JPS63156634A - 工作機械の摺動部材 - Google Patents
工作機械の摺動部材Info
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- JPS63156634A JPS63156634A JP30501286A JP30501286A JPS63156634A JP S63156634 A JPS63156634 A JP S63156634A JP 30501286 A JP30501286 A JP 30501286A JP 30501286 A JP30501286 A JP 30501286A JP S63156634 A JPS63156634 A JP S63156634A
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Links
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は工作機械の摺動部に係り、特に超精密工作機械
の摺動部分のセラミックス摺接部材に係る。
の摺動部分のセラミックス摺接部材に係る。
最近、セラミックスは耐摩耗性、耐熱性、耐熱膨張性、
耐薬品性があるので、工作機械の摺動部、例えば軸支部
と回転軸および超精密旋盤のベッド。
耐薬品性があるので、工作機械の摺動部、例えば軸支部
と回転軸および超精密旋盤のベッド。
往復台等の接触部をファインセラミックスで形成し、鏡
面仕上げして使用される傾向にある。
面仕上げして使用される傾向にある。
しかるに、接触面が耐摩耗性を有することは必要である
が、摺動部材の固定部材と摺接部材とを共にセラミック
スで形成すると、セラミックスは耐破壊力が小さいので
、衝撃を受けた場合に破壊し破片が飛び散って危険であ
る。また、鏡面仕上げによる接触面を対面させて摺動さ
せるため、接触面に潤滑油膜、蒸気膜が形成されると高
速摺動において、両接触面の貼り付き現像が生じ、高熱
を発し、焼き付き、カジリ現像を起す。また、この現像
は正確迅速な位置決め、及び微少移動を困難とすること
は言う迄もない。
が、摺動部材の固定部材と摺接部材とを共にセラミック
スで形成すると、セラミックスは耐破壊力が小さいので
、衝撃を受けた場合に破壊し破片が飛び散って危険であ
る。また、鏡面仕上げによる接触面を対面させて摺動さ
せるため、接触面に潤滑油膜、蒸気膜が形成されると高
速摺動において、両接触面の貼り付き現像が生じ、高熱
を発し、焼き付き、カジリ現像を起す。また、この現像
は正確迅速な位置決め、及び微少移動を困難とすること
は言う迄もない。
本発明は上記問題点の解決のためになされたもので、工
作機械の摺動部材を形成する固定部材と摺動部材のうち
、何れか一方をセラミックスで形成し、残りの他方を所
定深さの凹凸状の低膨張合金地金で形成し、この凹凸状
表面に沿ってセラミックスの溶射層が凹凸面となるよう
に被覆し、この被覆層を上記セラミックスより硬度の低
い金属で溶射し、この溶射された金属表面が研削されて
金属溶射被層面中にセラミックス凸部が散在的に表出さ
れて構成される。
作機械の摺動部材を形成する固定部材と摺動部材のうち
、何れか一方をセラミックスで形成し、残りの他方を所
定深さの凹凸状の低膨張合金地金で形成し、この凹凸状
表面に沿ってセラミックスの溶射層が凹凸面となるよう
に被覆し、この被覆層を上記セラミックスより硬度の低
い金属で溶射し、この溶射された金属表面が研削されて
金属溶射被層面中にセラミックス凸部が散在的に表出さ
れて構成される。
上記構成の低膨張合金材は熱膨張特性がセラミックスに
適合しているので、機械加工性において、鋼材と同等で
あって、セラミックスで不可能な複雑な形状に設計でき
る。さらに、固定、可動の両部材の一方の少くとも外表
面をセラミックスで形成し、他方の部材には硬さの低い
金属面にセラミックス凸部を散在させたので、セラミッ
クスの溶射層は剥離し難くなる外に、摺接面に敗在して
いる溶射セラミックスの剛性と摺動素材の溶射層との相
乗効果によって摩耗を除き長時間の使用に堪える。
適合しているので、機械加工性において、鋼材と同等で
あって、セラミックスで不可能な複雑な形状に設計でき
る。さらに、固定、可動の両部材の一方の少くとも外表
面をセラミックスで形成し、他方の部材には硬さの低い
金属面にセラミックス凸部を散在させたので、セラミッ
クスの溶射層は剥離し難くなる外に、摺接面に敗在して
いる溶射セラミックスの剛性と摺動素材の溶射層との相
乗効果によって摩耗を除き長時間の使用に堪える。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。第１
図は本発明を工作機械の主軸と軸受とに適用した本発明
