進給裝置以及機床的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種進給裝置以及機床。進給裝置(100)具備：基座(1)；移動體(2)，其相對于基座能夠沿規定的軸線方向移動；第一絲杠軸(11)，其與規定的軸線方向平行地設置于基座；第二絲杠軸(12)，其與第一絲杠軸是分體，并與規定的軸線方向平行地設置于基座；第一馬達(21)，其安裝于基座并使第一絲杠軸旋轉；第二馬達(22)，其安裝于基座并使第二絲杠軸旋轉；第一螺母(51)，其設置于移動體，并隨著第一絲杠軸的旋轉而沿規定的軸線方向移動；以及第二螺母(52)，其設置于移動體，并隨著第二絲杠軸的旋轉而沿規定的軸線方向移動，第一螺母以及第二螺母在規定的軸線方向上配置于不同位置。
【專利說明】進給裝置以及機床
[0001 ] 本申請主張于2015年2月3日提出的日本專利申請2015-019031號的優先權，并在此引用包括說明書、附圖以及摘要的全部內容。
技術領域
[0002 ]本發明涉及機床所使用的進給裝置。
【背景技術】
[0003]以往，如日本特開2003— 25178號公報的圖1所示，提出了一種具有移動體、與移動體螺合的絲杠軸、以及使絲杠軸旋轉的馬達的機床的進給裝置。在移動體上安裝有工件、用于對工件進行加工的工具(以下適當地省略為物體)。移動體與物體合在一起的重心位置位于比移動體與絲杠軸的螺合位置高的位置。由此，若馬達使絲杠軸旋轉而使得移動體隨著絲杠軸的旋轉沿軸線方向移動，則移動體以及安裝于移動體的物體試圖保持它們的重心位置。因此，移動體在上述螺合位置上試圖以將行進方向作為前方的情況下的左右方向的軸線為旋轉中心而旋轉，從而在移動體產生起伏運動。若在移動中的移動體產生起伏運動，則安裝于移動體的物體的動態變得不穩定，從而安裝于移動體的工件、工具向上或者向下稍稍移動。這樣，安裝于移動體的工件、工具從規定位置偏移，因此機床的加工精度降低。
[0004]若與移動體螺合的絲杠軸旋轉，則因與移動體的螺合部分所產生的摩擦熱而使得絲杠軸升溫并熱膨脹。為了抑制該絲杠軸的熱膨脹，也能夠形成為使冷卻水在形成于絲杠軸的軸心的冷卻水通路中流通從而對絲杠軸進行冷卻的構造。但是，在這樣的構造中，因冷卻水通路的形成而導致絲杠軸的徑向的尺寸大型化，從而導致進給裝置大型化。另外，由于設置使冷卻水在絲杠軸的軸心流通的機構，從而導致進給裝置的構造復雜化，并且進給裝置的制造成本升高。因此，一般情況下，代替使冷卻水在絲杠軸的軸心流通的構造地，形成為使絲杠軸的一端在軸線方向上為固定端、使絲杠軸的另一端在軸線方向上為自由端的構造。然而，在這樣的構造中，隨著移動體的位置從絲杠軸的固定端遠離，由絲杠軸的彈性變形產生的影響變大，從而絲杠軸對移動體的進給剛度降低。這樣，機床的加工量變得不穩定，從而機床的加工精度降低。
[0005]為了應對絲杠軸的相對于旋轉方向的慣性力矩、移動體以及物體的行進方向上的慣性力矩，提出了一種分別并列地設置有兩個馬達以及兩個絲杠軸的進給裝置。參照日本特開2003 — 25178號公報的圖1。在這樣的進給裝置中，在移動體與物體合在一起的重心的水平方向的位置從并列設置的一對絲杠軸的中間位置向一側的絲杠軸側偏移的情況下，作用于各絲杠軸的由移動體以及物體產生的徑向載荷變得不均衡。由此，在水平方向上，在和移動體與物體合在一起的重心位置接近的一方的絲杠軸作用有比另一方的絲杠軸大的徑向載荷，因此與上述重心位置接近的一方的絲杠軸的壽命會降低。
【發明內容】
[0006]本發明的一個目的在于在機床所使用的進給裝置中提供一種能夠提高機床的加工精度的進給裝置。
[0007]作為本發明的一個方式的進給裝置具備:
[0008]基座；
[0009]移動體，其相對于上述基座能夠沿規定的軸線方向移動；
[0010]第一絲杠軸，其與上述軸線方向平行地設置于上述基座，并能夠旋轉地支承于上述基座；
[0011 ] 第二絲杠軸，其與上述第一絲杠軸是分體，并與上述軸線方向平行地設置于上述基座，并且能夠旋轉地被支承于上述基座；
[0012]第一驅動源，其安裝于上述基座并使上述第一絲杠軸旋轉；
[0013]第二驅動源，其安裝于上述基座并使上述第二絲杠軸旋轉；
[0014]第一螺母，其設置于上述移動體，并與上述第一絲杠軸螺合，隨著上述第一絲杠軸的旋轉而沿上述軸線方向移動；以及
[0015]第二螺母，其設置于上述移動體，并與上述第二絲杠軸螺合，隨著上述第二絲杠軸的旋轉而沿上述軸線方向移動。
[0016]上述第一螺母以及上述第二螺母在上述軸線方向上配置于不同位置。
