專利名稱：滑動(dòng)件和具有其的機(jī)床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在具有支撐結(jié)構(gòu)體，由上述支撐結(jié)構(gòu)體支撐，可在規(guī)定的輸送方向自由移動(dòng)的移動(dòng)結(jié)構(gòu)體；和利用上述支撐體結(jié)構(gòu)件的滑動(dòng)導(dǎo)向面和上述移動(dòng)結(jié)構(gòu)體側(cè)的滑動(dòng)導(dǎo)向面的接合關(guān)系，對(duì)該移動(dòng)結(jié)構(gòu)體的移動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向的滑動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的機(jī)床的上述滑動(dòng)導(dǎo)向面上使用的滑動(dòng)件、和具有該滑動(dòng)件的機(jī)床。
背景技術(shù)：
作為上述機(jī)床，已知有在日本特開平3～149147號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)中公開的機(jī)床。該機(jī)床由機(jī)座；配置在機(jī)座上的支柱；軸線配置在水平方向，保持工具的主軸；可在上下方向(Y軸方向)自動(dòng)移動(dòng)，由支柱支撐，可以主軸作為其軸線中心自由旋轉(zhuǎn)而支撐的主軸頭；在主軸軸線方向(Z軸方向)上自由移動(dòng)，配置在機(jī)座上的鞍座；和在與Y軸和Z軸兩者垂直的在X軸方向上自由移動(dòng)，配置在鞍座上，載置工件的工作臺(tái)構(gòu)成。
此外，上述機(jī)床具有利用在支柱上形成的滑動(dòng)導(dǎo)向面和在主軸頭上形成的滑動(dòng)導(dǎo)向面的接合關(guān)系，對(duì)該主軸頭向Y軸方向的移動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向的Y軸滑動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；利用在機(jī)座上形成的滑動(dòng)導(dǎo)向面和在鞍座上形成的滑動(dòng)導(dǎo)向面的接合關(guān)系，對(duì)該鞍座向Z軸方向的移動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向的Z軸滑動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；利用在鞍座上形成的滑動(dòng)導(dǎo)向面和在工作臺(tái)上形成的滑動(dòng)導(dǎo)向面的接合關(guān)系，對(duì)該工作臺(tái)向X軸向的移動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向的X軸滑動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；使主軸頭在Y軸方向移動(dòng)的Y軸輸送機(jī)構(gòu)；使鞍座在的Z軸方向移動(dòng)的Z軸輸送機(jī)構(gòu)；和使工作臺(tái)在X軸方向移動(dòng)的X軸輸送機(jī)構(gòu)。
在上述主軸頭上安裝構(gòu)成上述Y軸滑動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的主軸頭側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面的滑動(dòng)件；在上述鞍座上安裝構(gòu)成Z軸滑動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的鞍座側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面的滑動(dòng)件；和在上述工作臺(tái)上安裝構(gòu)成X軸滑動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的工作臺(tái)側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面的滑動(dòng)件。這些各個(gè)滑動(dòng)件由合成樹脂制成的片狀部件構(gòu)成，在適宜的安裝在主軸頭或鞍座、工作臺(tái)上后，為了形成多個(gè)成為潤滑油的貯存部的微小凹凸，對(duì)表面(導(dǎo)向面)進(jìn)行刮刀加工。此外，各個(gè)滑動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的互相連接的滑動(dòng)導(dǎo)向面，通過向它們之間供給的潤滑油的油膜接觸。
