专利名称：引导装置以及包括所述引导装置的机床的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种引导装置，特别是一种机床的引导装置，其中所述引导装置用于引导可动部分的直线运动，可动部分沿移动轴线以及沿与移动轴线成直角取向的横向方向相对于固定部分延伸，所述引导装置包括属于该固定部分的支承区域，在支承区域上，相对于保持力可滑动地支承该可动部分，其中保持力在垂直于可动部分延伸方向的法线方向作用，并且还包括一种滚动(roller)引导装置，其具有属于固定部分的滚动引导区域，其中源自可动部分的负荷具有取向为保持力的相反方向并且作用在滚动引导区域上的负荷分量，并沿通往支承区域的负荷传播路径在固定部分中产生负荷效应。另外，本发明也涉及一种配备根据上述说明的引导装置的机床。
背景技术：
这种引导装置属于已知技术，例如在DE3435593A1或DE3429692中描述了这种引导装置。因而，根据DE3439692G3的说明，机床工作台在机床床身之上的水平平面中延伸，并且借助机床床身的重力等保持在机床床身上。约束机床工作台相对于重力方向的运动，这是因为工作台在其侧向末端包含导轨形式的突出体，其在横向方向从机床床身凸出。以该方式，通过使用滚动引导器，将机床工作台可靠地约束在垂直方向。DE3435593A1教导了一种在托架部分的横向对置两侧上都提供滚动引导器，滚子在基座部分的底切部中滚动，并且为了该目的将其与调整器元件一起布置在托架部分的适当接入部中，允许对滚动弓I导器的自由行程调整设置。在DE1950078A1中公开的类似装置中，虽然不是作为滚动引导器而是作为滑动引导器，但是也通过横向托架的接入部约束横向托架，使其不会相对于切割力的方向垂直运动，其中横向托架包括纵向托架的横向凸出引导法兰。上述现有技术引导装置未证明它们本身，尤其是关于它们在高负荷下的刚度方面完全令人满意。因此，本发明的目标是在引言段中所述的这种引导装置中提供特别是关于刚度的改进。
发明内容
由本发明通过这种引导装置的进一步发展解决该任务，其本质特征在于，负荷传播路径包括这样的路径段，其具有方向与法线方向负荷分量相反的分量。在做出本发明的进程中，认识到这样的一种解决方案会导致危及与该支承表面相关的滑动引导路径的侧向刚度，在该解决方案中，借助在支承表面后面加以引导约束的现有技术的概念，相对于法线方向的负荷来固定该可动部分(即，被约束而使其不脱离)。这是下列构造的结果，其中固定部分的形成支承区域的部分相对于相邻部分的轮廓伸出，因此在该材料中产生弱化区域。引入滚动引导区域的负荷通过固定的内部应力(如果存在机加工力，也通过动态力)影响滚动区域和支承表面之间的固定部分的材料。在现有技术的解决方案中，负荷分量也沿相对于法线向量的负荷传播路径作用，以便使支承表面区域接收压缩负荷。相比之下，通过本发明的装置，在从滚动引导区域到支承表面区域的负荷传播路径上，作用在固定部分内部的负荷取向为与至少在该路径段中的路径方向相反，以便至少在该路径段中存在张力。以该方式，不需要有在支承区域附近和支承区域后面的约束，能以实用的方式将负荷引导到滚动引导区域中。换句话说，将这样的区域从可动部分重新部署至固定部分，在该区域中，例如通过附接至可动部分的铣刀头的倾斜力矩或者通过机床运行期间机加工力所导致的外部负荷会产生一种力。另外，本发明的解决方案开启了一种将滚动和滑道引导器组合起来的新设计概念的领域，其提供了可避免卡堵力(jamming force)和/或关于简化引导装置的制造的进一步优点，其中卡堵力会危害直线引导功能。然而，随后将进一步解释上述一些特征。因而，提及“固定”和“可动”部分仅涉及两部分之间的相对运动，无意在下列意义上进行限制，即固定部分将必须在绝对基准框架内固定。