[0017]根據這樣的結構，在使第一絲杠軸以及第二絲杠軸旋轉而使移動體移動的情況下，因第一絲杠軸與第一螺母的相對旋轉而在移動體產生的起伏運動的大小、和因第二絲杠軸與第二螺母的相對旋轉而在移動體產生的起伏運動的大小不同。這里，起伏運動是指與軸線方向正交且與移動體相對于基座所配置的方向正交的方向的旋轉。因此，與螺母在軸線方向上配置于一個部位的情況相比，利用在軸線方向上配置于不同位置的第一螺母與第二螺母，能夠抑制移動體所產生的起伏運動。因此，能夠抑制安裝于移動體的工件、工具等的物體的從規定位置的偏離，從而能夠提高機床的加工精度。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實施方式的進給裝置的俯視圖。
[0019]圖2是圖1的A—A剖視圖，并且是本實施方式的進給裝置的側剖視圖。
[0020]圖3是圖2的B部放大圖。
[0021 ]圖4是比較例的進給裝置的俯視圖。
[0022]圖5是圖4的C-C剖視圖，并且是比較例的進給裝置的側剖視圖。
【具體實施方式】
[0023]通過以下參照附圖對實施方式進行描述，本發明的上述及其它特征和優點會變得更加清楚，其中，對相同的元件標注相同的標記。
[0024]基于圖1?圖3，對本實施方式的進給裝置100以及機床1000的結構進行說明。進給裝置100是車床、磨床等機床1000的機械單元，其使安裝于移動體2的物體80移動。移動體2例如是供工件安裝并相對于床身做直線運動的工作臺、供保持立銑刀等工具的主軸裝置安裝并相對于立柱或者床身做直線運動的滑鞍、供滑鞍安裝并相對于床身做直線運動的立柱、保持砂輪并相對于床身做直線運動的砂輪座工作臺等。以下，舉出移動體2是載置作為物體80的工具的工作臺的例子。
[0025]如圖1?圖3所示，進給裝置100具有基座1、移動體2、引導部件3、第一絲杠軸11、第二絲杠軸12、第一馬達21、第二馬達22、第一軸承31?第四軸承34、控制部50、第一螺母51、以及第二螺母52。此外，在圖1?圖3中，將紙面左右方向作為軸線方向，將紙面右側作為前方(一方)，將紙面左側作為后方(另一方)。另外，在圖1中，將紙面上下方向、即與軸線方向正交的方向作為寬度方向。另外，在圖2以及圖3中，將紙面上下方向作為上下方向。
[0026]如圖1以及圖2所示，基座I由基部la、以及第一支承部Ib?第四支承部Ie—體地構成。基部Ia為塊狀。第一支承部Ib?第四支承部Ie從基部Ia的上表面向上方突出形成。第一支承部Ib?第四支承部Ie在軸線方向上從基部Ia的前方側(一側)向后方側(另一側)依次形成。第一支承部Ib形成于基部Ia的前方側(一側)的端部。第四支承部Ie形成于基部Ia的后方側(另一側)的端部。第二支承部Ic與第三支承部Id在軸線方向上相互鄰接地設置于基部Ia的中央部分。
[0027]如圖1所示，多個(在本實施方式中為兩個)引導部件3沿著軸線方向以在寬度方向上并列的方式設置于基座I。多個引導部件3與移動體2卡合。引導部件3例如是直線運動引導件。根據這樣的構造，移動體2載置于基座I的上表面，并以相對于基座I能夠沿軸線方向移動的方式安裝于基座I。
[0028]如圖1所示，第一絲杠軸11以及第二絲杠軸12與軸線方向平行地設置。第一絲杠軸11與第二絲杠軸12是分體。對于第一絲杠軸11以及第二絲杠軸12，利用后述構造使它們的兩端能夠旋轉地支承于基座I。第一絲杠軸11的軸線與第二絲杠軸12的軸線配置于同軸。在本實施方式中，第一絲杠軸11的軸線與第二絲杠軸12的軸線在基座I的寬度方向的中央部分，設置于一條直線(圖1所示的點劃線)上。第一絲杠軸11設置于基座I的前方側(一側)。第二絲杠軸12設置于基座I的后方側(另一側)。此外，絲杠軸11、12可以是公知的滾珠絲杠或公知的梯形絲杠。
[0029]如圖2以及圖3所示，第一絲杠軸11從基端側(前端側)趨向前端側(后端側)，形成有基端側軸承部11a、第一螺紋部11b、以及前端側軸承部11c。基端側軸承部Ila以及前端側軸承部Ilc為圓柱形狀。在第一螺紋部Ilb的外周面形成有螺紋槽。
[°03°]作為第一絲杠軸11的基端(一端、前端)的基端側軸承部I Ia被固定于第一支承部Ib的第一軸承31軸支承。如圖3所示，第一軸承31是滾珠軸承，其由內圈31a、配置于內圈31a的外周側的外圈31b、以及配置在內圈31a與外圈31b之間的多個滾珠31c構成。此外，內圈31a與外圈3Ib不能相對于軸線方向移動。在本實施方式中，兩個第一軸承31沿軸線方向并列地設置。兩個第一軸承31嵌合而安裝于沿軸線方向貫通形成于第一支承部Ib的第一固定孔If內。后方側的第一軸承31的外圈31b的后端與形成于第一固定孔If的后方側的階梯部Ig抵接。因此，兩個第一軸承31的相對于第一支承部Ib的朝向后方的移動被阻止。前方側的第一軸承31的外圈31b的前端與C環61抵接，該C環61安裝于遍及整周地形成于第一固定孔If的環槽lh。因此，兩個第一軸承31的相對于第一支承部Ib的朝向前方的移動被阻止。根據這樣的構造，兩個第一軸承31以不能在軸線方向上移動的方式固定于第一支承部lb。
