TWI395635B - The locking device of the block - Google Patents

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TWI395635B
TWI395635B TW98144831A TW98144831A TWI395635B TW I395635 B TWI395635 B TW I395635B TW 98144831 A TW98144831 A TW 98144831A TW 98144831 A TW98144831 A TW 98144831A TW I395635 B TWI395635 B TW I395635B
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Takumi Hori
Satoshi Furutate
Hiroyuki Domaru
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Mitsubishi Heavy Ind Ltd
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Description

溜塊之撓曲補正裝置
本發明係關於一種具備沿著立柱之引導而上下移動之鞍座、與內藏主軸單元並於水平方向可滑動地嵌合於該鞍座之溜塊的工具機中之溜塊之撓曲補正裝置。
臥式搪床之溜塊,內藏有主軸單元,並於水平方向可滑動地嵌合於該鞍座,且該溜塊懸臂支撐於沿著立柱之引導上下移動之鞍座。即在顯示專利文獻1(日本特公昭62-47125號公報)之內容之圖11中,14為立柱,13為沿著該立柱14之引導上下移動之鞍座。
在上述鞍座13中,水平方向可滑動地嵌合有內藏主軸單元15之溜塊1。
該鞍座13、溜塊1等藉由懸吊用金屬件18連結於平衡配重20、21,該平衡配重20、21與上述鞍座13、溜塊1等之機材進行重量平衡。
如上所述,臥式搪床之溜塊內藏主軸單元15,並於水平方向可滑動地嵌合於該鞍座13,但由於該溜塊1懸臂支撐於沿著立柱14之引導上下移動之鞍座13,故如於圖12以略圖所示,溜塊1拉入時,如圖12(A)所示,雖幾乎沒有溜塊1之撓曲,但若探出溜塊1,則會發生溜塊1以懸臂狀態在W箭頭方向移動,因此,圖12(B)之中心1a會如1b般撓曲的問題。
作為上述問題之解決方案,已提案有專利文獻2(日本特開2003-103434號公報)。
在專利文獻2(日本特開2003-103434號公報)中,以左右2個滾珠螺桿使支撐溜塊成左右方向可滑動之主軸頭(鞍座)可上下移動地構成,溜塊之移動前端側之滾珠螺桿係以第1伺服馬達驅動,根元側之滾珠螺桿係以第2伺服馬達驅動,若溜塊在前端側進行吐出移動,則相較於補正前之主軸移動指令需更多地旋轉滾珠螺桿,使主軸頭抬高,若第2伺服馬達相較於補正前之主軸移動指令更少地旋轉滾珠螺桿,則使主軸頭下降,以整體維持主軸頭之姿勢於水平。
因此,由於溜塊之引導面係水平地保持,故可防止在溜塊前端之主軸頭之位置產生誤差。
然而,在上述之先前技術中,雖無需與上述鞍座、溜塊等之機材之重量平衡用之平衡配重,但由於根據主軸移動資料,使2個滾珠螺桿旋轉而移動鞍座及溜塊,故於溜塊之位置控制上有必要大的輸出,又,使2個滾珠螺桿旋轉之裝置及設定上述主軸移動資料之裝置等,也會導致裝置成本增高。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特公昭62-47125號公報
[專利文獻2]日本特開2003-103434號公報
鑑於上述之問題,本發明之目的在於提供一種具備溜塊之工具機,其係無需重量平衡用之平衡配重,具有簡單之構造且裝置成本低廉之裝置,據此可補正因溜塊探出所產生之主軸單元前端之位置偏移。
為達成上述之目的,本發明之第1發明為具備沿著立柱之引導上下移動之鞍座,與內藏主軸單元並於水平方向可滑動地嵌合於該鞍座之溜塊之工具機,其特徵在於具備控制機構,其係用於在上述立柱之長度方向使用複數之靜壓軸承,將上述鞍座支撐於上述立柱,且根據溜塊之垂直方向變位,控制上述靜壓軸承之油壓,以使該靜壓軸承之油壓變化而保持上述溜塊之主軸方向之真直度,從而藉由隨著上述油壓之控制造成之鞍座之傾斜,補正上述主軸單元位置之偏移。
在上述之第1發明中,宜以如下之方式構成。