相反，固定部分本身可相对于另一个部分可移动地支承。可动部分相对于固定部分的布置是这样的，即可动部分的朝向固定部分的一侧沿固定部分延伸。将其延伸的主要方向称为沿移动轴线取向的长度方向，以及垂直于移动轴线的横向方向。与滚动引导区域和/或支承区域的表面的取向无关，这些方向限定了可动部分的被引导支承结构相对于固定部分的所有方向。优选的是，由此限定的空间范围位于一个平面内。滚动引导区域通过滚动(滚子)元件与可动部分的互补构件滚动配合。优选的是，滑道在引导装置的任何负荷条件下都起作用，其中滑道是通过在固定部分的支承表面区域上的可动部分的滑动支承件形成的。通过这样的保持力确保上述布置，所述保持力在朝向支承底座的，即垂直于可动部分(也垂直于固定部分)延伸的主要方向的法线方向起作用，并且由支承力抵消该保持力。因此，在可动部分被支承在水平平面上的实例中，法线方向与重力方向相同。至于下文说明中会涉及的法线方向的矢量方向，其意指从可动部分指向固定部分。因而，保持力代表作用在可动部分的抵靠固定部分的支承区域的那部分上的力的法线分量，。为了保持滑动引导接触，保持力应为正，即指向支承区域。否则，引导装置将失去滑动约束的所需强度，该强度有助于引导装置的整体高强度，并且构成引导装置整体强度的主要部分。特别取决于与支承区域互补的被支承区域位于可动部分何处，以及取决于移动轴线和横向方向如何布置，最终的保持力会有不同，其中与后者相关的重力或力矩能够做出积极贡献或者降低保持力。因此，除了例如在配备有该引导装置的机床操作期间发生的工作负荷之外，这些与重力相关的影响因素也能够指下列负荷，即，由滚动引导装置静态地或动态地获得的的负荷，也就是由滚动引导区域在固定部分一侧获得的负荷。一方面，滚动引导器提供的反作用力确保了可动部分能够继续执行直线运动，并且不在法线方向偏离直线运动。另一方面，该反作用力也能够进一步提高引导装置的刚性，并且如果将其设置为适当的量，就能够确保保持滑道弓I导器的滑动接触。在本发明的优选实施例中，使作用在滚动引导区域上的负荷背离垂直于支承区域的法线方向延伸的平面取向。换句话说，能够将在正法线方向的负荷引导到处于支承区域上方的位置的固定部分中，作为技术优点，因此，可动部分不必像现有技术一样向下延伸得如此远。本发明的该方面公开和考虑了一种独立于负荷传播路径轨迹的有利特征。在支承区域也占用了垂直于可动部分在其上方延伸之平面的空间范围的情况下，优选的是，应将作用在滚动引导区域上的负荷通过支承区域背离该平面引导，并且垂直于距离可动部分最远的其法线方向引导，并且还能特别是通过支承区域将其背离该表面引导，并且垂直于距离可动部分最近的其法线方向引导。在该观点下，明智地考虑滚动引导区域比支承区域更靠近可动部分。特别优选的是，滚动引导区域也设计成采用横向方向的力。尤其是，特别能够通过滚动引导装置中的预紧力来抵消机床运行期间发生的横向力，并且例如不会将负荷引入用于控制可动部分的主轴驱动器。在相同方面，滚动引导区域有利地具有滚动接触表面，其相对于法线方向倾斜角度为30° -60°，优选40° -50°。然而，也可能使用下述的弯曲滚动接触表面，其至少在部分表面上的切线相对于法线方向倾斜该角度范围。优选的是，支承区域和滚动引导区域与固定部分的一侧相关，其中术语“侧”涉及相对于横向而言的侧向位置，并且两个区域在横向方向彼此偏移。换句话说，在垂直于移动轴线延伸的观察平面中，属于相同侧的两个区域彼此侧向地定位。将该方面视为本发明范围内与内部负荷传播路径的轨迹场无关的有利特征，其中作用负荷使固定部分中的应力负荷增大，并且在本文中将该有利特征明确公开为可独立于所述内部负荷传播路径实现。通过该装置，实现一种杠杆作用，其在利用横向方向作用的负荷方面特别有利，所以导致出现的负荷成为引导装置上的较低应力负荷。