[0031]基端側軸承部Ila插通于兩個第一軸承31的內圈31a內。第一螺紋部Ilb的外徑比基端側軸承部Ua的外徑大，在第一螺紋部Ilb與基端側軸承部Ila之間形成有階梯部Hg。后方側的第一軸承31的內圈31a的后端與階梯部Ilg抵接，從而第一軸承31的相對于第一絲杠軸11的朝向后方的移動被阻止。在基端側軸承部Ila的外周面遍及整周地形成有環槽IlcL在環槽Ild安裝有C環IlhX環Ilh與前方側的第一軸承31的內圈31a的前端抵接，從而第一軸承31的相對于第一絲杠軸11的朝向前方的移動被阻止。根據這樣的構造，作為第一絲杠軸11的基端(一端)的基端側軸承部Ila被第一軸承31軸支承為不能在第一絲杠軸11的軸線方向上移動。
[0032]作為第一絲杠軸11的前端(另一端、后端)的前端側軸承部IIc被固定于第二支承部Ic的第二軸承32軸支承。第二軸承32是滾珠軸承，其由內圈32a、外圈32b、以及多個滾珠32c構成。夕卜圈32b設置于內圈32a的外周側。多個滾珠32c設置在內圈32a與外圈32b之間。在內圈32a的外周面形成有一周供多個滾珠32c卡合的滾珠槽32d。另一方面，在外圈32b的內周面未形成供滾珠32c卡合的滾珠槽。因此，內圈32a與外圈32b不能沿軸線方向移動。此外，即使是在外圈32b的內周面形成有供滾珠32c卡合的滾珠槽、在內圈32a的內周面未形成滾珠槽的實施方式也無妨。
[0033]第二軸承32嵌合而安裝于沿軸線方向貫通形成于第二支承部Ic的第二固定孔Ii內。第二軸承32的外圈32b的前端與形成于第二固定孔Ii的前方側的階梯部Ij抵接。因此，第二軸承32的外圈32b的相對于第二支承部Ic的朝向前方的移動被阻止。第二軸承32的外圈32b的后端與C環62抵接，該C環62安裝于在第二固定孔Ii形成的環槽lk。因此，第二軸承32的外圈32b的相對于第二支承部Ic的朝向后方的移動被阻止。
[0034]前端側軸承部Ilc插通于第二軸承32的內圈32a內。第一螺紋部Ilb的外徑比前端側軸承部Ilc的外徑大，在第一螺紋部Ilb與前端側軸承部Ilc之間形成有階梯部Ilk。第二軸承32的內圈32a的前端與階梯部Ilk抵接。因此，第二軸承32的內圈32a的相對于前端側軸承部Ilc的朝向前方的移動被阻止。在前端側軸承部Ilc的外周面，遍及整周地形成有環槽lie。在環槽Ile安裝有C環Ilf X環Ilf與第二軸承32的內圈32a的后端抵接。因此，第二軸承32的內圈32a的相對于前端側軸承部Ilc的朝向后方的移動阻止。如上所述，內圈32a與外圈32b能夠沿移動方向移動。因此，前端側軸承部I Ic能夠在軸線方向上移動。其結果是，在第一絲杠軸11熱膨脹的情況下，前端側軸承部11c向后方側(前端側)移動(圖3的ml)，從而防止第一絲杠軸11的彎曲等變形。另外，在第一絲杠軸11熱收縮的情況下，前端側軸承部Ilc向前方側(基端側)移動(圖3的m2)，從而防止在拉動第一絲杠軸11的方向上作用的應力的產生。
[0035]第一馬達21(第一驅動源)是使第一絲杠軸11旋轉的馬達。如圖2、圖3所示，第一馬達21(第一驅動源)安裝于基座I的第一支承部Ib的前端面。第一馬達21的旋轉軸21a插通于第一固定孔If內，并通過連接器等第一連結部件41而與第一絲杠軸11的基端側軸承部Ila連結。
[0036]如圖2所示，第二絲杠軸12從基端側(后端側)趨向前端側(前端側)，形成有基端側軸承部12a、第二螺紋部12b、以及前端側軸承部12c。基端側軸承部12a以及前端側軸承部12c為圓柱形狀。在第二螺紋部12b的外周面形成有螺紋槽。此外，第一螺紋部Ilb的螺紋槽與第二螺紋部12b的螺紋槽形成沿同一方向形成。
[0037]作為第二絲杠軸12的基端(后端、軸線方向的另一側的端部)的基端側軸承部12a被固定于第四支承部Ie的第三軸承33軸支承為不能沿軸線方向移動。此外，基端側軸承部12a被固定于第四支承部Ie的第三軸承33軸支承的構造、與如上述那樣第一絲杠軸11的基端側軸承部Ila被固定于第一支承部Ib的第一軸承31軸支承的構造為相同的構造。
[0038]作為第二絲杠軸12的前端(前端、軸線方向的一側的端部)的前端側軸承部12c被固定于第三支承部Id的第四軸承34軸支承為不能在軸線方向上移動。因此，即使第二絲杠軸12因熱膨脹而沿軸線方向伸展，第二絲杠軸12的前端也向前方移動，從而防止第二絲杠軸12的彎曲等變形。另外，在第二絲杠軸12熱收縮的情況下，前端側軸承部12c向后方側(基端側)移動，從而防止在拉動第二絲杠軸12的方向上作用的應力的產生。此外，前端側軸承部12c被固定于第三支承部Id的第四軸承34軸支承的構造、與如上述那樣第一絲杠軸11的前端側軸承部I Ic被固定于第二支承部Ic的第二軸承32軸支承的構造為相同的構造。
[0039]第二馬達22(第二驅動源)是使第二絲杠軸12旋轉的馬達。如圖2所示，第二馬達22(第二驅動源)安裝于基座I的第四支承部Ie的后端面。第二馬達22的旋轉軸22a插通于在第四支承部Ie形成的第三固定孔Im內，并通過連接器等第二連結部件42而與第二絲杠軸12的基端側軸承部12a連結。此外，第一馬達21的旋轉方向與第二馬達22的旋轉方向不同。在本實施方式中，第一馬達21以及第二馬達22均為伺服馬達。