即,上述控制機構之構成為:控制在將上述鞍座支撐於上述立柱之長度方向之複數之靜壓軸承中,在上述溜塊之探出方向且設置於上述主軸單元之主軸之下方的靜壓軸承之油壓,從而保持上述溜塊之主軸方向之真直度。
在上述之第1發明中,宜以以下之方式構成。
即,上述控制機構之構成為:除在上述溜塊之探出方向且設置於上述主軸單元之主軸之下方的上述靜壓軸承外,對於與該靜壓軸承相對於上述主軸單元之主軸及該主軸直角方向之上述立柱的中心線之交點設置於對稱位置之靜壓軸承亦控制油壓,而保持上述溜塊之主軸方向之真直度。
又,本發明之第2發明可以下述之方式構成。
即,第2發明為具備沿著立柱之引導上下移動之鞍座、與內藏主軸單元並於水平方向可滑動地嵌合於該鞍座之溜塊的工具機,其特徵在於具備控制機構,其係用於在上述溜塊之長度方向使用複數之靜壓軸承,將該溜塊支撐於上述鞍座,且根據溜塊之垂直方向變位,控制上述靜壓軸承之油壓,以使該靜壓軸承之油壓變化而保持上述溜塊朝主軸方向之真直度,從而藉由隨著上述之油壓之控制造成之溜塊之傾斜,補正上述主軸單元位置之偏移。
在上述第2發明中,宜以以下之方式構成。
即,上述控制機構之構成為:控制在將上述溜塊支撐於上述鞍座之複數之靜壓軸承中,在上述溜塊之探出方向且設置於上述主軸單元之主軸之下方的靜壓軸承之油壓,從而保持上述溜塊之主軸方向之真直度。
在上述第2發明中,宜以以下之方式構成。
即,上述控制機構之構成為:除在上述溜塊之探出方向且設置於上述主軸單元之主軸之下方的上述靜壓軸承外,對於與該靜壓軸承相對於上述主軸單元之主軸及該主軸直角方向之上述鞍座的中心線之交點設置於對稱位置之靜壓軸承亦控制油壓,而保持上述溜塊之主軸方向之真直度。
又,控制機構之具體機構具備節流朝上述靜壓軸承之油量之節流裝置、及測量朝上述各靜壓軸承之油壓之油壓感測器,上述控制機構係基於來自該油壓感測器之油壓檢測值,控制上述節流裝置之節流量,以使其成為上述靜壓軸承之目標油壓。
又,具備節流朝上述靜壓軸承之油量之節流裝置,且上述控制機構係控制節流量,以使該節流裝置之節流量成為為了成為上述靜壓軸承之目標油壓而算出之節流流量。
根據本發明,藉由控制機構之補正方法,在上述立柱之長度方向使用複數之靜壓軸承,將上述鞍座支撐於上述立柱,且根據溜塊之垂直方向變位控制上述靜壓軸承之油壓,以使該靜壓軸承之油壓變化,而保持上述溜塊之主軸方向之真直度,從而可藉由隨著上述油壓之控制造成之鞍座之傾斜,補正上述主軸單元位置之偏移。
又,在上述溜塊之長度方向使用複數之靜壓軸承,將上述溜塊支撐於上述鞍座,且根據溜塊之垂直方向變位控制上述靜壓軸承之油壓,以使該靜壓軸承之油壓變化,而保持上述溜塊朝主軸方向之真直度,從而可藉由隨著上述油壓之控制造成之溜塊之傾斜,補正上述主軸單元位置之偏移。
因此,根據本發明,根據上述之補正方法,可將溜塊朝主軸方向之真直度以高精度保持,從而可獲得高加工精度。
又,由於可根據上述複數之靜壓軸承之油壓之調整進行補正,故可無需先前之平衡配重,可以簡單之構造且裝置成本低廉之裝置,獲得上述之高加工精度。
又,藉由控制機構,為保持上述溜塊朝主軸方向之真直度,由於控制在將上述鞍座支撐於上述立柱之長度方向之複數之靜壓軸承中,在上述溜塊之探出方向且設置於上述主軸單元之主軸下方的靜壓軸承之油壓,故可藉由隨著上述油壓之控制造成之鞍座之傾斜,以簡單之構成保持上述溜塊朝主軸方向之真直度。
又,由於控制在將上述溜塊支撐於上述鞍座之複數之靜壓軸承中,在上述溜塊之探出方向且設置於上述主軸單元之主軸下方的靜壓軸承之油壓,故可藉由隨著上述油壓之控制造成之溜塊之傾斜,以簡單之構成保持上述溜塊朝主軸方向之真直度。
再者,藉由控制機構在將上述鞍座支撐於上述立柱之長度方向之複數之靜壓軸承中,除了在上述溜塊之探出方向且設置於上述主軸單元之主軸下方的上述靜壓軸承外,對於與該靜壓軸承相對於上述主軸單元之主軸及於該主軸直角方向之上述立柱的中心線之交點設置於對稱位置之靜壓軸承亦控制油壓,而保持上述溜塊朝主軸方向之真直度,即,由於可以藉由隨著例如圖2所示之靜壓軸承2a及靜壓軸承3a之2個靜壓軸承之油壓之控制所造成的鞍座之傾斜而進行補正,故可相較於利用如技術方案2之發明之1個靜壓軸承之補正,將上述主軸單元位置之偏移進行更大地補正,從而可增加溜塊1之探出量。
又,抬起溜塊之前端之靜壓軸承之負荷能力上升,並可對應於附件之追加等引起之溜塊之重量增加。
