机床的引导机构以及机床的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机床的引导机构以及具备该机床的引导机构的机床。
【背景技术】
[0002]以往，在机床中，为了使作为加工对象的工件与加工用的工具移动到任意的相对位置，而使用各种移动机构。
[0003]例如，载放工件的载台的支承构造或者装配工具的机头的支承构造，为了能够进行三维移动而采用沿着X轴、Y轴、Z轴的各轴的直线移动机构。此外，为了改变载台或者机头的朝向而采用旋转移动机构。
[0004]这些移动机构具有相对移动的两个部件(例如引导部件和沿着该引导部件移动的移动部件)，并且具有使这两个部件移动的驱动机构以及用于确保移动方向或者移动轴线的精度(引导精度)的引导机构。
[0005]在这样的引导机构中，要求较高的引导精度，即要求直线运动尽量呈直线、旋转运动尽量呈正圆这样的几何学上的精度。并且，在引导机构中，要求高负载容量、低摩擦、高衰减性能(减振性能)。
[0006]近年来，作为机床的引导机构使用静液压引导机构(文献1:日本特开2004-58192号公报)。
[0007]在静液压引导机构中，在一对滑动面中的一方形成静压室，朝该静压室供给润滑油，通过其静压在该一方的滑动面与另一方的滑动面之间进行载荷传递。即，在一对滑动面间仅夹着润滑油，一对滑动面彼此成为非接触状态，因此能够大幅度降低滑动阻力。
[0008]另一方面，作为机床的引导机构，一直以来广泛使用传统的滑动引导机构(动压引导机构)(文献2:日本特开2008-238397号公报)。
[0009]滑动引导机构朝分别平滑地形成的一对滑动面之间供给润滑油，并且使各个滑动面滑动。一对滑动面虽然进行基于润滑油的润滑，但相互之间维持固体接触。
[0010]上述静液压引导机构从静止时到移动时为止始终夹着油膜，因此能够支承高负载载荷，并能够稳定地实现低摩擦化。
[0011]但是，静液压引导机构为通过油膜来浮起的构造，因此衰减性能存在极限。此外，需要供给用于形成油膜的润滑油的供给装置、以及回收润滑油的回收装置。尤其地，在以往的静液压引导机构中，由于使用润滑油的关系，无法像使用空气的空气静压轴承那样朝外部气体中排出。因此，成为供给至静压室的润滑油从外周缘朝引导机构的外部排出的构造。尤其地，在静液压引导机构中，所排出的润滑油的量与滑动引导相比成为巨大的量，因此需要回收润滑油并将其返回到供给装置的回收装置。因而，引导机构所附带的装置构成、配管类不得不变得复杂。
[0012]另一方面，滑动引导机构进行一对滑动面彼此的滑动引导，因此具有能够提高引导精度以及衰减性能并且构造简单这种特长。但是，滑动引导机构的负载容量较小、摩擦系数较大、尤其是起动时、低速时的摩擦系数增大，因此有时动作会变得不顺畅，有时对定位精度造成影响。
[0013]为了实现机床的动作的顺畅化，可以考虑将其引导机构从现行的滑动引导机构置换成低摩擦性优异的静液压引导机构。
[0014]但是，即便将以往的滑动引导机构简单地置换成静液压引导机构，由于上述那样的特长的不同，有可能无法获得所期望的性能。
[0015]此外，还可以考虑同时使用现行的滑动引导机构和静液压引导机构。
[0016]但是，在以往的静液压引导机构中，在其构造上，供给至静压室的润滑油被从外周缘朝滑动构造的外部排出。
[0017]因而，在同时使用滑动引导机构与静液压引导机构的情况下，被排出至外部的润滑油有可能无法回收而溢出，溢出的润滑油有可能到达滑动引导机构而造成不良的影响。
【发明内容】
[0018]本发明的目的在于，提供尚负载容量、低摩?祭且引导精度尚、发减性能尚的机床的引导机构以及机床。
[0019]在本发明之前，本发明的发明人已经开发了润滑油不会朝外部溢出的密闭式的静液压引导机构。
[0020]在该密闭式的静液压引导机构中，对外周进行密封而将静液压构造密闭，并且将以往从外周朝外部排出的润滑油全部回收而使其循环。因而，在该密闭式的静液压引导机构中，在为静液压式的引导机构的同时，能够防止润滑油朝外部溢出。
[0021]本发明通过采用该密闭式的静液压引导机构，由此能够实现与滑动引导机构的同时设置，由此能够兼具静液压引导机构与滑动引导机构的特长，实现高负载容量、低摩擦、高精度、高衰减性的机床的引导机构。
[0022]具体而言，本发明的机床的引导机构具备以下那样的构成。
[0023]本发明的机床的引导机构是具有相互相对移动的两个部件的机床的引导机构，其特征在于，在上述两个部件之间形成有静液压引导机构以及滑动引导机构，上述静液压引导机构具有外周被密封的密闭式的静压室、以及朝上述静压室供给润滑油的供给路径。
[0024]在本发明的机床的引导机构中，也可以为，上述静液压引导机构具有从上述静压室回收润滑油的回收路径。
[0025]在这样的本发明中，在静液压引导构造中，通过静压室内的润滑油的静压进行相对移动的两个部件之间的载荷支承。作为静液压引导构造，能够使用密封式的静液压构造、以及流通式或者循环式的静液压构造中的任一种。