[0040]如圖2所示，第一絲杠軸11的后端部(第一端部)與第二絲杠軸12的前端部(第二端部)對置。而且，第一絲杠軸11的后端部(第一端部)與第二絲杠軸12的前端部(第二端部)的分離距離a(圖2所示)被設定為如下尺寸:在第一絲杠軸11以及第二絲杠軸12熱膨脹最大的情況下，第一絲杠軸11的后端部(第一端部)與第二絲杠軸12的前端部(第二端部)不抵接。[0041 ]移動體2由基部2a、第一突出部2b、以及第二突出部2c構成。基部2a為塊狀，其安裝有工具、工件(包括用于將工具、工件安裝于基部2a的安裝部)等物體80。在圖2所示的實施方式中，物體80是刀架81以及安裝于刀架81的工具82。此外，在圖2中圖示出了構成機床1000的卡盤501、以及安裝于卡盤501的工件502。另外，使用進給裝置100的機床1000為車床。
[0042]第一突出部2b以從基部2a的前端部分(一端部分)的下部向下方延伸的方式形成。在第一突出部2b設置有第一螺母51。第一螺母51設置于移動體2的相對于軸線方向的中央靠前方側(一側)的位置。在第一螺母51螺合有第一絲杠軸11的第一螺紋部lib。隨著第一絲杠軸11的旋轉，第一螺母51沿軸線方向移動，從而移動體2也沿軸線方向移動。
[0043]第二突出部2c以從基部2a的后端部分(另一端部分)的下部向下方延伸的方式形成。在第二突出部2c設置有第二螺母52。第二螺母52設置于移動體2的相對于軸線方向上的中央靠后方側(另一側)的位置。在第二螺母52螺合有第二絲杠軸12的第二螺紋部12b。隨著第二絲杠軸12的旋轉，第二螺母52沿軸線方向移動，從而移動體2也沿軸線方向移動。
[0044]如圖1、圖2所示，第一螺母51以及第二螺母52沿軸線方向配置于不同的位置。此外，在絲杠軸11、12為滾珠絲杠的情況下，在絲杠軸11、12的螺紋部I Ib、12b與螺母51、52之間設置有多個滾珠，并且在螺母51、52設置有使該多個滾珠循環的循環機構。
[0045]如圖2所示，第一螺母51設置于相對于移動體2與物體80合在一起的重心位置99(以下適當地省略為重心位置99)靠軸線方向的前方側(一側)的位置。第二螺母52設置于相對于重心位置99靠軸線方向的后方側(另一側)的位置。換言之，在軸線方向上，移動體2與安裝于移動體2的物體80合在一起的重心位置99位于作為第一絲杠軸11與移動體2的第一螺母51的螺合部分的第一螺合部91、和作為第二絲杠軸12與移動體2的第二螺母52的螺合部分的第二螺合部92之間。
[0046]控制部50向第一馬達21以及第二馬達22供給驅動電流，從而使第一馬達21與第二馬達22向不同方向旋轉。此外，第一絲杠軸11與第二絲杠軸12的旋轉方向相同。若利用馬達21、22使絲杠軸11、12旋轉，則因絲杠軸11、12與螺母51、52的相對旋轉，而使得移動體2向前方或者后方移動與絲杠軸11、12的旋轉量對應的移動量。
[0047]由上述說明可知，如圖1、圖2所示，進給裝置100具備:基座I;移動體2，其相對于基座I能夠在規定的軸線方向上移動;第一絲杠軸11，其與軸線方向平行地設置于基座I且能夠旋轉地支承于基座I;第二絲杠軸12，其與第一絲杠軸11是分體，并與軸線方向平行地設置于基座I且能夠旋轉地支承于基座I;第一馬達21(第一驅動源)，其安裝于基座I并使第一絲杠軸11旋轉;第二馬達22(第二驅動源)，其安裝于基座I并使第二絲杠軸12旋轉;第一螺母51，其設置于移動體2，并與第一絲杠軸11螺合，并且隨著第一絲杠軸11的旋轉而沿軸線方向移動；以及第二螺母52，其設置于移動體2，并與第二絲杠軸12螺合，并且隨著第二絲杠軸12的旋轉而沿軸線方向移動，第一螺母51以及第二螺母52在軸線方向上配置于不同位置。
[0048]根據這樣的結構，在使第一絲杠軸11以及第二絲杠軸12旋轉而使移動體2移動的情況下，因第一絲杠軸11與第一螺母51的相對旋轉而在移動體2產生的起伏運動的大小、和因第二絲杠軸12與第二螺母52的相對旋轉而在移動體2產生的起伏運動的大小不同。這里，起伏運動是指與軸線方向正交且與移動體2相對于基座I所配置的方向正交的方向上的旋轉。因此，與螺母在軸線方向上配置于一個部位的情況相比，利用在軸線方向上配置于不同位置的第一螺母51與第二螺母52，能夠抑制移動體2所產生的起伏運動。因此，能夠抑制安裝于移動體2的工件、工具等物體80的從規定位置的偏移，從而能夠提高機床1000的加工精度。
[0049]另外，第一螺母51設置于移動體2的相對于軸線方向的中央靠前方側(一側)的位置。而且，第二螺母52設置于移動體2的相對于軸線方向的中央靠后方側(另一側)的位置。由此，能夠使因第一絲杠軸11與第一螺母51的相對旋轉而在移動體2產生的起伏運動、和因第二絲杠軸12與第二螺母52的相對旋轉而在移動體2產生的起伏運動朝向相反方向發揮作用。因此，能夠更加可靠地抑制移動體2所產生的起伏運動。