再者,對於溜塊之鞍座之支撐亦同樣地,藉由控制機構,在將上述溜塊支撐於上述鞍座之複數之靜壓軸承中,除在上述溜塊之探出方向且設置於上述主軸單元之主軸下方的上述靜壓軸承外,對於與該靜壓軸承相對於上述主軸單元之主軸及於該主軸直角方向之上述鞍座的中心線之交點設置於對稱位置之靜壓軸承亦控制油壓,而保持上述溜塊之主軸方向之真直度,即由於可以隨著2個靜壓軸承之油壓之控制所造成的溜塊之傾斜而進行補正,故可相較於利用如技術方案5之發明之1個靜壓軸承之補正,將上述主軸單元位置之偏移進行更大地補正,從而可增加溜塊1之探出量。
又,抬起溜塊之前端之靜壓軸承之負荷能力上升,並可對應於附件之追加等引起之溜塊之重量增加。
又,由於具備節流朝上述靜壓軸承之油量之節流裝置、及測量朝上述各靜壓軸承之油壓之油壓感測器,且上述控制機構其構成為:基於來自該油壓感測器之油壓檢測值,控制上述節流裝置之節流量以使其成為上述靜壓軸承之目標油壓,且由於將隨著油壓之控制之溜塊之傾斜角與溜塊之撓曲所造成之上述主軸單元位置之偏移,藉由油壓感測器反饋各靜壓軸承之油壓之檢測結果而進行,故可將靜壓軸承之壓力以高精度保持於適當值。
又,由於具備節流朝上述靜壓軸承之油量之節流裝置,且上述控制機構其構成為控制該節流裝置之節流量,以使其成為為了成為上述靜壓軸承之目標油壓而算出之節流流量,故可成為不使用油壓感測器之控制構成。
以下,使用圖式所示之實施例詳細地說明本發明。但,在該實施例所記載之構成元件之尺寸、材質、形狀及其相對配置等並不特別限於特定之記載,並非將本發明之範圍僅限定於此之意圖,只不過僅為說明例。
[實施例1]
圖1係本發明之第1實施例之立柱、鞍座及溜塊之組合體之構成圖。再者,在圖1~圖5中,其他之構成與除去圖11之平衡配重21、22之部份(除去圖11中以虛線圍成之部份19)相同。
在圖1(A)、(B)中,14為立柱,且具備有沿著該立柱14之引導上下移動之鞍座13、與內藏主軸單元15,並於水平方向可滑動地嵌合於該鞍座13之溜塊1。
上述鞍座13其左右4位置以靜壓軸承2a、2b支撐溜塊1之移動端部側,以靜壓軸承3a、3b支撐根元側。
8為油壓泵,從該油壓泵8吐出之油經由可變節流閥6連接至靜壓軸承2a。10為控制器,其控制可變節流閥6之節流量。該靜壓軸承2a係在將上述鞍座13支撐於上述立柱14之長度方向之靜壓軸承2a、2b、3a、3b中,在上述溜塊1之探出方向且設置於上述主軸單元15之主軸之下方的靜壓軸承,並控制該靜壓軸承2a之油壓。
若從圖1(A)之停止時(或接近停止時之狀態),至如圖1(B)之運作時,則上述溜塊1如圖式之Y箭頭般移動。且如圖1(B)所示,鞍座13之懸臂支撐之溜塊1從鞍座13朝左方變位,距離懸臂支撐位置之推出量將增加。
此時,控制器10調整上述可變節流閥6之節流量,使靜壓軸承2a之壓力上升,如圖1(A)之箭頭F所示,藉由靜壓軸承2a抬起鞍座13。
藉此,如圖1(B)之Z箭頭所示,鞍座13傾斜,將溜塊1之主軸單元15側抬起。再者,在圖1(B)中,1u為水平線。
藉此,可保持溜塊1朝主軸單元15方向之真直度。
圖6係顯示上述控制器10之為保持上述溜塊1朝主軸方向1s的真直度,藉由隨著溜塊1之垂直方向變位即撓曲δ而增加靜壓軸承2a之油壓Pr2a ,從而藉由隨著上述油壓Pr2a 之增加所造成之鞍座13之傾斜來補正撓曲δ之方法。
圖6係藉由隨著油壓之增加造成之鞍座之傾斜,補正主軸單元位置之偏移之控制機構之流程圖。
在圖6中,檢測溜塊1之探出量X(步驟S1),使用該檢測值進行如下之補正。
將溜塊1前端之撓曲量δ根據下式進行推斷(步驟S2)。
δ=(WaX3 /3EI)+(wX4 /8EI) (1)
此處,Wa:附件之重量
w:溜塊1之等分佈荷重(自重)
E:溜塊1之縱向彈性係數
I:溜塊1之剖面2次力矩
為補正溜塊1之撓曲量δ,使溜塊1朝上方傾斜之角度θ根據下式而推斷(步驟S3)。
θ=tan-1 (y/x) (2)
y,x為傾斜度
推斷靜壓軸承i之流量係數Ki(步驟S4)。求得傾斜角θ時之靜壓軸承i(除控制之靜壓軸承2a之外之靜壓軸承2b、3a、3b)之壓力Pri (步驟S5)。
Pri =(1/(1+Ki /Kci ))‧Psi  (3)
此處,Kci :可變節流閥i之流量係數
Psi :靜壓軸承i之供給壓力
算出傾斜角θ時之靜壓軸承i之負載荷重Wi (步驟S6)。
Wi =Ai ‧Pri  (4)
此處,Ai :靜壓軸承i之有效面積
算出靜壓軸承2a之負載荷重W2a 。記載以外之符號參照圖1(B)(步驟S7).