第１実施例の構成図である。同図は主軸と軸受との関連
が押金型式のもので、主軸１を主軸台５．７上に設けた
前軸受３と後軸受２とに取付け、抜は防止のために、ス
ラスト座８を介装してダブルナツト９ａ、９ｂからなる
押金９を用いて主軸１の軸方向の移動を止めている。
図は本発明を工作機械の主軸と軸受とに適用した本発明
第１実施例の構成図である。同図は主軸と軸受との関連
が押金型式のもので、主軸１を主軸台５．７上に設けた
前軸受３と後軸受２とに取付け、抜は防止のために、ス
ラスト座８を介装してダブルナツト９ａ、９ｂからなる
押金９を用いて主軸１の軸方向の移動を止めている。
主軸１はニッケル系合金やチタン系合金などの低膨張合
金１０で形成し、この主軸の摺動面は第２図、第３図に
示すように、セラミックス溶射層１１を形成し表面を鏡
面加工する。軸受２，３は主軸１と同様にニッケル系合
金やチタン系合金等の低膨張合金１０ａで形成すると共
に軸受の内側面を第４図（Ａ）、第４図（Ｂ）に示すよ
うに格子１２ａ状の０．５ ｔｒｉ深さの溝１２を形成
する。この格子状溝１２を形成した低膨張合金］、 Ｏ
ａの内側面を格子状溝１２に沿わせて厚さ０．２〜０．
５鶴のセラミックス溶射層１３で被覆する。このセラミ
ックス溶射層１３の内側にセラミックスより硬度の低い
例えばアルミナブロンズ系複合材からなる摺動素材の溶
射層１４を設ける。次に、この溶射層１４を研削して、
仕上面１５にセラミックス溶射層１３の表出部分が全面
積に対し１０％〜１５％の面積を散在するように形成す
る。
金１０で形成し、この主軸の摺動面は第２図、第３図に
示すように、セラミックス溶射層１１を形成し表面を鏡
面加工する。軸受２，３は主軸１と同様にニッケル系合
金やチタン系合金等の低膨張合金１０ａで形成すると共
に軸受の内側面を第４図（Ａ）、第４図（Ｂ）に示すよ
うに格子１２ａ状の０．５ ｔｒｉ深さの溝１２を形成
する。この格子状溝１２を形成した低膨張合金］、 Ｏ
ａの内側面を格子状溝１２に沿わせて厚さ０．２〜０．
５鶴のセラミックス溶射層１３で被覆する。このセラミ
ックス溶射層１３の内側にセラミックスより硬度の低い
例えばアルミナブロンズ系複合材からなる摺動素材の溶
射層１４を設ける。次に、この溶射層１４を研削して、
仕上面１５にセラミックス溶射層１３の表出部分が全面
積に対し１０％〜１５％の面積を散在するように形成す
る。
第１実施例は上記構成によって、主軸１．軸受２．３を
形成したニッケル系合金やチタン系合金やチタン系合金
の低膨張合金１０の熱膨張特性がセラミックに適合し、
機械加工において鋼材と同等であって、セラミックスで
は不可能な形状の作成ができる。また、セラミックスの
溶射層１３の凹凸の深さは、低熱膨張合金１０ａの溝１
２の深さ０．５ ｍよりは溶射工程のために、幾分低下
するとはいえ、従来の００１ｍｍよりは深い。従って、
研削の仕上げ面１５に１０〜１５％のセラミックスが摺
動部材の接触面に敗在し、このためにセラミックス溶射
層１３が低熱膨張合金１０ａより剥離することがなく、
またセラミックスで形成された主軸１との摺動によって
も、軸受接触面に散在している溶射セラミックス１３の
剛性と摺動素材の溶射層１４との相乗効果によって耐摩
耗性が低下しない外に、カジリ現像も生じない。
形成したニッケル系合金やチタン系合金やチタン系合金
の低膨張合金１０の熱膨張特性がセラミックに適合し、
機械加工において鋼材と同等であって、セラミックスで
は不可能な形状の作成ができる。また、セラミックスの
溶射層１３の凹凸の深さは、低熱膨張合金１０ａの溝１
２の深さ０．５ ｍよりは溶射工程のために、幾分低下
するとはいえ、従来の００１ｍｍよりは深い。従って、
研削の仕上げ面１５に１０〜１５％のセラミックスが摺
動部材の接触面に敗在し、このためにセラミックス溶射
層１３が低熱膨張合金１０ａより剥離することがなく、
またセラミックスで形成された主軸１との摺動によって
も、軸受接触面に散在している溶射セラミックス１３の
剛性と摺動素材の溶射層１４との相乗効果によって耐摩
耗性が低下しない外に、カジリ現像も生じない。
なお、本実施例では、軸受２．３の低膨張合金１０２の
表面に形成した溝１２は格子状であったが、これに限定
されるものではなく適宜形状の突起であればよい。
表面に形成した溝１２は格子状であったが、これに限定
されるものではなく適宜形状の突起であればよい。
次に、本発明を工作機械のベッドや刃物台２１の摺接面
に適用した第２実施例を第５図１第６図を参照して説明
する。同図において、ベッドまたは刃物台２１はニッケ
ル系合金やチタン系合金などの低膨張合金２２で形成し
その外側面には第１実施例と同様に、深さ０．５鶴の格
子状溝１２を形成する。この格子状溝１２を形成した低