在相同方面，有利的是将滚动引导区域布置成比支承区域到更靠外侧(相对于横向方向)，尤其是比在所述滚动引导区域相同侧上的任何滑动接触支承区域更靠外侧。这在接纳负荷时再次提高了杠杆作用的情况。也在这点上，设想如果支承区域和滚动引导区域在横向方向间隔一定距离是实用的，具体地，该距离至少为滚动引导区域本身横向尺寸的一半大。在优选布置中，滚动引导轨在两侧上(参见横向方向)都承载滚动引导区域，其与相符的配对物滚动接触配合，其中，一个滚动弓I导区域能够在一个横向方向获得横向负荷，另一接触区域在相反方向获得负荷。在特别优选的实施例中，支承区域包括，并且特别由平行于横向方向延伸的支承表面组成。这已证明在制造工艺中在技术上是有利的，因为其允许将滑道和滚动引导器一起平行对齐，这是需要极端精确度的工艺，以便避免出现卡堵力。为了确保滑道引导装置的足够高的固有刚度，优选的是这样选择支承区域的横向尺寸，即至少为滚动引导区域横向尺寸的三倍大，但是优选四倍大，尤其是五倍大。在引导装置的实际应用中，法线矢量和重力矢量的数量积应大于或等于零。这确保了作用在可动部分或者附接至可动部分的部件上的重力能够代表与保持力相反的力，其通过从其中出现的力矩，但是不作为直接的作用力。特别优选的实施例涉及下列应用，其中法线方向垂直于重力方向取向，即具有垂直移动轴线的应用，以及其中法线方向平行于重力方向取向，即具有水平移动轴线的应用。这允许将本发明的概念应用于水平和垂直托架布置。如上所述，尤其是在具有垂直移动轴线的应用中，不再能通过重力或者通过由重力所导致的力矩在滑动引导器的所有部段中实现所需大小的保持力。因此，优选下列解决方案，其中在预紧力下保持该引导装置，这有助于保持力，并且通过滚动引导装置施加。在一些情况下，预紧力的贡献在滚动引导器的局部区域中必须足够大，例如以便抵消例如包括铣刀头在内有3.5吨重的托架布置所导致的力矩。为了实现该目标，通过适当改变滚动轨迹(滚动引导轨)和包括滚动元件，例如滚球的滚动托架(滚动引导靴)，能够彼此独立地预紧滚动引导装置的各个部段。为了滚动引导装置的各部段和相邻滑道部段的基本变化或者精细调整，优选下列解决方案，其中能够将预紧设置为具有可选择的紧密度。特别地，有意使用垫板，其将滚动引导装置连接至固定和/或可动部分，其中将适当厚度的垫板插入将连接的部分之间。然后能够通过对板件的精细调整，例如通过表面研磨，即可改变预紧度。通过垫板的调整也影响滚动引导装置中的应力条件。因此，在改变滚动引导装置中的应力的进程中，应注意不超过允许公差，该允许公差对滚动引导器的可靠功能很关键。可将垫板设计成便于将其拆下和替换。因而能够选择局部不同的预紧调整量。作为改变预紧，以及因而改变保持力的进一步可能性，能够在滑道区域中通过液压装置施加压力，但是其仅用于降低保持力，以便降低滑动摩擦力。在有利的实施例中，支架形成支承区域(其能够包括位于支架材料上的滑动表面涂层)。这意味着，支承表面本质上作为支架的侧向区域与可动部分相关。优选的是，在该(相同)支架上也布置滚动引导轨，其形成滚动引导区域，其中符合引导轨的并形成滚动引导装置的一部分的滚动托架(滚动引导靴)安装在可动部分上，尤其是借助上述垫板安装在可动部分上。进一步有利的是将滚动引导轨安装在支架的与支承表面相同的高度，这有利于在制造和精细调整进程中获得滚动引导装置和滑动引导路径所需的平行度。通过该方式，能够很大程度地避免不良卡堵力，并且在制造进程中，仅必须精确精加工滚动和滑动引导装置的单一表面。在两个引导装置仍显现出与完美的平行度有残余偏离的情况下，能够通过这样的装置对其补偿，通过该装置，将与滚动引导轨啮合的引导靴(guide shoe)安装在反作用支承件上。