M+W3b L3b +W2b L2b =W2a L2a +W3a L3a  (5)
此處,M:藉由溜塊、附件及鞍座之自重欲使鞍座旋轉之旋轉力矩
算出靜壓軸承壓力2a之壓力Pr2a (步驟S8)。
Pr2a =W2a /A2a  (6)
求得用於獲得上述壓力Pr2a 之可變節流閥6之節流流量係數Kc2a ,將可變節流閥6之節流量調節為節流長度S6 ,以使其成為該節流流量係數Kc2a (步驟S9、S10)。該節流長度是指可變節流閥之節流調整量。
由於為獲得算出之靜壓軸承之油壓,求得可變節流閥之節流流量係數後,根據節流流量係數控制節流量,故可不使用油壓感測器從而簡化控制構成。
根據利用以上之控制器10之補正方法,為保持上述溜塊1朝主軸方向1s之真直度,藉由隨著溜塊1之垂直方向變位即撓曲δ增加靜壓軸承之油壓Pr2a ,從而可藉由隨著上述油壓Pr2a 之增加造成之鞍座13之傾斜角θ,補正上述主軸單元15位置之偏移。
因此,根據上述之實施例,根據上述之補正方法,可將溜塊1之朝主軸方向1s之真直度以高精度保持,從而可獲得高加工精度。
又,根據上述複數之靜壓軸承之油壓及可變節流閥之狀態調整,可無需先前之平衡配重(在圖11中,無需虛線部份19),以簡單之構造且裝置成本低廉之裝置可獲得如上述之高加工精度。
[實施例2]
其次,參照圖2說明本發明之第2實施例。
基本構成與第1實施例相同,鞍座13其左右4個位置以靜壓軸承2a、2b支撐溜塊1之移動端部側,以靜壓軸承3a、3b支撐根元側。
在圖2,從油壓泵8吐出之油分別經由可變節流閥6連接至靜壓軸承2a,經由可變節流閥7連接至靜壓軸承3a。以控制器10控制可變節流閥6之節流量,且控制可變節流閥7之節流量。
該靜壓軸承2a係在將上述鞍座13支撐於上述立柱14之長度方向之靜壓軸承2a、2b、3a、3b中,在上述溜塊1之探出方向且設置於上述主軸單元15之主軸之下方的靜壓軸承,再者,靜壓軸承3a係與靜壓軸承2a相對於主軸單元15之主軸及該主軸直角方向之上述立柱之中心線之交點C1設置於對稱位置之靜壓軸承,且對於靜壓軸承2a、3a控制油壓。
若從圖2之停止時(或接近停止時之狀態)進行運作時,則上述溜塊1如圖式之Y箭頭般移動,懸臂支撐於鞍座13之溜塊1從鞍座13朝左方變位,中心A如中心B般撓曲。
此時,控制器10調整上述可變節流閥6之節流量,使上述靜壓軸承2a之壓力上升,又,調整上述可變節流閥7之節流量,使上述靜壓軸承3a之壓力上升。
因此,如圖2之F1箭頭所示,溜塊1探出側之靜壓軸承2a抬起鞍座13,同時藉由與探出側成相反側之靜壓軸承3a,將鞍座13如F2箭頭般壓下。
藉此,如圖2之S箭頭所示,溜塊1之前端位置移動至無撓曲情況下之溜塊1之中心軸上,保持朝主軸單元15方向之真直度。
圖7係顯示上述控制器10之為保持上述鞍座13朝主軸方向1s之真直度,藉由隨著鞍座13之垂直方向變位即撓曲δ,增加靜壓軸承2a及靜壓軸承3a之油壓Pr2a 、Pr3a ,從而藉由隨著上述油壓Pr2a 、Pr3a 之增加造成之鞍座13之傾斜角θ,補正上述主軸單元15之位置偏移之補正方法。
圖7係根據上述第2實施例補正主軸單元之位置偏移之控制機構的流程圖。
在圖7中,根據於步驟S12求得之鞍座13前端之撓曲量δ,藉由事先求得之資料庫求得靜壓軸承3a之可變節流閥7之流量係數Kc3a
將該可變節流閥7之流量係數Kc3a 用於步驟S15之Pri 之算式,且於步驟S20用於節流調整量之節流長度S7 之算出。除此以外,與上述實施例1同樣。