膨張合金２２の外側面を格子状溝１２に沿って厚さ０．
２〜０．５ ｎ＋のセラミックス溶射層２３で被覆する
。このセラミックス溶射ＪＷ２３の外側にセラミックス
より硬度の低いアルミナブロンズ系複合材からなる摺動
素材の溶射層２４を設ける。次に、この溶射層を研削し
て仕上面２５にセラミックス溶射層２３の突起部が全面
積に対し１０〜１５％の面積を散在するように鏡面仕上
げする。
に適用した第２実施例を第５図１第６図を参照して説明
する。同図において、ベッドまたは刃物台２１はニッケ
ル系合金やチタン系合金などの低膨張合金２２で形成し
その外側面には第１実施例と同様に、深さ０．５鶴の格
子状溝１２を形成する。この格子状溝１２を形成した低
膨張合金２２の外側面を格子状溝１２に沿って厚さ０．
２〜０．５ ｎ＋のセラミックス溶射層２３で被覆する
。このセラミックス溶射ＪＷ２３の外側にセラミックス
より硬度の低いアルミナブロンズ系複合材からなる摺動
素材の溶射層２４を設ける。次に、この溶射層を研削し
て仕上面２５にセラミックス溶射層２３の突起部が全面
積に対し１０〜１５％の面積を散在するように鏡面仕上
げする。
上記構成によって、第２実施例では、ベッドや刃物台２
１の作成において、低膨張合金２２の熱膨張特性がセラ
ミックスに適合し、機械加工において鋼材と同等なので
、特に困難がない。また、第１実施例で説明したのと同
じ理由によって、セラミックス溶射層２３が剥離するこ
とがなく、耐摩耗性が大きい。さらに、ベッドや刃物台
２１に対する摺動部材をセラミックスで形成しても摺動
時にカジリを生じることがない。
１の作成において、低膨張合金２２の熱膨張特性がセラ
ミックスに適合し、機械加工において鋼材と同等なので
、特に困難がない。また、第１実施例で説明したのと同
じ理由によって、セラミックス溶射層２３が剥離するこ
とがなく、耐摩耗性が大きい。さらに、ベッドや刃物台
２１に対する摺動部材をセラミックスで形成しても摺動
時にカジリを生じることがない。
以上説明のように、本発明は摺動部材を形成する固定部
材と摺接部材のうち、何れか一方の少くとも外表面をセ
ラミックスで形成し、残りの他方を摺動素材の溶射被層
中にセラミックスの表出部が散在的に表出させて構成し
たので、下記の効果を生じる。
材と摺接部材のうち、何れか一方の少くとも外表面をセ
ラミックスで形成し、残りの他方を摺動素材の溶射被層
中にセラミックスの表出部が散在的に表出させて構成し
たので、下記の効果を生じる。
（１１摺接面が、セラミックスとセラミックスとの場合
のように、超硬度であって、耐摩耗性があり、しかも衝
撃に対して耐破壊力がある外に、焼き付き、カジリ現像
を生しない。
のように、超硬度であって、耐摩耗性があり、しかも衝
撃に対して耐破壊力がある外に、焼き付き、カジリ現像
を生しない。
（２）接触面における摺動素材とセラミックスとの剥離
を生じない。
を生じない。
（３）セラミックスを用いているのに、固定、可動の各
部材が複雑な形状でも製作が困難でない。
部材が複雑な形状でも製作が困難でない。
第１図ないし第４図は本発明第１実施例に係り、第１図
、第２図、第３図は工作機械等の主軸と軸受との関連構
造を示し、第１図は主軸と軸受との軸方向断面図、第２
図（Ａ）は主軸と軸受との軸径方向の断面図、第２図（
Ｂ）は第２図（Ａ）の細線部分１００の拡大図、第４図
（八）は金属表面に形成する格子状の溝を示し、第４図
（Ｂ）は第４図（八）のｒＶ−ｒＶ線断面図、第５図、
第６図く八）、（Ｂ）は本発明第２実施例に係り、第５
図は刃物台の一部斜視図で摺接面にセラミックス被膜層
をコーティングした一例を示す図、第６図（Ａ）は第５
図のｖｒ−■線に沿う断面図、第６図（Ｂ）は第６図（
Ａ）の細線部分２００の拡大図である。 １・・・主軸 １１・・・セラミックス溶射層 ２・・・後軸受 ３・・・前軸受１０・・・
主軸の低膨張合金 １０ａ・・・軸受の低膨張合金 １２′・・・格子状の溝 １３・・・セラミックスの溶射層 １４・・・摺動素材の溶射層 １５・・・仕上面２１・
・・ベッドまたは刃物台 ２１Ａ、２１Ｂ・・・摺接面 ２２・・・刃物台の低膨張合金 ２３・・・セラミックス溶射層 ２４・・・摺動素材の溶射層 ２５・・・仕上げ面特許
出願人 株式会社 江黒鉄工所 代理人 弁理士 磯 野 道 造 第３図
、第２図、第３図は工作機械等の主軸と軸受との関連構
造を示し、第１図は主軸と軸受との軸方向断面図、第２
図（Ａ）は主軸と軸受との軸径方向の断面図、第２図（
Ｂ）は第２図（Ａ）の細線部分１００の拡大図、第４図
（八）は金属表面に形成する格子状の溝を示し、第４図
（Ｂ）は第４図（八）のｒＶ−ｒＶ線断面図、第５図、
第６図く八）、（Ｂ）は本発明第２実施例に係り、第５