在這樣結(jié)構(gòu)的機(jī)床中，通過利用各個(gè)輸送機(jī)構(gòu)，使主軸頭、鞍座和工作臺(tái)在各導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向下，分別在規(guī)定的輸送方向移動(dòng)，可利用保持在主軸上的工具對(duì)工作臺(tái)上的工件進(jìn)行加工。
在各個(gè)滑動(dòng)件表面上，通過刮刀加工，形成多個(gè)微小的凹凸(潤滑油的貯存部)，可以高效率地將潤滑油供給至滑動(dòng)導(dǎo)向面之間。此外，由于伴隨著主軸頭、鞍座和工作臺(tái)的移動(dòng)的楔作用，產(chǎn)生油膜壓力，可防止各個(gè)滑動(dòng)導(dǎo)向面彼此直接接觸。由此，在各個(gè)滑動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)中，可得到高的導(dǎo)向精度，進(jìn)行精度高的加工。
此外，上述機(jī)床的滑動(dòng)件，通過刮刀加工形成多個(gè)凹部，但日本特開2003～211333號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)中，提出了不用刮刀加工，利用立銑刀加工在表面上形成多個(gè)凹部的合成樹脂制的滑動(dòng)件。在具有這種滑動(dòng)件的機(jī)床中，與上述機(jī)床同樣，因?yàn)榛瑒?dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向精度高，可以高精度地對(duì)工件進(jìn)行加工。
日本特開平3～149147號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)2]日本特開2003～211333號(hào)公報(bào)。
然而，在上述現(xiàn)有的專利文獻(xiàn)1的機(jī)床中，由于在滑動(dòng)件的表面上進(jìn)行的刮刀加工為手工作業(yè)，存在效率不高的問題和該機(jī)床的生產(chǎn)成本高的問題。此外，刮刀加工要求熟練，作業(yè)者達(dá)到熟練前要很長的時(shí)間，因此熟練的作業(yè)者少，這成為效率不高的原因和成本高的原因。
此外，在上述現(xiàn)有的專利文獻(xiàn)2的機(jī)床中利用立銑刀加工在滑動(dòng)件的表面形成凹部，在該凹部數(shù)非常多的情況下，加工時(shí)間比刮刀加工長，且由于立銑刀前端的磨耗，不能得到凹部深度變化均勻的深的凹部。因此，各個(gè)凹部的潤滑油保持量不均勻，產(chǎn)生供給滑動(dòng)導(dǎo)向面之間的潤滑油的偏差，降低導(dǎo)向精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是考慮以上情況提出的，其目的是要提供生產(chǎn)率高，可抑制成本，同時(shí)，可得高的導(dǎo)向精度的滑動(dòng)件和具有該滑動(dòng)件的機(jī)床。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的滑動(dòng)件是在機(jī)床的支撐結(jié)構(gòu)體側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面和移動(dòng)結(jié)構(gòu)體側(cè)的滑動(dòng)導(dǎo)向面的至少一個(gè)中使用的滑動(dòng)件，其中，上述機(jī)床具備支撐結(jié)構(gòu)體；由上述支撐結(jié)構(gòu)體支撐，可在規(guī)定的輸送方向自由移動(dòng)的至少一個(gè)移動(dòng)結(jié)構(gòu)體；利用設(shè)置在上述支撐結(jié)構(gòu)體上的滑動(dòng)導(dǎo)向面和設(shè)置在上述移動(dòng)結(jié)構(gòu)體上的滑動(dòng)導(dǎo)向面的接合關(guān)系，對(duì)該移動(dòng)結(jié)構(gòu)體在向上述輸送方向的移動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向的滑動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；和使上述移動(dòng)結(jié)構(gòu)體在上述輸送方向移動(dòng)的輸送機(jī)構(gòu)，上述滑動(dòng)件由以合成樹脂為主要成分的片狀部件構(gòu)成，在其表面的一個(gè)中具有由塑性變形形成的多個(gè)凹部。