根據利用以上之控制器10之補正方法,由於可以上述靜壓軸承2a及靜壓軸承3a之2個靜壓軸承進行,以使保持上述鞍座13朝主軸方向1s之真直度,故可將鞍座13之撓曲δ所造成之上述主軸單元15位置之偏移,較實施例1更大地補正,從而可增加溜塊1之探出量。
又,抬起溜塊1之前端之靜壓軸承之負荷能力上升,並可對應於附件之追加等引起之溜塊1之重量增加。
[實施例3]
圖3係本發明之第3實施例之立柱、鞍座及溜塊之組合體的構成圖。
在圖3中,本發明具備有沿著立柱14(參照圖11)之引導上下移動之鞍座13、及內藏主軸單元15,並於水平方向可滑動地嵌合於該鞍座13之溜塊1。
上述溜塊1在該溜塊1之長度方向的上下各2個位置,以靜壓軸承20a、20b支撐下部側,以靜壓軸承30a、30b支撐上部側。
8為油壓泵,從該油壓泵8吐出之油經由可變節流閥61連接至靜壓軸承20a。10為控制器,控制可變節流閥61之節流量。
該靜壓軸承20a係在將溜塊1支撐於鞍座13之複數之靜壓軸承20a、20b、30a、30b中,在上述溜塊1之探出方向且設置於主軸單元15之主軸下方的靜壓軸承,且控制該靜壓軸承20a之油壓。
若從圖3之停止時(或接近停止時之狀態),變成運作時,則上述溜塊1如圖式之Y箭頭般移動,鞍座13之懸臂支撐之溜塊1從鞍座13朝左方變位,中心A如中心B般撓曲。
此時,控制器10調整上述可變節流閥61之節流量,藉此靜壓軸承20a之壓力上升。因此,如圖3之F箭頭所示,藉由靜壓軸承20a抬起溜塊1之主軸單元15側。
藉此,如圖3之S箭頭所示,溜塊1之前端位置移動至無撓曲情況下之溜塊1中心軸上,保持朝主軸單元15方向之真直度。
圖8係顯示上述控制器10之為保持上述溜塊1朝主軸方向1s之真直度,藉由隨著溜塊1之垂直方向變位即撓曲δ,增加靜壓軸承20a之油壓Pr20a ,從而藉由隨著上述油壓Pr20a 之增加造成之溜塊1之傾斜角θ,補正上述主軸單元15位置之偏移的方法。
再者,在圖8中,算出靜壓軸承20a之負載荷重W20a (步驟S37)。
W20a =W+W30b +W30a -W20b  (5)
此處,W:溜塊1及附件之重量
上述記載以外之符號參照圖3
除此以外,與上述實施例1同樣。
根據利用以上之控制器10之補正方法,隨著溜塊1之垂直方向變位即撓曲δ,增加靜壓軸承20a之油壓Pr20a ,以使保持上述溜塊1朝主軸方向1s之真直度,從而可補正上述主軸單元15位置之偏移。
[實施例4]
圖4係本發明之第4實施例之立柱、鞍座及溜塊之組合體的構成圖。
在圖4中,本發明具備有沿著立柱14(參照圖11)之引導上下移動之鞍座13、及內藏主軸單元15,並於水平方向可滑動地嵌合於該鞍座13之溜塊1。
上述溜塊1在該溜塊1之長度方向的上下各2個位置,以靜壓軸承20a、20b支撐下部側,以靜壓軸承30a、30b支撐上部側。
8為油壓泵,從該油壓泵8吐出之油經由可變節流閥32連接至靜壓軸承20a,及經由可變節流閥33連接至靜壓軸承30a。
10為控制器,控制可變節流閥32之節流量、及可變節流閥33之節流量。
該靜壓軸承20a係在將溜塊1支撐於鞍座13之複數之靜壓軸承20a、20b、30a、30b中,在上述溜塊1之探出方向且設置於主軸單元15之主軸之下方的靜壓軸承,再者,靜壓軸承30a係與靜壓軸承20a相對於主軸單元15之主軸及該主軸直角方向之上述鞍座13之中心線之交點C2設置於對稱位置之靜壓軸承,且對於靜壓軸承20a、30a控制油壓。
