-03-29 | 2013-06-19 | 西安北村精密机械有限公司 | 一种用于滚珠丝杠支撑端的轴承组合支撑结构 |
CN105032960A (zh) * | 2015-07-30 | 2015-11-11 | 南通科技投资集团股份有限公司 | 一种丝杆拉伸装置 |
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JP3613744B2 (ja) | 2005-01-26 |
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