[0050]如圖2所示，移動體2載置于基座I的上表面，且安裝有物體80。而且，第一螺母51設置于相對于移動體2與物體80合在一起的重心位置99靠軸線方向的前方側(一側)的位置。而且，第二螺母52設置于相對于移動體2與物體80合在一起的重心位置99靠軸線方向的后方(另一側)的位置。以下記載了由這樣的結構實現的效果。
[0051]在移動體2相對于基座I從前方側(一側)向后方側(另一側)移動的情況下，因第一絲杠軸11與第一螺母51的相對旋轉而使得移動體2被向后方側(另一側)按壓。重心位置99位于第一螺母51的后方側(另一側)。因此，若移動體2被第一絲杠軸11向后方側(另一側)按壓，則移動體2以及物體80試圖保持它們的重心位置99，因此移動體2試圖以第一螺母51 (第一螺合部91)為中心而順時針旋轉，進而移動體2以及物體80試圖向上移動(圖2所示的空心箭頭)。
[0052]另外，在移動體2相對于基座I從前方側(一側)向后方側(另一側)移動的情況下，因第二絲杠軸12與第二螺母52的相對旋轉而使得移動體2被向后方側(另一側)拉動。重心位置99位于第二螺母52(第二螺合部92)的前方側(一側)。因此，若移動體2被第二絲杠軸12向后方側(另一側)拉動，則移動體2以及物體80試圖保持于它們的重心位置99，因此移動體2試圖以第二螺母52(第二螺合部92)為中心而順時針旋轉，進而移動體2以及物體80試圖向下移動(圖2所示的黑色箭頭)。
[0053]這樣，因第一絲杠軸11的旋轉而使得移動體2以及物體80試圖向上移動，另一方面，因第二絲杠軸12的旋轉而使得移動體2以及物體80試圖向下移動。因此，因第一絲杠軸11的旋轉而試圖使移動體2以及物體80向上移動的起伏運動、與因第二絲杠軸12的旋轉而試圖使移動體2以及物體80向下移動的起伏運動相抵。在移動體2與上述情況相反地相對于基座I從后方側(另一側)向前方側(一側)移動的情況下，因第一絲杠軸11的旋轉而試圖使移動體2以及物體80向下移動的起伏運動、與因第二絲杠軸12的旋轉而試圖使移動體2以及物體80向上移動的起伏運動也同樣地相抵。
[0054]這樣，能夠使因第一絲杠軸11與第一螺母51的相對旋轉而在移動體2以及物體80產生的起伏運動、和因第二絲杠軸12與第二螺母52的相對旋轉而在移動體2以及物體80產生的起伏運動朝向相反方向發揮作用。因此，能夠更加可靠地抑制在移動體2產生的起伏運動。其結果是，安裝于移動中的移動體2的物體80的行為穩定，安裝于移動體2的工件、工具等物體80不會從規定位置偏移，因此機床1000的加工精度不會降低。
[0055]如圖1所示，第一絲杠軸11的軸線與第二絲杠軸12的軸線配置于同軸。由此，如圖1所示，即使移動體2與物體80合在一起的寬度方向上的重心位置99從第一絲杠軸11、第二絲杠軸12的軸線偏移，作用于第一絲杠軸11以及第二絲杠軸12的由移動體2以及物體80產生的徑向載荷也不會變得不均衡。因此，防止第一絲杠軸11以及第二絲杠軸12中的任一方的壽命的降低。此外，徑向載荷是在與第一絲杠軸11以及第二絲杠軸12的軸線方向正交的方向上作用的載荷，在本實施方式中為圖2的垂直方向上的載荷。
[0056]如圖2所示，第一絲杠軸11以及第二絲杠軸12的兩端以能夠旋轉的方式支承于基座I。由此，第一絲杠軸11以及第二絲杠軸12的兩端部在與軸線方向正交的徑向上被束縛，因此與第一絲杠軸11以及第二絲杠軸12的一端在徑向上被釋放的構造相比，在第一絲杠軸11以及第二絲杠軸12高速旋轉的情況下，抑制第一絲杠軸11以及第二絲杠軸12因自激振動(發散振動)而損壞。
[0057]如圖2所示，第一軸承31將第一絲杠軸11的兩端中的一方(前方)的端部軸支承為不能在軸線方向上移動，第二軸承32將第一絲杠軸11的兩端中的另一方(后方)的端部軸支承為能夠在軸線方向上移動。而且，第三軸承33將第二絲杠軸12的兩端中的一方(后方)的端部軸支承為不能在軸線方向上移動，第四軸承34將第二絲杠軸12的兩端中的另一方(前方)的端部軸支承為能夠在軸線方向上移動。
[0058]這樣，絲杠軸11、12的兩端中的一方的端部不能沿軸線方向移動，而絲杠軸11、12的兩端中的另一方的端部能夠沿軸線方向移動，因此，在因絲杠軸11、12與螺母51、52的摩擦而導致絲杠軸11、12熱膨脹的情況下，防止絲杠軸11、12的彎曲等變形。另外，由于未設置使冷卻水在絲杠軸11、12的軸心流通的機構地，在絲杠軸11、12熱膨脹的情況下防止絲杠軸U、12的彎曲等變形，所以不會因冷卻水通路的形成而導致絲杠軸11、12的徑向尺寸大型化，不會提高進給裝置100的制造成本。另外，在絲杠軸11、12熱收縮的情況下，防止在拉動絲杠軸11、12的方向上作用的應力的產生。