若從圖4之停止時(或接近停止時之狀態),變成運作時,則上述溜塊1如圖式之Y箭頭般移動,鞍座13之懸臂支撐之溜塊1從鞍座13朝左方變位,中心A如中心B般撓曲。
此時,控制器10調整上述可變節流閥32之節流量,使上述靜壓軸承20a之壓力上升,又,調整上述可變節流閥33之節流量,使上述靜壓軸承30a之壓力上升。
因此,如圖4之F1箭頭所示,藉由靜壓軸承20a抬起溜塊1之主軸單元15側,且藉由與探出側成相反方向之靜壓軸承30a,將溜塊1如F2箭頭般壓下。
藉此,如圖4之S箭頭所示,溜塊1之前端位置移動至無撓曲之情況下之溜塊1中心軸上,保持朝主軸單元15方向之真直度。
圖9係顯示上述控制器10之為保持上述溜塊1朝主軸方向1s之真直度,藉由隨著溜塊1之垂直方向變位即撓曲δ,增加靜壓軸承20a及靜壓軸承30a之油壓Pr20a 、Pr30a ,從而藉由隨著上述油壓Pr20a 、Pr30a 之增加造成之溜塊1之傾斜角θ,補正上述主軸單元15位置之偏移的方法。
圖9係根據上述之第4實施例,補正主軸單元之位置之偏正的控制機構之流程圖。
在圖9中,求得根據於步驟S52求得之溜塊1前端之撓曲量δ的靜壓軸承30a之可變節流閥33之流量係數Kc30a
將該可變節流閥33之流量係數Kc30a 用於步驟S55之Pri 之算式,且用於步驟S60之節流調整量S33 之算出。
除此之外,與上述實施例3同樣。
根據利用以上之控制器10之補正方法,由於可以上述靜壓軸承20a及靜壓軸承30a的2個靜壓軸承進行,以使保持上述溜塊1朝主軸方向1s之真直度,故可將溜塊1之撓曲δ所造成之上述主軸單元15位置之偏移,較實施例3更大地補正,從而可增加溜塊1之探出量。
又,抬起溜塊1之前端之靜壓軸承之負荷能力上升,並可對應於附件之追加等引起之溜塊1之重量增加。
[實施例5]
圖5係本發明之第5實施例之立柱、鞍座及溜塊之組合體之構成圖。
在圖5中,本發明具備有沿著立柱14(參照圖11)之引導上下移動之鞍座13、及內藏主軸單元15,並於水平方向可滑動地嵌合於該鞍座13之溜塊1。
上述溜塊1在該溜塊1之長度方向的上下各2個位置,以靜壓軸承20a、20b支撐下部側,以靜壓軸承30a、30b支撐上部側。
8為油壓泵,從該油壓泵8吐出之油經由可變節流閥32連接至靜壓軸承20a,及經由可變節流閥33連接至靜壓軸承30a。又,從油壓泵8吐出之油經由可變節流閥34連接至靜壓軸承20b,經由可變節流閥35連接至靜壓軸承30b。
10為控制器,控制可變節流閥32之節流量、及可變節流閥33之節流量。又,藉由控制器10亦可控制上述可變節流閥34之節流量及可變節流閥33之節流量。
在至上述各靜壓軸承20a、20b及靜壓軸承30a、30b之油路上,設置有測量各油路之油壓之油壓感測器37、38、39、40,該等油壓感測器37、38、39、40之油壓檢測值輸入至控制器10。
若從圖5之停止時(或接近停止時之狀態),變成運作時,則上述溜塊1如圖式之Y箭頭般移動,鞍座13之懸臂支撐之溜塊1從鞍座13朝左方變位,中心A如中心B般撓曲。
此時,控制器10調整上述可變節流閥32之節流量,使上述靜壓軸承20a之壓力上升,又,調整上述可變節流閥33之節流量而使上述靜壓軸承30a之壓力上升。
又,調整可變節流閥34之節流量從而調整靜壓軸承20b之壓力,且調整可變節流閥35之節流量從而調整靜壓軸承30b之壓力.
