機床的引導機構(gòu)以及機床的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及機床的引導機構(gòu)以及具備該機床的引導機構(gòu)的機床。
【背景技術】
[0002]以往，在機床中，為了使作為加工對象的工件與加工用的工具移動到任意的相對位置，而使用各種移動機構(gòu)。
[0003]例如，載放工件的載臺的支承構(gòu)造或者裝配工具的機頭的支承構(gòu)造，為了能夠進行三維移動而采用沿著X軸、Y軸、Z軸的各軸的直線移動機構(gòu)。此外，為了改變載臺或者機頭的朝向而采用旋轉(zhuǎn)移動機構(gòu)。
[0004]這些移動機構(gòu)具有相對移動的兩個部件(例如引導部件和沿著該引導部件移動的移動部件)，并且具有使這兩個部件移動的驅(qū)動機構(gòu)以及用于確保移動方向或者移動軸線的精度(引導精度)的引導機構(gòu)。
[0005]在這樣的引導機構(gòu)中，要求較高的引導精度，即要求直線運動盡量呈直線、旋轉(zhuǎn)運動盡量呈正圓這樣的幾何學上的精度。并且，在引導機構(gòu)中，要求高負載容量、低摩擦、高衰減性能(減振性能)。
[0006]近年來，作為機床的引導機構(gòu)使用靜液壓引導機構(gòu)(文獻1:日本特開2004-58192號公報)。
[0007]在靜液壓引導機構(gòu)中，在一對滑動面中的一方形成靜壓室，朝該靜壓室供給潤滑油，通過其靜壓在該一方的滑動面與另一方的滑動面之間進行載荷傳遞。即，在一對滑動面間僅夾著潤滑油，一對滑動面彼此成為非接觸狀態(tài)，因此能夠大幅度降低滑動阻力。
[0008]另一方面，作為機床的引導機構(gòu)，一直以來廣泛使用傳統(tǒng)的滑動引導機構(gòu)(動壓引導機構(gòu))(文獻2:日本特開2008-238397號公報)。
[0009]滑動引導機構(gòu)朝分別平滑地形成的一對滑動面之間供給潤滑油，并且使各個滑動面滑動。一對滑動面雖然進行基于潤滑油的潤滑，但相互之間維持固體接觸。
[0010]上述靜液壓引導機構(gòu)從靜止時到移動時為止始終夾著油膜，因此能夠支承高負載載荷，并能夠穩(wěn)定地實現(xiàn)低摩擦化。
[0011]但是，靜液壓引導機構(gòu)為通過油膜來浮起的構(gòu)造，因此衰減性能存在極限。此外，需要供給用于形成油膜的潤滑油的供給裝置、以及回收潤滑油的回收裝置。尤其地，在以往的靜液壓引導機構(gòu)中，由于使用潤滑油的關系，無法像使用空氣的空氣靜壓軸承那樣朝外部氣體中排出。因此，成為供給至靜壓室的潤滑油從外周緣朝引導機構(gòu)的外部排出的構(gòu)造。尤其地，在靜液壓引導機構(gòu)中，所排出的潤滑油的量與滑動引導相比成為巨大的量，因此需要回收潤滑油并將其返回到供給裝置的回收裝置。因而，引導機構(gòu)所附帶的裝置構(gòu)成、配管類不得不變得復雜。
[0012]另一方面，滑動引導機構(gòu)進行一對滑動面彼此的滑動引導，因此具有能夠提高引導精度以及衰減性能并且構(gòu)造簡單這種特長。但是，滑動引導機構(gòu)的負載容量較小、摩擦系數(shù)較大、尤其是起動時、低速時的摩擦系數(shù)增大，因此有時動作會變得不順暢，有時對定位精度造成影響。
[0013]為了實現(xiàn)機床的動作的順暢化，可以考慮將其引導機構(gòu)從現(xiàn)行的滑動引導機構(gòu)置換成低摩擦性優(yōu)異的靜液壓引導機構(gòu)。
[0014]但是，即便將以往的滑動引導機構(gòu)簡單地置換成靜液壓引導機構(gòu)，由于上述那樣的特長的不同，有可能無法獲得所期望的性能。
[0015]此外，還可以考慮同時使用現(xiàn)行的滑動引導機構(gòu)和靜液壓引導機構(gòu)。
[0016]但是，在以往的靜液壓引導機構(gòu)中，在其構(gòu)造上，供給至靜壓室的潤滑油被從外周緣朝滑動構(gòu)造的外部排出。