[0059]如圖2所示，將其上的部件軸支承為不能在軸線方向上移動的第一軸承31對第一絲杠軸11的兩端中的軸線方向的前方側(一側)的端部進行軸支承。另外，將其上的部件軸支承為能夠在軸線方向上移動的第二軸承32對第一絲杠軸11的兩端中的軸線方向的后方偵叭另一側)的端部進行軸支承。另外，將其上的部件軸支承為不能在軸線方向上移動的第三軸承33對第二絲杠軸12的兩端中的軸線方向的后方側(另一側)的端部進行軸支承。另夕卜，將其上的部件軸支承為能夠在軸線方向上移動的第四軸承34對第二絲杠軸12的兩端中的軸線方向的前方側(一側)的端部進行軸支承。根據這樣的結構，在移動體2的第一螺母51與第一軸承31接近的狀態下，利用將第一絲杠軸11軸支承為不能在軸線方向上移動的第一軸承31，確保第一絲杠軸11的進給剛度。另一方面，隨著移動體2的第一螺母51從第一軸承31遠離，第一絲杠軸11的進給剛度降低，但由于移動體2的第二螺母52向將第二絲杠軸12軸支承為不能在軸線方向上移動的第三軸承33接近，所以第二絲杠軸12的進給剛度上升。這樣，不論移動體2的軸線方向上的位置如何，第一絲杠軸11與第二絲杠軸12合在一起的進給剛度都不會降低，因此機床1000的加工量不會變得不穩定，機床1000的加工精度也不會降低。
[0060]如上所述，第一絲杠軸11的第一螺紋部IIb的螺紋槽與第二絲杠軸12的第二螺紋部12b的螺紋槽沿同一方向形成。由此，在形成第一螺紋部I Ib的螺紋槽與第二螺紋部12b的螺紋槽的過程中，能夠用相同的滾乳模具來形成。因此，無偏移地形成第一螺紋部Ilb的螺紋槽與第二螺紋部12b的螺紋槽的軸線方向上的間距。其結果是，在使第一絲杠軸11與第二絲杠軸12旋轉了相同的旋轉量的情況下，第一絲杠軸11對移動體2的進給量與第二絲杠軸12對移動體2的進給量相同，從而能夠使移動體2穩定地沿軸線方向移動。
[0061]如圖2所示，前端側軸承部Ilc(第一端部)與前端側軸承部12c(第二端部)對置，其中，前端側軸承部Ilc(第一端部)是第一絲杠軸11的端部中的與第一馬達21(第一驅動源)連接的端部的相反側的端部，前端側軸承部12c(第二端部)是第二絲杠軸12的端部中的與第二馬達22(第二驅動源)連接的端部的相反側的端部。而且，前端側軸承部Ilc(第一端部)與前端側軸承部12c(第二端部)的分離距離a被設定為如下尺寸:在第一絲杠軸11以及第二絲杠軸12熱膨脹最大的情況下，前端側軸承部I Ic(第一端部)與前端側軸承部12c(第二端部)不抵接。因此，即使絲杠軸11、12旋轉并因與螺母51、52的摩擦熱而導致絲杠軸11、12熱膨脹，前端側軸承部Ilc(第一端部)與前端側軸承部12c(第二端部)也不抵接。因此，防止由前端側軸承部Ilc(第一端部)與前端側軸承部12c(第二端部)的抵接引起的絲杠軸11、12的彎曲，從而機床1000的加工精度不會降低。此外，根據進給裝置100的設計時作為規格而假定的進給裝置100的最大溫度變化量、伴隨進給裝置100的溫度變化的上述熱膨脹量的模擬結果、伴隨進給裝置100的溫度變化的上述熱膨脹量的實測值等來適當地設定第一絲杠軸11以及第二絲杠軸12的最大的熱膨脹量。
[0062]以下，使用圖4以及圖5對比較例的進給裝置200進行說明。如圖4、如圖5所示，在比較例的進給裝置200中，在基座101設置有兩個絲杠軸111、112、以及用于使它們旋轉的兩個馬達121、122。而且，絲杠軸111、112與在軸線方向上形成于同一部位的螺孔102a、102b螺合。在圖5所示的例子中，移動體102與安裝于移動體102的物體180合在一起的重心位置199(以下適當地省略為重心位置199)位于相對于絲杠軸111、112與移動體102的螺合部191、192靠后方側的位置。
[0063I在這樣構成的進給裝置200中，若絲杠軸111、112旋轉，則移動體102進行如下所示的行為。在移動體102相對于基座101從前方側向后方側移動的情況下，由于移動體102被絲杠軸111、112向后方側按壓，并且移動體102以及物體180試圖保持它們的重心位置199，所以移動體102試圖以與絲杠軸111、112的螺合部191、192為中心而順時針旋轉，進而安裝于移動體102的物體180試圖向上移動(圖2所示的空心箭頭)。另一方面，在移動體102相對于基座101從后方側向前方側移動的情況下，由于移動體102被絲杠軸111、112向前方側拉動，并且移動體102以及物體180試圖保持它們的重心位置199，所以移動體102試圖以螺合部191、192為中心而逆時針旋轉，進而安裝于移動體102的物體180試圖向下移動(圖2所示的黑色箭頭)。
[0064]這樣，若移動體102試圖以螺合部191、192為旋轉中心而旋轉，則作為安裝于移動中的移動體102的物體180的工件、工具的行為變得不穩定。這樣，作為安裝于移動體102的物體180的工件、工具向上或者向下稍稍移動，而使得安裝于移動體102的工件、工具從規定位置偏移，因此具備進給裝置200的機床的加工精度降低。