図は刃物台の一部斜視図で摺接面にセラミックス被膜層
をコーティングした一例を示す図、第６図（Ａ）は第５
図のｖｒ−■線に沿う断面図、第６図（Ｂ）は第６図（
Ａ）の細線部分２００の拡大図である。 １・・・主軸 １１・・・セラミックス溶射層 ２・・・後軸受 ３・・・前軸受１０・・・
主軸の低膨張合金 １０ａ・・・軸受の低膨張合金 １２′・・・格子状の溝 １３・・・セラミックスの溶射層 １４・・・摺動素材の溶射層 １５・・・仕上面２１・
・・ベッドまたは刃物台 ２１Ａ、２１Ｂ・・・摺接面 ２２・・・刃物台の低膨張合金 ２３・・・セラミックス溶射層 ２４・・・摺動素材の溶射層 ２５・・・仕上げ面特許
出願人 株式会社 江黒鉄工所 代理人 弁理士 磯 野 道 造 第３図
Claims (1)
- 工作機械の摺動部材を形成する固定部材と摺動部材のう
ち何れか一方の少くとも外表面をセラミックスで形成し
、残りの他方を所定深さの凹凸状の低膨張合金地金で形
成すると共にこの凹凸面に沿ってセラミックスの溶射層
が凹凸面となるように被覆し、この被覆層を上記セラミ
ックスより硬度の低い金属で溶射し、この溶射された金
属表面を研削して金属溶射被層面中に前記セラミックス
凸部を散在的に表出させて構成したことを特徴とする工
作機械の摺動部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30501286A JPS63156634A (ja) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | 工作機械の摺動部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30501286A JPS63156634A (ja) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | 工作機械の摺動部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63156634A true JPS63156634A (ja) | 1988-06-29 |
Family
ID=17940024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30501286A Pending JPS63156634A (ja) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | 工作機械の摺動部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63156634A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4997324A (en) * | 1988-04-21 | 1991-03-05 | Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha | Spindle structure for machine tool |
| JP2006002942A (ja) * | 2004-06-16 | 2006-01-05 | Daimler Chrysler Ag | ハイブリッド材料から作られた軸受シェル及び軸受シェルを製造する方法 |
| KR100575624B1 (ko) * | 1998-09-25 | 2006-09-20 | 엘지전자 주식회사 | 양방향 회전형 격자무늬 그루브베어링을 구비한 스핀들모터 |
-
1986
- 1986-12-19 JP JP30501286A patent/JPS63156634A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4997324A (en) * | 1988-04-21 | 1991-03-05 | Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha | Spindle structure for machine tool |
| KR100575624B1 (ko) * | 1998-09-25 | 2006-09-20 | 엘지전자 주식회사 | 양방향 회전형 격자무늬 그루브베어링을 구비한 스핀들모터 |
| JP2006002942A (ja) * | 2004-06-16 | 2006-01-05 | Daimler Chrysler Ag | ハイブリッド材料から作られた軸受シェル及び軸受シェルを製造する方法 |
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