这种解决方案提供一种反作用抵消支承，其在支承力的相反方向具有给定量的柔性。优选的是，这通过在法线方向适当调整反作用支承件的材料强度来实现，尤其是通过减小与可动部分的材料部的强度相关的反作用支承件的材料强度来实现，其中，在主要布置平面中，该可动部分围绕该反作用支承件。现在将反作用支承件构造为与可动部分主体相关的侧向法兰。具体地，可动部分的背向固定部分的表面轮廓在滚动引导靴的反作用支承过渡区域中包括沿横向方向的台阶。特别优选，引导装置在两侧(相对于横向方向)上包括滚动引导和滑动引导装置。特别能够将引导装置设计成相对于平行于移动轴线延伸的中心轴线轴向对称。通过该方式，即使在可动部分相对大时，也能够确保具有足够内在刚度的可靠引导装置。因而，两对滚动和滑动引导器在可动部分驱动源的两侧上平行延伸。在一个有利的实施例中，将可动部分的与滚动引导区域滚动啮合的一部分以及可动部分的被滑动支承在支承区域上的一部分细分为多个部段，它们沿移动轴线分离间隔地布置。通过该方式，能够确保引导装置足够稳固，同时降低滑动损耗，因为在沿移动轴线的一些部段中，既没有滚动也没有滑动引导接触。优选的是，通过任一侧上的至少两段实现该概念，其中能够以一个或更多滚动引导靴的形式实现每段中属于滚动引导装置的那些部分。接触支承区域和滚动啮合区域在运动方向的长度可以是相同量级，但是根据预期负荷力和保持反作用力，也可能选择不同的长度。除了引导装置本身之外，本发明也涵盖一种机床，其具有包括上述一个或更多特征的本发明引导装置。特别预期，在固定机床床身上通过根据本发明的第一引导装置引导例如主柱形式的第一托架，以及在第一托架上通过根据本发明的第二引导装置引导第二托架，具体为垂直托架。另外，安装在机床床身上的固定位置的对置柱能够承载垂直托架，通过根据本发明的第三弓I导装置类似地弓I导该垂直托架。
通过参考附图的下文说明，将明白本发明的进一步细节、特征和优点，其中:图1给出机床的透视图；图2示出机床下部的横截面图；图3代表图2的部分的放大详细视图；以及图4代表图1中所示的垂直托架的透视图。
具体实施例方式图1示出机床100，其中在几种情况下使用根据本发明的引导装置。机床10是设计用于加工齿轮齿，并且例如能够通过滚铣或仿形铣削生产齿轮齿，并且也能够在齿轮齿上执行硬齿面精加工操作。机床10具有通过切除多部分仅局部示出的机床床身1，机床床身I被支承在地面上，并且其在背向地面的一侧上承载两个滑道11、13，它们在径向方向(X方向)彼此平行布置，在该滑道上，被滑动支承的主柱2可相对于机床床身I在径向方向移动。通过驱动系统以传统方式致动该运动，驱动系统布置在滑道11、13之间的空间中，例如由伺服马达、径向/轴向轴承和球主轴组成该驱动系统。每个滑道11、13分别都是主柱2的滑动引导器的一部分。由于滑动引导器的内在高硬度，所以能实现主柱2的直线引导装置的总体高硬度。另夕卜，由于主柱2的重量，作为法向力在滑道11、13上作用的结果而在滑动引导器中产生的摩擦力会导致对该驱动系统阻尼作用。即使作用在主柱2上的加工工件力有剧烈波动，也能够抵消系统中发生的不可控的振汤。在根据本发明的引导装置中，滚动引导轨12布置在机床床身I和主柱2之间，其平行于并且在滑道11后延伸，相对于滑道11在垂直于移动轴线X延伸的横向方向y偏移，滚动引导轨12在滑道11的高度延伸，并且相对于横向方向而言，固定在形成滑道11的机床构件1.1的延伸体的固定位置上。在主柱2的对置侧上关于横向方向y布置的是滚动引导轨14，其平行于滑道13 (参见图2)延伸，与图1中面对观察者的那一侧对称地类似。滚动引导轨12、14是直线滚动引导器的构件，在下文中图2的背景下更详细描述的静态或动态倾斜力矩的情况下，直线滚动引导器能可靠地固定主柱2，防止其从滑道11、13升起，并且其进一步相对于横向方向I固定主柱2。与滚动引导轨12、14互补，分别在主柱2的每一侧的前部和后部(关于X轴)紧固滚动引导靴22.1、22.2和24.1、24.2，并且其与滚动引导轨12、14滚动啮合。在图1中，仅以标识符号识别后滚动引导靴22.2 (相对于运动方向X)。滚动引导靴22.1位于前端(参见图2)，而在图1中不可见与滚动引导轨14相关的滚动引导靴。