又,控制器10基於油壓感測器37、38、39、40之油壓檢測值,將各靜壓軸承20a、20b之壓力及靜壓軸承30a、30b之壓力調整至適當值。即藉由上述油壓感測器37、38、39、40之油壓檢測值,可將靜壓軸承20a、20b之壓力、及靜壓軸承30a、30b之壓力保持於特定之適當值。
即,如圖5之F1箭頭所示,基於上述之控制,藉由靜壓軸承20a將溜塊1之主軸單元15側抬起,且藉由靜壓軸承30a將與溜塊1之探出側成相反側如F2箭頭般壓下。
藉此,如圖5之S箭頭所示,溜塊1之前端位置移動至無撓曲之情況下之溜塊1中心軸上,保持朝主軸單元15方向之真直度。
圖10係顯示上述控制器10之為保持上述溜塊1朝主軸方向1s之真直度,藉由隨著溜塊1之垂直方向變位即撓曲δ,增加靜壓軸承20a及靜壓軸承30a之油壓Pr20a 、Pr30a ,從而藉由隨著上述油壓Pr20a 、Pr30a 之增加造成之溜塊1之傾斜角θ,補正上述主軸單元15之位置偏移的方法。
圖10係根據上述第5實施例,補正主軸單元位置之偏移的控制機構之流程圖。
在圖10中,根據於步驟S72求得之溜塊1前端之撓曲量δ,從事先求得之資料庫,求得靜壓軸承30a之可變節流閥33之流量係數Kc30a
將該可變節流閥33之流量係數Kc30a 用於步驟S75之Pri 之算式,且用於步驟S80之節流長度S33 的算出。
又,緊接於圖10之步驟S80,藉由上述油壓感測器37、38、39、40檢測各靜壓軸承之油壓(步驟S81)。
且,判斷該油壓Pri 是否成為目標油壓(步驟S82),若不是則調整各可變節流閥。
除此以外,與上述實施例4同樣。
根據利用以上之控制器10之補正方法,由於將上述主軸單元15位置之偏移,藉由油壓感測器37、38、39、40反饋各靜壓軸承之油壓檢測結果而進行,以使保持上述溜塊1朝主軸方向1s之真直度,故可以高精度補正。
再者,當然亦可組合上述實施例1~2之對於立柱14之鞍座13之傾斜補正,與實施例3~5之對於鞍座13之溜塊1之傾斜補正,從而整體性控制相對於立柱14之鞍座13、及相對於鞍座13之溜塊1之傾斜補正。
[產業上之可利用性]
根據本發明,可提供一種具備溜塊之工具機,其係不需要重量平衡用之平衡配重,具簡單之構造且裝置成本低廉之裝置,據此可補正因溜塊探出所產生之主軸單元前端之位置偏移。
1...溜塊
1s...主軸方向
2a、2b、3a、3b、20a、20b、30a、30b...靜壓軸承
6、7、32、33、34、35、61...可變節流閥
8...油壓泵
10...控制器
13...鞍座
14...立柱
15...主軸單元
37、38、39、40...油壓感測器
θ...傾斜角
圖1(A)、(B)係本發明之第1實施例之立柱、鞍座及溜塊之組合體之構成圖。
圖2係本發明之第2實施例之立柱、鞍座及溜塊之組合體之構成圖。
圖3係本發明之第3實施例之立柱、鞍座及溜塊之組合體之構成圖。
圖4係本發明之第4實施例之立柱、鞍座及溜塊之組合體之構成圖。
圖5係本發明之第5實施例之立柱、鞍座及溜塊之組合體之構成圖。
圖6係藉由隨著第1實施例之油壓之增加造成之鞍座之傾斜,補正主軸單元位置之偏移的控制機構之流程圖。
圖7係藉由隨著第2實施例之油壓之增加造成之鞍座之傾斜,補正主軸單元位置之偏移的控制機構之流程圖。
圖8係藉由隨著第3實施例之油壓之增加造成之溜塊之傾斜,補正主軸單元位置之偏移的控制機構之流程圖。
圖9係藉由隨著第4實施例之油壓之增加造成之溜塊之傾斜,補正主軸單元位置之偏移的控制機構之流程圖。
圖10係藉由隨著第5實施例之油壓之增加造成之溜塊之傾斜,補正主軸單元位置之偏移的控制機構之流程圖。
圖11係顯示先前之臥式搪床之概要之立體圖。
圖12(A)、(B)係溜塊與鞍座之組合圖。
1...溜塊
1s...主軸方向
2a、2b、3a、3b...靜壓軸承
6...可變節流閥
8...油壓泵
10...控制器
13...鞍座
14...立柱
15...主軸單元
θ...傾斜角

Claims (8)

  1. 一種溜塊之撓曲補正裝置,其係具備有沿著立柱之引導而上下移動之鞍座、及內藏主軸單元並於水平方向可滑動地嵌合於該鞍座之溜塊的工具機,其特徵在於:具備控制機構,該控制機構係在上述立柱之長度方向使用複數之靜壓軸承將上述鞍座支撐於上述立柱,且根據溜塊之撓曲量,控制上述靜壓軸承之油壓,以使該靜壓軸承之油壓變化而保持上述溜塊之主軸方向之真直度,從而藉由隨著上述油壓之控制所造成之鞍座之傾斜,而補正上述主軸單元位置之偏移,上述控制機構於設上述溜塊之撓曲量為δ時,根據下式推斷上述撓曲量δ:δ=(WaX3 /3EI)+(wX4 /8EI)(惟,式中,X係上述溜塊之探出量;Wa係安裝於上述溜塊之附件之重量;w係上述溜塊之等分佈荷重(自重);E係上述溜塊之縱向彈性係數;I係上述溜塊之剖面2次力矩),為補正上述撓曲量δ,推斷使上述溜塊朝上方傾斜之傾斜角度θ,以上述溜塊傾斜上述傾斜角度θ之方式控制上述靜壓軸承之油壓。
  2. 如請求項1之溜塊之撓曲補正裝置,其中上述控制機構係控制將上述鞍座支撐於上述立柱之長度方向之複數之靜壓軸承中,於上述溜塊之探出方向且設置於比上述主 軸單元之主軸下方的靜壓軸承之油壓,而保持上述溜塊之主軸方向之真直度。