[0065]如圖4、圖5所示，在比較例的進給裝置200中，絲杠軸111、112的一端以不能在軸線方向上移動的方式設置于基座101，并且被軸承131、132軸支承，絲杠軸111、112的另一端被以能夠在軸線方向上移動的方式設置于基座101的軸承133、134軸支承。在該進給裝置200中，若移動體102的螺孔102a、102b從以不能在軸線方向上移動的方式設置于基座101的軸承131、132遠離，則由絲杠軸111、112的彈性變形產生的影響變大，導致絲杠軸111、112的進給剛度降低。
[0066]如圖4所示，若移動體102與安裝于移動體102的物體180合在一起的寬度方向上的重心位置199從并列設置的一對絲杠軸111、112的中間位置向一側的絲杠軸112側偏移，則作用于各絲杠軸111、112的徑向載荷變得不均衡，并且在與重心位置199接近的一方的絲杠軸111作用有比另一方的絲杠軸112大的徑向載荷。因此，與重心位置199接近的一方的絲杠軸111的壽命降低。
[0067]在以上說明的實施方式中，如圖1所示，第一絲杠軸11與第二絲杠軸12設置在一條直線上。但是，即使是第一絲杠軸11與第二絲杠軸12未設置在一條直線上而在寬度方向上偏置的實施方式也無妨。即使是該實施方式，移動體2(移動體)與安裝于移動體2的物體80合在一起的重心位置99也在軸線方向上位于第一螺合部91與第二螺合部92之間。因此，如上所述，因第一絲杠軸11而試圖使物體80向上或者向下移動的力與因第二絲杠軸12而試圖使物體80向下或者向上移動的力相抵，從而安裝于移動體2的物體80不沿上下方向移動。因此，機床1000的加工精度不會降低。
[0068]即使是代替以上說明的實施方式地滿足以下所示的(I)?(4)的結構的實施方式也無妨。
[0069](I)將其上的部件軸支承為不能在軸線方向上移動的第一軸承31對第一絲杠軸11的兩端中的軸線方向的后方側(另一側)的端部進行軸支承。
[0070](2)將其上的部件軸支承為能夠在軸線方向上移動的第二軸承32對第一絲杠軸11的兩端中的軸線方向的前方側(一側)的端部進行軸支承。
[0071](3)將其上的部件軸支承為不能在軸線方向上移動的第三軸承33對第二絲杠軸12的兩端中的軸線方向的前方側(一側)的端部進行軸支承。
[0072](4)將其上的部件軸支承為能夠在軸線方向上移動的第四軸承34對第二絲杠軸12的兩端中的軸線方向的后方側(另一側)的端部進行軸支承。
[0073]即使是這樣的實施方式，也同樣地不論移動體2的軸線方向的位置如何，第一絲杠軸11與第二絲杠軸12合在一起的進給剛度都不會降低，機床1000的加工量不會變得不穩定，從而機床1000的加工精度也不會降低。
[0074]即使是代替以上說明的實施方式地滿足以下所示的(5)?(8)的結構的實施方式也無妨。
[0075](5)將其上的部件軸支承為不能在軸線方向上移動的第一軸承31對第一絲杠軸11的兩端中的軸線方向的前方側(一側)的端部進行軸支承。
[0076](6)將其上的部件軸支承為能夠在軸線方向上移動的第二軸承32對第一絲杠軸11的兩端中的軸線方向的后方側(另一側)的端部進行軸支承。
[0077](7)將其上的部件軸支承為不能在軸線方向上移動的第三軸承33對第二絲杠軸12的兩端中的軸線方向的前方側(一側)的端部進行軸支承。
[0078](8)將其上的部件軸支承為能夠在軸線方向上移動的第四軸承34對第二絲杠軸12的兩端中的軸線方向的后方側(另一側)的端部進行軸支承。
[0079]即使是代替以上說明的實施方式地滿足以下所示的(9)?(12)的結構的實施方式也無妨。
[0080](9)將其上的部件軸支承為不能在軸線方向上移動的第一軸承31對第一絲杠軸11的兩端中的軸線方向的后方側(另一側)的端部進行軸支承。
[0081](10)將其上的部件軸支承為能夠在軸線方向上移動的第二軸承32對第一絲杠軸11的兩端中的軸線方向的前方側(一側)的端部進行軸支承。
[0082](11)將其上的部件軸支承為不能在軸線方向上移動的第三軸承33對第二絲杠軸12的兩端中的軸線方向的后方側(另一側)的端部進行軸支承。
[0083](12)將其上的部件軸支承為能夠在軸線方向上移動的第四軸承34對第二絲杠軸12的兩端中的軸線方向的前方側(一側)的端部進行軸支承。
[0084]即使是滿足上述(5)?(8)的結構的實施方式、或者滿足上述(9)?(I2)的結構的實施方式，因第一絲杠軸11而試圖使物體80向上或者向下移動的力與因第二絲杠軸12而試圖使物體80向下或者向上移動的力也相抵，從而安裝于移動體2的物體80不沿上下方向移動。因此，機床1000的加工精度不會降低。
[0085]在以上說明的實施方式中，第一絲杠軸11的第一螺紋部IIb的螺紋槽與第二絲杠軸12的第二螺紋部12b的螺紋槽沿同一方向形成。但是，即使是第一絲杠軸11的第一螺紋部Ilb的螺紋槽與第二絲杠軸12的第二螺紋部12b的螺紋槽沿不同方向形成的實施方式也無妨。