在继续解释组合的滑动和滚动引导器的进一步细节之前，现在将解释机床10的其他组成部分。布置在主柱2上，具有相对于主柱2的垂直运动自由度的是垂直托架3。通过右侧上彼此平行布置的滑动表面(轨迹)2.3和滚动引导轨2.4 (相对于横向方向y)以及左侧上的相应轨迹表面2.2和引导轨2.1形式的组合滚动引导器和滑道布置，类似地执行在主柱2上引导垂直运动的功能。在其他方面，滑动引导和滚动引导的布置本质上类似于在机床床身I上引导主柱2的方式，在下文图4的说明中涵盖其设计的细节差异。继而，在垂直托架3上可旋转地支承一种装置，其承载铣刀头9和用于保持加工刀具的刀具主轴。在图1所示的位置中，将刀具主轴轴线取向为y方向。虽然当铣刀头旋转时，在图1中所绘的坐标系与铣刀头一起旋转，但是为了本说明的目的，将该坐标系视为空间固定参考系。以传统方式将被加工的工件，在该情况下为正齿轮7夹紧至工件工作台6，关于X轴，该工件工作台6位于主柱2和对置柱4之间。对置柱4本身安装在相对于机床床身的固定位置，并且承载另一个垂直托架5，其通过彼此平行延伸的两个组合的滚动和滑动引导器，以类似于垂直托架3的引导可动性连接至对置柱4。图2示出通过滚动引导靴22.1和24.1 (位于对置两侧)以及垂直于主柱2的移动轴线X的平面的截面图。附图示出区域11的空间分离且平行的布置，其作为滑道以及在两侧上由滚动引导靴22.1包含住的滚动引导轨12，以便抵消否则将导致主柱2从滑动表面11脱离的与负荷相关并且倾斜的力。取决于主柱2及其支承的全部部分的整体重心的位置，保持力，在该情况下为正向力在支承区域11中起作用，其中，在该支承区域11上滑动地支承着被支承的接触区域21.1。如果在加工工件7的过程中产生下列加工力，其作用在z方向，就由机床承受该加工力，并且将其最终引入主柱2。结果，在主柱2中产生张力反作用力，其作用在图3中标有A的表面上，通过该表面，将该力作为具有正向z分量的负荷引入。由于在支承区域11上方引入该负荷，现在就可将该力引导为远离支承区域11。进一步在朝着机床床身I和与其固定连接的支承区域11传播的负荷在区域B (参见图3)本身作为张力显现，即相对于与力的传播相反方向的z轴方向取向。因而，能够可靠地米用该负荷。同时，支承表面在其全部宽度(相对于横向方向y)上完全和大量地基于机床床身1，并且确保了该滑动引导器的足够侧向硬度(对滑道力的阻力)。滚动引导装置22.1、12中的内部预紧力向滚动引导装置22.1、12提供刚度。另夕卜，通过滚动引导托架22.1,22.2,24.1,24.2的安装附件，可产生这样的外部预紧力，其叠加在内部预紧力上，并且取决于各自滚动引导托架的位置和各自区域中预期的负荷，外部预紧力能够有助于这样的力，例如在所示情况下，可通过该力将面对滑道表面11 (参见图3)的主柱的滑动支承表面21.1朝滑动表面11压紧。通过使用弹簧的模型表达，能够将其解释为在弹簧系统的零位置的移位。此外，这也导致运动期间，在滑动引导装置中产生的摩擦力增大。因而，在该区域中，滑动引导装置由在x/y平面中延伸的两个互相对置的表面11和21.1以及滑动表面涂层110组成，例如放置在两个表面之间的SKC滑道涂层110。一方面，作用在垂直于其长度方向的滑道上的力由这样的力组成，其由主柱，以及联接至主柱的其它托架和刀具的重力和重力分布(重心)产生，但是不包括加工工件7期间发生的力，另一方面，由作为外部预紧的结果而作用的力组成。