  3. 如請求項2之溜塊之撓曲補正裝置,其中上述控制機構,除在上述溜塊之探出方向且設置於比上述主軸單元之主軸下方的上述靜壓軸承外,對於與該靜壓軸承相對於上述主軸單元之主軸與於該主軸直角方向之上述立柱的中心線之交點設置於對稱位置之靜壓軸承亦控制油壓,而保持上述溜塊之主軸方向之真直度。
  4. 一種溜塊之撓曲補正裝置,其係具備有沿著立柱之引導而上下移動之鞍座、及內藏主軸單元並於水平方向可滑動地嵌合於該鞍座之溜塊的工具機,其特徵在於:具備控制機構,該控制機構係在上述溜塊之長度方向使用複數之靜壓軸承將上述溜塊支撐於上述鞍座,且根據溜塊之撓曲量,控制上述靜壓軸承之油壓,以使該靜壓軸承之油壓變化,而保持上述溜塊朝主軸方向之真直度,從而藉由隨著上述油壓之控制所造成之溜塊之傾斜,而補正上述主軸單元位置之偏移,上述控制機構於設上述溜塊之撓曲量為δ時,根據下式推斷上述撓曲量為δ:δ=(WaX3 /3EI)+(wX4 /8EI)(惟,式中,X係上述溜塊之探出量;Wa係安裝於上述溜塊之附件之重量;w係上述溜塊之等分佈荷重(自重);E係上述溜塊之縱向彈性係數;I係上述溜塊之剖面2次力矩), 為補正上述撓曲量δ,推斷使上述溜塊朝上方傾斜之傾斜角度θ,以上述溜塊傾斜上述傾斜角度θ之方式控制上述靜壓軸承之油壓。
  5. 如請求項4之溜塊之撓曲補正裝置,其中上述控制機構係控制將上述溜塊支撐於上述鞍座之複數之靜壓軸承中,於上述溜塊之探出方向且設置於比上述主軸單元之主軸下方的靜壓軸承之油壓,而保持上述溜塊之主軸方向之真直度。
  6. 如請求項5之溜塊之撓曲補正裝置,其中上述控制機構,除在上述溜塊之探出方向且設置於比上述主軸單元之主軸下方的上述靜壓軸承外,對於與該靜壓軸承相對於上述主軸單元之主軸與於該主軸直角方向之上述鞍座的中心線之交點設置於對稱位置之靜壓軸承亦控制油壓,而保持上述溜塊之主軸方向之真直度。
  7. 如請求項1至6中任一項之溜塊之撓曲補正裝置,其係具備節流朝上述靜壓軸承之油量之節流裝置、及測量朝上述各靜壓軸承之油壓之油壓感測器,上述控制機構之構成為:基於來自該油壓感測器之油壓檢測值,控制上述節流裝置之節流量,以使其成為上述靜壓軸承之目標油壓。
  8. 如請求項1至6中任一項之溜塊之撓曲補正裝置,其係具備節流朝上述靜壓軸承之油量之節流裝置,上述控制機構之構成為:控制節流量,以使該節流裝置之節流量成 為為了成為上述靜壓軸承之目標油壓而算出之節流流量。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3260162A (en) * 1963-03-16 1966-07-12 Asquith Ltd William Slide bearings for machine tools
US4117762A (en) * 1975-02-03 1978-10-03 Societe Hure S.A. Machine tools with sliding tool-holding ram
JPS6274550A (ja) * 1985-09-27 1987-04-06 Toshiba Mach Co Ltd 主軸のヒ−リング装置
JPS6299037A (ja) * 1985-10-24 1987-05-08 Toshiba Mach Co Ltd 工作機械の主軸傾き補正装置
US4775926A (en) * 1983-06-29 1988-10-04 Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha Apparatus for correcting displacement of movable members of machine tools

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3260162A (en) * 1963-03-16 1966-07-12 Asquith Ltd William Slide bearings for machine tools
US4117762A (en) * 1975-02-03 1978-10-03 Societe Hure S.A. Machine tools with sliding tool-holding ram
US4775926A (en) * 1983-06-29 1988-10-04 Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha Apparatus for correcting displacement of movable members of machine tools
JPS6274550A (ja) * 1985-09-27 1987-04-06 Toshiba Mach Co Ltd 主軸のヒ−リング装置
JPS6299037A (ja) * 1985-10-24 1987-05-08 Toshiba Mach Co Ltd 工作機械の主軸傾き補正装置

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