[0026]在密封式的静液压构造中，静压室仅连接有供给路径，而未连接回收路径。从供给路径供给润滑油，并以规定的压力填充至静压室内。在静压室内的润滑油减少时，从供给路径补充润滑油。
[0027]在流通式的静液压构造中，静压室连接有供给路径和回收路径。从供给路径供给润滑油，润滑油一边在静压室内流通一边产生静压，并从静压室朝回收路径回收。
[0028]在流通式的静液压构造中，通过将从回收路径回收的润滑油再利用于供给路径，由此能够成为循环式的静液压构造。
[0029]在这样的本发明中，静液压引导机构成为静压室的外周被密封的密闭式的静液压构造。因而，在本发明的静液压引导机构中，能够防止润滑油从外周缘朝外部溢出，或者将溢出抑制为最小限度。
[0030]因而，即便同时设置静液压引导机构和滑动引导机构，也能够消除从静液压引导机构溢出的润滑油对滑动引导机构造成不良的影响(不同种类的润滑油混合等)的可能性。
[0031]由此，在本发明的引导机构中，能够同时设置静液压引导机构和滑动引导机构。而且，能够通过静液压引导机构来确保高负载容量以及低摩擦性，并且能够通过滑动引导机构来确保引导精度以及衰减性能。结果，能够提供高负载容量、低摩擦、且引导精度高、衰减性能尚的机床的引导机构。
[0032]在本发明中，供给路径以及回收路径能够利用在相对移动的两个部件自身中形成的通路、与它们连接的配管。在这些供给路径以及回收路径上，能够分别连接驱动润滑油的栗、贮存润滑油的箱等，也可以在其中途设置对润滑油的压力、流量等状态进行检测的计量仪器等。
[0033]另外，在回收路径中，并不限定于相对于外部密闭的配管，也能够使用向外部气体开放的路径、例如槽等在以往的静液压引导机构中利用的回收路径。
[0034]在本发明中，作为相互相对移动的两个部件，构成机床的引导机构的轨道与滑块的组等、沿着移动方向延伸的引导部件与能够沿着该引导部件相对移动的移动部件的组合等与之相当。
[0035]另外，引导部件与移动部件之间的移动是相对的，例如可以将移动部件固定地设置于机床，而引导部件相对于该移动部件移动。
[0036]在本发明中，优选为，上述供给路径朝上述静压室的外周侧供给润滑油，上述回收路径从上述静压室的中心部回收润滑油。
[0037]在这样的本发明中，来自供给路径的润滑油朝静压室的外周侧供给，所供给的润滑油在静压室内朝向中心流通，并从与静压室的中心部连接的回收路径回收。
[0038]通过进行这样的润滑油的中心回收，能够减少作为静液压引导机构的润滑油的流量。
[0039]S卩，在以往的静液压引导机构中，为了在内侧的静压室(所谓的凹槽部)产生所期望的静压，而沿着静压室的外周形成有压力保持部(所谓的凸台部)。而且，静压室的润滑油经由沿着外周的压力保持部从外周排出。此时，沿着外周的压力保持部的周长与其半径成正比例地变长，因此当要在沿径向通过压力保持部时确保规定的流速(在内侧的静压室能够保持所期望的压力的流速)时，整体的流量必须成为相当大的流量。
[0040]为了供给这样的大流量，供给装置需要大容量，难以避免配管径的扩大等、装置构成的大规模化。
[0041]与此相对，在本发明中，为了进行中心回收，而压力保持部只要形成于回收用的开口周边即可，其周长格外短即可。因此，能够大幅度降低润滑油的流量，能够实现润滑油的供给装置、供给路径以及回收路径小型化、简化。
[0042]在本发明的机床的引导机构中，优选为，作为上述相对移动的两个部件，具有引导部件和能够沿着上述引导部件相对移动的移动部件，上述引导部件具有平滑的引导面，上述静液压引导机构以及上述滑动引导机构形成于上述移动部件与上述引导面之间而共用上述引导面。
[0043]在这样的本发明中，在上述相互相对移动的两个部件的一方即移动部件中，集中了静液压引导机构以及滑动引导机构的主要构造(静压室、供油槽等)，在两个部件的另一方即引导部件中仅形成有引导面。
[0044]即，静液压引导机构以及滑动引导机构共用引导部件的引导面，因此与对各机构分别准备引导面的构造相比能够简化，作为引导机构整体能够实现小型化。
[0045]此外，能够使静液压引导机构以及滑动引导机构的主要构造(静压室、供油槽等)汇集于移动部件，在这一点上也能够实现构造的简化。并且，还能够将静液压引导机构以及滑动引导机构并列设置于与引导面对置的移动部件的表面，还能够可靠地实现各机构的负载分担。
[0046]这些引导部件以及移动部件等相对移动的两个部件的长度适当设定即可，可以使某一方比另一方长，也可以为相同长度。
[0047]在本发明中，静液压引导机构的主要构造(形成静液压构造的静压室等)以及滑动引导机构的主要构造(供油槽等)，基本上均设置在移动部件侧即可。但是，也可以将它们中的任一方设置在引导部件侧。
[0048]并且，作为相互相对移动的两个部件，也可以是轴承部件和由该轴承部件轴支