能够通过下列方式设置外部预紧的期望量，另外能够改变滚动引导装置的各个单独部分(图3中为部分12、22.1)的预紧力，即，将垫板25插入滚动引导靴保持器27以及通过螺栓28附接至保持器27的滚动引导靴22.1之间。为了改变预紧力，在安装之前，取决于滑道区域11、110、21.1中的期望压紧力，可将垫板25磨削为期望的材料厚度。滑道表面11是面朝主轴2并且在X和y方向延伸的实心、单块板1.1的表面。导轨12在滑道表面11的高度安装在板1.1上。这样的优点在于，在引导装置的制造和调整过程中，将滑道表面11和滚动引导轨的安装基座作为需要精确精加工的单一表面来进行加工，以便在由这些表面限定的移动轴线之间确保最精确的平行度。因而，对于在滚动引导器中彼此啮合的部分，使卡堵的风险最小化。通过下列事实消除平行度的残余偏离，即，滚动引导靴22的支承配对物27被赋予了对朝着背离滑道表面11的力的期望灵活度。通过赋予支承配对物27较小材料厚度的法兰形式来实现该目标，所述法兰附接至托架(S卩，主柱或垂直托架)。在面对滑道11并且在移动轴线的方向X延伸约和滚动引导靴22.1的相同长度的支承接触区域21.1中，在滑道涂层中形成润滑凹槽210，用于引入润滑剂。然而，被支承的接触区域也能够分别稍微延伸超过相邻滚动引导靴的长度，或者它们也能够在移动轴线方向具有较短长度，可在每段中单独选择该长度，因此能够在不同位置中设置不同的刚度。在滑动支承的接触区域21.1，以及与滚动引导靴22.2相关的类似滑动支承接触区域21.2(附图中不可见)之间，存在间隙，例如通过在主柱和滑道11之间剃去表面材料产生该间隙。在该区域中，不存在滑动接触。图4示出面朝主柱2的垂直托架3侧面的放大图。因此，相对于主柱2而言，垂直托架3沿其移动轴线z和横向轴线I,即y/z平面延伸，无需顾及垂直托架3的个别部分位于例如含有滑动支承区域31.1,31.2,33.1,33.2的y/z平面外。在垂直托架3(可动部分)的侧面，将主轴驱动器两侧的滑动引导器2.1、31和2.3、33彼此平行布置，并且布置在相同高度，并且滑动引导装置的各个部分由滑动支承接触区域31.1、31.2、33.1、33.2组成。在这些滑动支承接触区域外部的横向方向y，构成与可动部分相关的滚动引导装置的那部分的滚动引导靴平行于移动轴线z布置。如图1中所示，滚动引导靴34.1、34.2和34.3与滚动引导轨2.4滚动地接触配合，同时如图1中所示,滑动支承表面区域33.1和33.2与滑动支承或滑道2.3滑动地接触配合。在滚动引导靴34.1和34.2之间，以及支承接触区域33.2和33.2(相对于移动轴线z的方向)之间，不发生滚动接触或滑动接触，以便限制滑动损失，同时保持引导装置的足够稳定性和硬度。这同样适用于垂直托架的对置侧(相对于横向方向y)。当包括可旋转地布置在垂直托架3上的铣刀头、刀具主轴和刀具的轴向托架处于图1中所示的位置时，由垂直托架支承的整个结构的重心位置将是这样的，即，不考虑机加工力，产生反作用约束力矩，其在图4中的下部部分中所示的滚动和滑动引导器的区域上产生压缩力，因而有助于该反作用约束力，同时相对于图4中的滚动和滑动引导器的上部部分起张力负荷的作用，以便在该区域中，使保持滑动引导接触2.3、33.2和2.1、31.1所需的抑制力通过预紧力提供。由于通过外部预紧力改变的它们的内部预紧力，可通过滚动引导器2.4,34.2,34.3以及类似地在对置侧的2.2,32.2,32.2上提供该预紧力。