[0017]因而，在同時使用滑動引導機構(gòu)與靜液壓引導機構(gòu)的情況下，被排出至外部的潤滑油有可能無法回收而溢出，溢出的潤滑油有可能到達滑動引導機構(gòu)而造成不良的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]本發(fā)明的目的在于，提供尚負載容量、低摩?祭且引導精度尚、發(fā)減性能尚的機床的引導機構(gòu)以及機床。
[0019]在本發(fā)明之前，本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)開發(fā)了潤滑油不會朝外部溢出的密閉式的靜液壓引導機構(gòu)。
[0020]在該密閉式的靜液壓引導機構(gòu)中，對外周進行密封而將靜液壓構(gòu)造密閉，并且將以往從外周朝外部排出的潤滑油全部回收而使其循環(huán)。因而，在該密閉式的靜液壓引導機構(gòu)中，在為靜液壓式的引導機構(gòu)的同時，能夠防止?jié)櫥统獠恳绯觥?br>[0021]本發(fā)明通過采用該密閉式的靜液壓引導機構(gòu)，由此能夠?qū)崿F(xiàn)與滑動引導機構(gòu)的同時設置，由此能夠兼具靜液壓引導機構(gòu)與滑動引導機構(gòu)的特長，實現(xiàn)高負載容量、低摩擦、高精度、高衰減性的機床的引導機構(gòu)。
[0022]具體而言，本發(fā)明的機床的引導機構(gòu)具備以下那樣的構(gòu)成。
[0023]本發(fā)明的機床的引導機構(gòu)是具有相互相對移動的兩個部件的機床的引導機構(gòu)，其特征在于，在上述兩個部件之間形成有靜液壓引導機構(gòu)以及滑動引導機構(gòu)，上述靜液壓引導機構(gòu)具有外周被密封的密閉式的靜壓室、以及朝上述靜壓室供給潤滑油的供給路徑。
[0024]在本發(fā)明的機床的引導機構(gòu)中，也可以為，上述靜液壓引導機構(gòu)具有從上述靜壓室回收潤滑油的回收路徑。
[0025]在這樣的本發(fā)明中，在靜液壓引導構(gòu)造中，通過靜壓室內(nèi)的潤滑油的靜壓進行相對移動的兩個部件之間的載荷支承。作為靜液壓引導構(gòu)造，能夠使用密封式的靜液壓構(gòu)造、以及流通式或者循環(huán)式的靜液壓構(gòu)造中的任一種。
[0026]在密封式的靜液壓構(gòu)造中，靜壓室僅連接有供給路徑，而未連接回收路徑。從供給路徑供給潤滑油，并以規(guī)定的壓力填充至靜壓室內(nèi)。在靜壓室內(nèi)的潤滑油減少時，從供給路徑補充潤滑油。
[0027]在流通式的靜液壓構(gòu)造中，靜壓室連接有供給路徑和回收路徑。從供給路徑供給潤滑油，潤滑油一邊在靜壓室內(nèi)流通一邊產(chǎn)生靜壓，并從靜壓室朝回收路徑回收。
[0028]在流通式的靜液壓構(gòu)造中，通過將從回收路徑回收的潤滑油再利用于供給路徑，由此能夠成為循環(huán)式的靜液壓構(gòu)造。
[0029]在這樣的本發(fā)明中，靜液壓引導機構(gòu)成為靜壓室的外周被密封的密閉式的靜液壓構(gòu)造。因而，在本發(fā)明的靜液壓引導機構(gòu)中，能夠防止?jié)櫥蛷耐庵芫壋獠恳绯觯蛘邔⒁绯鲆种茷樽钚∠薅取?br>[0030]因而，即便同時設置靜液壓引導機構(gòu)和滑動引導機構(gòu)，也能夠消除從靜液壓引導機構(gòu)溢出的潤滑油對滑動引導機構(gòu)造成不良的影響(不同種類的潤滑油混合等)的可能性。
[0031]由此，在本發(fā)明的引導機構(gòu)中，能夠同時設置靜液壓引導機構(gòu)和滑動引導機構(gòu)。而且，能夠通過靜液壓引導機構(gòu)來確保高負載容量以及低摩擦性，并且能夠通過滑動引導機構(gòu)來確保引導精度以及衰減性能。結(jié)果，能夠提供高負載容量、低摩擦、且引導精度高、衰減性能尚的機床的引導機構(gòu)。
[0032]在本發(fā)明中，供給路徑以及回收路徑能夠利用在相對移動的兩個部件自身中形成的通路、與它們連接的配管。在這些供給路徑以及回收路徑上，能夠分別連接驅(qū)動潤滑油的栗、貯存潤滑油的箱等，也可以在其中途設置對潤滑油的壓力、流量等狀態(tài)進行檢測的計量儀器等。