[0086]在以上說明的實施方式中，第一馬達21設置于在基座I的前方側(一側)形成的第一支承部lb，第二馬達22設置于在基座I的后方側(另一側)形成的第四支承部le。但是，SP使是第一馬達21設置于在基座I的中央部分形成的第二支承部lc、第二馬達22設置于在基座I的中央部分形成的第三支承部Id的實施方式也無妨。在為這樣的實施方式的情況下，第一馬達21與第二馬達22的旋轉方向為相反方向。
[0087]即使是第一馬達21設置于在基座I的前方側(一側)形成的第一支承部lb、第二馬達22設置于在基座I的中央部分形成的第三支承部Id的實施方式也無妨。或者，即使是第一馬達21設置于在基座I的中央部分形成的第二支承部lc、第二馬達22設置于在基座I的后方偵叭另一側)形成的第四支承部Ie的實施方式也無妨。在為這樣的實施方式的情況下，第一馬達21與第二馬達22的旋轉方向為相同方向。
[0088]在以上說明的實施方式中，在移動體2安裝有物體80。但是，即使是在移動體2未安裝物體80的實施方式也無妨。在這樣的實施方式中，第一螺母51設置于移動體2的相對于重心位置靠軸線方向的前方側(一側)的位置。而且，第二螺母52設置于移動體2的相對于重心位置靠軸線方向的后方側(另一側)的位置。根據這樣的結構，能夠使因第一絲杠軸11與第一螺母51的相對旋轉而在移動體2產生的起伏運動、和因第二絲杠軸12與第二螺母52的相對旋轉而在移動體2產生的起伏運動向相反方向發揮作用。因此，能夠可靠地抑制移動體2所產生的起伏運動。
[0089]在以上說明的實施方式中，第一螺母51、第二螺母52設置于移動體2。但是，即使是在移動體2形成有與第一絲杠軸11螺合的第一螺母并形成有與第二絲杠軸12螺合的第二螺母的實施方式也無妨。
[0090]即使是代替使絲杠軸11、12旋轉的馬達21、22地使用空氣促動器、發動機等驅動源的實施方式也無妨。
【主權項】
1.一種進給裝置，其特征在于，具備: 基座； 移動體，其相對于所述基座能夠沿規定的軸線方向移動； 第一絲杠軸，其與所述軸線方向平行地設置于所述基座，并能夠旋轉地支承于所述基座； 第二絲杠軸，其與所述第一絲杠軸是分體，并與所述軸線方向平行地設置于所述基座，并且能夠旋轉地被支承于所述基座； 第一驅動源，其安裝于所述基座并使所述第一絲杠軸旋轉； 第二驅動源，其安裝于所述基座并使所述第二絲杠軸旋轉； 第一螺母，其設置于所述移動體，并與所述第一絲杠軸螺合，隨著所述第一絲杠軸的旋轉而沿所述軸線方向移動；以及 第二螺母，其設置于所述移動體，并與所述第二絲杠軸螺合，隨著所述第二絲杠軸的旋轉而沿所述軸線方向移動， 所述第一螺母以及所述第二螺母在所述軸線方向上配置于不同位置。2.根據權利要求1所述的進給裝置，其特征在于， 所述第一螺母設置于所述移動體的相對于所述軸線方向的中央靠一側的位置， 所述第二螺母設置于所述移動體的相對于所述軸線方向的中央靠另一側的位置。3.根據權利要求1或2所述的進給裝置，其特征在于， 所述移動體載置于所述基座的上表面， 所述第一螺母設置于所述移動體的相對于重心位置靠所述軸線方向的一側的位置， 所述第二螺母設置于所述移動體的相對于重心位置靠所述軸線方向的另一側的位置。4.根據權利要求1或2所述的進給裝置，其特征在于， 所述移動體載置于所述基座的上表面并供物體安裝， 所述第一螺母設置于相對于所述移動體與所述物體合在一起的重心位置靠所述軸線方向的一側的位置， 所述第二螺母設置于相對于所述移動體與所述物體合在一起的重心位置靠所述軸線方向的另一側的位置。5.根據權利要求1或2所述的進給裝置，其特征在于， 所述第一絲杠軸的軸線與所述第二絲杠軸的軸線配置于同軸。6.根據權利要求1或2所述的進給裝置，其特征在于， 所述第一絲杠軸以及所述第二絲杠軸以兩端能夠旋轉的方式被支承于所述基座。7.根據權利要求6所述的進給裝置，其特征在于， 所述第一絲杠軸的所述軸線方向的一方端以不能沿所述軸線方向移動但能夠旋轉的方式被支承于所述基座， 所述第一絲杠軸的所述軸線方向的另一方端以能夠沿所述軸線方向移動且能夠旋轉的方式被支承于所述基座， 所述第二絲杠軸的所述軸線方向的一方端以能夠沿所述軸線方向移動且能夠旋轉的方式被支承于所述基座， 所述第二絲杠軸的所述軸線方向的另一方端以不能沿所述軸線方向移動但能夠旋轉的方式被支承于所述基座。8.根據權利要求1或2所述的進給裝置，其特征在于， 所述第一絲杠軸與所述第二絲杠軸沿同一方向形成有螺紋槽。9.一種機床，其特征在于， 具備權利要求1或2所述的進給裝置。
【文檔編號】B23Q5/40GK105834815SQ201610059501
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年1月28日
【發明人】外山弘治
【申請人】株式會社捷太格特