因此，当没有机加工力时，作用在机床10上的负荷在上部区域2.4,34.2,34.3中最大。由于该原因，在滚动引导装置的上段中设定的预紧力比下段中的更大，因而通过彼此成直线布置的两个滚动引导靴34.2和34.3施加，类似地在对置侧上通过滚动引导靴32.2和32.3施加。根据本发明，设想滚动引导啮合区域在传递较大负荷的部段中比暴露于较小负荷的部段中的滚动引导装置的长度优选至少大30%，更好地为至少大60%，特别是至少大100%，例如，更长的啮合区域可通过更大数目的滚动引导靴(滚动托架)来实现。作为替换方式和/或另外，能够提高具有由其支承的布置的可动部分的总重心的有效杠杆臂，即离滚动引导靴的力传递区域的距离。由于相关刚度增大，选择较高内部预紧量会导致下列部分上的较高应力负荷，这些部分在滚动引导装置中彼此交汇，因此导致相当高的磨损水平。因此，下列可能性不太理想的选项，即，在具有较高负荷的部段中选择滚动引导装置的内部预紧量比具有较小负荷部段中的内部预紧量大30%或更多，优选60%或更多，例如高达30-60%o在图4中将上文已解释的垫板以标识符号35.1,35.2识别，以及在对置侧上以
36.U36.2识别。然而，同样能够细分上部段中的垫板35.2和36.2，以便能够通过其自身的垫板单独调整上部段中的每个滚动引导靴。在个别部段中局部并且彼此独立地改变预紧力因而改变保持力的进一步可能性是，通过在以41和43识别的区域中终止的液压流体导管施加液压压力。在垂直托架3的情况下，优选在下部支承接触区域中实现该特征，在主柱2的情况下，在最靠近工件的支承接触区域中实现。图4进一步示出台阶38和39，其中，通过在背向滚动引导靴32、34的那一侧上从支承配对物去除材料，修整垂直托架3的主体。这种材料去除设计成能在法线方向X实现滚动引导靴的支承配对物的期望灵活量，以便向滚动引导器和滑道布置的平行度缺陷所导致的力提供较小阻力，并且因此可靠地避免会危及引导功能的卡堵力。本发明不限于其中在上述说明中提出的特征的特定形式。相反，在上述说明和权利要求中公开的本发明的特征可以是单独的以及共同的组合，以在其不同实施例中实现本发明。
权利要求
1.一种引导装置，特别是机床(10)的引导装置，其中所述引导装置用于引导可动部分的直线运动，可动部分沿移动轴线(X ；z)以及沿相对所述移动轴线成直角取向的横向方向(y)相对固定部分(I ;2)延伸，所述引导装置包括: 支承区域(11、13 ;21、23)，其属于所述固定部分，在所述支承区域上，相对于保持力可滑动地支承所述可动部分，所述保持力在垂直于所述可动部分延伸方向的法线方向(-Z ；X)作用，以及 滚动引导装置(12/22、14/24 ；2.2/32,2.4/34)，其具有属于所述固定部分的滚动引导区域(12、14;2.2、2.4)，其中源自所述可动部分、具有在所述保持力的相反方向上取向并且作用在所述滚动 区域上的负荷分量的负荷沿通往所述支承区域的负荷传播路径在所述固定部分中产生负荷效应，其 其特征在于，所述负荷传播路径包括这样的路径段(B)，其具有方向与所述法线方向的所述负荷分量相反的分量。
2.根据权利要求1所述的引导装置，其中作用在所述滚动引导区域上的所述负荷指向为背离这样的表面，所述表面通过所述支承区域延伸并且垂直于所述支承区域的法线方向。
3.根据权利要求1或2所述的引导装置，其中所述滚动引导区域在所述法线方向比所述支承区域更靠近所述可动部分。
4.根据上述权利要求任一项所述的引导装置，其中所述滚动引导装置设计成能吸收平行于所述横向方向取向的力。
5.根据上述权利要求任一项所述的引导装置，其中相对于所述横向方向而言，所述支承区域和所述滚动引导区域与所述固定部分的一侧相关联，并且所述两个区域在所述横向方向彼此偏移。
6.根据权利要求5所述的引导装置，其中相对于所述横向区域而言，所述滚动引导区域布置得比所述支承区域更靠近外侧，特别是比属于所述滚动引导区域同侧的任何滑动接触支承区域更靠近外侧。