[0033]另外，在回收路徑中，并不限定于相對于外部密閉的配管，也能夠使用向外部氣體開放的路徑、例如槽等在以往的靜液壓引導機構(gòu)中利用的回收路徑。
[0034]在本發(fā)明中，作為相互相對移動的兩個部件，構(gòu)成機床的引導機構(gòu)的軌道與滑塊的組等、沿著移動方向延伸的引導部件與能夠沿著該引導部件相對移動的移動部件的組合等與之相當。
[0035]另外，引導部件與移動部件之間的移動是相對的，例如可以將移動部件固定地設置于機床，而引導部件相對于該移動部件移動。
[0036]在本發(fā)明中，優(yōu)選為，上述供給路徑朝上述靜壓室的外周側(cè)供給潤滑油，上述回收路徑從上述靜壓室的中心部回收潤滑油。
[0037]在這樣的本發(fā)明中，來自供給路徑的潤滑油朝靜壓室的外周側(cè)供給，所供給的潤滑油在靜壓室內(nèi)朝向中心流通，并從與靜壓室的中心部連接的回收路徑回收。
[0038]通過進行這樣的潤滑油的中心回收，能夠減少作為靜液壓引導機構(gòu)的潤滑油的流量。
[0039]S卩，在以往的靜液壓引導機構(gòu)中，為了在內(nèi)側(cè)的靜壓室(所謂的凹槽部)產(chǎn)生所期望的靜壓，而沿著靜壓室的外周形成有壓力保持部(所謂的凸臺部)。而且，靜壓室的潤滑油經(jīng)由沿著外周的壓力保持部從外周排出。此時，沿著外周的壓力保持部的周長與其半徑成正比例地變長，因此當要在沿徑向通過壓力保持部時確保規(guī)定的流速(在內(nèi)側(cè)的靜壓室能夠保持所期望的壓力的流速)時，整體的流量必須成為相當大的流量。
[0040]為了供給這樣的大流量，供給裝置需要大容量，難以避免配管徑的擴大等、裝置構(gòu)成的大規(guī)?；?。
[0041]與此相對，在本發(fā)明中，為了進行中心回收，而壓力保持部只要形成于回收用的開口周邊即可，其周長格外短即可。因此，能夠大幅度降低潤滑油的流量，能夠?qū)崿F(xiàn)潤滑油的供給裝置、供給路徑以及回收路徑小型化、簡化。
[0042]在本發(fā)明的機床的引導機構(gòu)中，優(yōu)選為，作為上述相對移動的兩個部件，具有引導部件和能夠沿著上述引導部件相對移動的移動部件，上述引導部件具有平滑的引導面，上述靜液壓引導機構(gòu)以及上述滑動引導機構(gòu)形成于上述移動部件與上述引導面之間而共用上述引導面。
[0043]在這樣的本發(fā)明中，在上述相互相對移動的兩個部件的一方即移動部件中，集中了靜液壓引導機構(gòu)以及滑動引導機構(gòu)的主要構(gòu)造(靜壓室、供油槽等)，在兩個部件的另一方即引導部件中僅形成有引導面。
[0044]即，靜液壓引導機構(gòu)以及滑動引導機構(gòu)共用引導部件的引導面，因此與對各機構(gòu)分別準備引導面的構(gòu)造相比能夠簡化，作為引導機構(gòu)整體能夠?qū)崿F(xiàn)小型化。
[0045]此外，能夠使靜液壓引導機構(gòu)以及滑動引導機構(gòu)的主要構(gòu)造(靜壓室、供油槽等)匯集于移動部件，在這一點上也能夠?qū)崿F(xiàn)構(gòu)造的簡化。并且，還能夠?qū)㈧o液壓引導機構(gòu)以及滑動引導機構(gòu)并列設置于與引導面對置的移動部件的表面，還能夠可靠地實現(xiàn)各機構(gòu)的負載分擔。
[0046]這些引導部件以及移動部件等相對移動的兩個部件的長度適當設定即可，可以使某一方比另一方長，也可以為相同長度。
[0047]在本發(fā)明中，靜液壓引導機構(gòu)的主要構(gòu)造(形成靜液壓構(gòu)造的靜壓室等)以及滑動引導機構(gòu)的主要構(gòu)造(供油槽等)，基本上均設置在移動部件側(cè)即可。但是，也可以將它們中的任一方設置在引導部件側(cè)。
[0048]并且，作為相互相對移動的兩個部件，也可以是軸承部件和由該軸承部件軸支