7.根据权利要求6所述的引导装置，其中所述滚动-滑动区域包括滚动接触表面(A)，其相对于所述法线方向倾斜角度为30° -60°，优选40° -50°。
8.根据上述权利要求任一项所述的引导装置，其中所述支承区域包括，并且特别是由平行于所述横向方向延伸的支承表面(11)组成。
9.根据上述权利要求任一项所述的引导装置，其中所述支承区域的横向尺寸是所述滚动引导区域的横向尺寸的至少三倍大，优选至少四倍大，特别优选至少五倍大。
10.根据上述权利要求任一项所述的引导装置，其中法向矢量和重力矢量的数量积大于等于零，其中特别是所述法线方向垂直于所述重力方向取向，或者平行于所述重力方向。
11.根据上述权利要求任一项所述的引导装置，其中由预紧力保持所述引导装置，特别通过所述滚动弓I导装置施加所述预紧力，并且其特别有助于所述保持力。
12.根据权利要求11所述的引导装置，其中所述预紧力可调。
13.根据权利要求12所述的引导装置，其中能够在不同位置，将所述预紧力调整为不同量级。
14.根据权利要求12或13所述的引导装置，其中通过一个或更多个垫板(25、26)的材料厚度来实现所述预紧力的可调性，通过所述垫板将所述滚动引导装置连接至所述固定部分和/或可动部分。
15.根据上述权利要求任一项所述的引导装置，其中所述滚动引导区域由滚动引导轨(12)组成，其中所述滚动引导轨(12)可靠地安装在支架(1.1)上，所述支架(1.1)特别形成所述支承区域，并且其中，所述滚动引导轨(12)进一步以所述支承区域的相同高度安装在所述支架(1.1)上，其中特别通过所述垫板，将符合所述滚动引导轨并形成所述滚动引导装置的一部分的滚动引导靴(22.1,22.2)安装在所述可动部分上。
16.根据权利要求15所述的引导装置，其中所述滚动引导靴的配对支承件(27)在所述支承力的相反方向上具有给定的柔性量。
17.根据上述权利要求任一项所述的引导装置，其中支承区域和滚动引导装置相对于所述横向方向而言布置在每一侧上。
18.根据上述权利要求任一项所述的引导装置，其中所述可动部分的与所述滚动引导区域滚动配合的一部分和所述可动部分的被可滑动地支承在所述支承区域上的一部分能被细分成沿所述移动轴线布置并且彼此间隔隔开的部段。
19.一种具有根据上述权利要求任一项所述的引导装置的机床(10)，还特别包括第一这种引导装置，其设计成引导第一托架/主柱在机床床身(I)上的水平运动，以及还特别包括第二这种引导装置，其设计成沿垂直于所述第一移动轴线取向的第二移动轴线，特别是在所述垂直方向，在所述第一托架/主 柱上引导第二托架(3 )的运动。
全文摘要
一种引导装置，特别是机床的引导装置，其用于引导可动部分(2)的直线运动，所述可动部分(2)沿移动轴线以及沿以和所述移动轴线成直角取向的横向方向相对固定部分(1)延伸，其中所述引导装置包括支承区域，其属于所述固定部分，在所述支承区域上，相对于保持力可滑动地支承所述可动部分，所述保持力在垂直于所述可动部分延伸的方向的法线方向作用，以及其中所述引导装置还包括滚动引导装置(12)，其具有属于所述固定部分的滚动引导区域，其中源自所述可动部分的负荷具有在所述保持力的相反方向上取向以及作用在所述滚动区域上的负荷分量，并沿通往支承区域的负荷路径产生负荷，其中所述负荷路径包括这样的路径段，其具有方向与法线方向的所述负荷分量相反的分量。
文档编号F16C29/00GK103180089SQ201180050493
公开日2013年6月26日 申请日期2011年8月22日 优先权日2010年10月22日
发明者K·阿德莱尔, S·格里斯勒, M·厄恩斯特, D·科勒 申请人:格里森-普法特机械制造有限公司