采用這種滑動(dòng)件，由于可利用塑性變形形成多個(gè)凹部，可以高效率地形成凹部，同時(shí)，可使各凹部形狀相同。由此，可生產(chǎn)率高、低成本地制造該滑動(dòng)件，同時(shí)可使由各凹部保持的潤滑油的保持量均勻，可以無偏差地將潤滑油供給至滑動(dòng)導(dǎo)向面之間，得到良好的導(dǎo)向精度。此處，所謂塑性變形為通過加大的外力使物質(zhì)變形，塑性變形后，除去外力也不恢復(fù)原來形狀的永久變形。
此外，上述滑動(dòng)件厚度優(yōu)選為0.5mm～3.0mm，上述凹部的深度為上述厚度的0.1倍～0.4倍。當(dāng)厚度小于0.5mm時(shí)，難以均勻地制造過薄的厚度，當(dāng)厚度超過3.0mm時(shí)，該滑動(dòng)件使用的材料量多，制造成本變高。此外，當(dāng)凹部的深度小于厚度的0.1倍時(shí)，難以通過塑性變形形成凹部，在表面上形成凹部后，在研磨該表面，精加工為平滑狀的情況下，產(chǎn)生不能確保研磨料的問題。當(dāng)凹部的深度超過厚度的0.4倍時(shí)，為塑性變形進(jìn)行的加工時(shí)間長，加工(生產(chǎn))效率降低。
因此，使厚度和凹部深度分別在上述范圍內(nèi)，可以容易的制造厚度均勻的滑動(dòng)件，并抑制成本，同時(shí)，可確保凹部的潤滑油的最低限度的保持量，實(shí)現(xiàn)容易和高效率地形成凹部。
此外，上述滑動(dòng)件優(yōu)選上述各凹部的總開口面積占形成該各凹部的表面總面積的20％～60％。當(dāng)凹部的總開口面積小于20％時(shí)，不能將潤滑油充分的供給至滑動(dòng)導(dǎo)向面之間，不能平滑地移動(dòng)移動(dòng)結(jié)構(gòu)體。當(dāng)凹部的總開口面積超過60％時(shí)，強(qiáng)度降低，容易產(chǎn)生蠕變，此外，蠕變變形可降低導(dǎo)向精度。
因此，使凹部的總開口面積在上述范圍內(nèi)，可以將潤滑油充分的供給滑動(dòng)導(dǎo)向面之間，可以平穩(wěn)地移動(dòng)移動(dòng)結(jié)構(gòu)體，同時(shí)，難以產(chǎn)生蠕變，可防止導(dǎo)向精度的降低。
此外，上述滑動(dòng)件，優(yōu)選每一個(gè)上述凹部的開口面積為4mm2～25mm2。當(dāng)開口面積小于4mm2時(shí)，必須增多凹部數(shù)目，這樣，塑性變形所必要的金屬模的制造成本上升，導(dǎo)致該滑動(dòng)件的成本上升。當(dāng)開口面積超過25mm2時(shí)，開口面積過大，在滑動(dòng)導(dǎo)向面之間難以形成潤滑油的油膜，難以將潤滑油供給至滑動(dòng)導(dǎo)向面之間，不能平滑移動(dòng)移動(dòng)結(jié)構(gòu)體。
因此，使開口面積在上述范圍內(nèi)可使進(jìn)行塑性變形必要的金屬模的制造成本低，抑制該滑動(dòng)件的成本升高，同時(shí)，可充分地在滑動(dòng)導(dǎo)向面之間形成潤滑油的油膜，可將潤滑油充分供給至滑動(dòng)導(dǎo)向面之間，可以平穩(wěn)地移動(dòng)移動(dòng)結(jié)構(gòu)體。
此外，上述滑動(dòng)件，優(yōu)選上述凹部的側(cè)壁相對(duì)于形成該凹部的表面的傾斜角度為10°～40°。當(dāng)傾斜角度小于10°時(shí)，難以通過塑性變形形成凹部，當(dāng)傾斜角度超過40°時(shí)，難以得到隨著移動(dòng)結(jié)構(gòu)體移動(dòng)的楔作用，不能由該楔作用得到充分的油膜壓力，凹部內(nèi)保持的潤滑油的排出性差，不能將潤滑油充分的供給至滑動(dòng)導(dǎo)向面之間，不能平穩(wěn)地移動(dòng)移動(dòng)結(jié)構(gòu)體。
因此，使傾斜角度在上述范圍內(nèi)，容易形成凹部，此外，可以由楔作用產(chǎn)生充分的油膜壓力，保持在凹部內(nèi)的潤滑油的排出性好，潤滑油可充分供給至滑動(dòng)導(dǎo)向面之間，可平滑地移動(dòng)移動(dòng)結(jié)構(gòu)體。
此外，上述滑動(dòng)件，優(yōu)選由以聚四氟乙烯為主要成分構(gòu)成，同時(shí)包含體積比5～40％的硬度比鐵低的非鐵金屬。以聚四氟乙烯為主要成分是因?yàn)樵摼鬯姆蚁┰诟鞣N合成樹脂中摩擦系數(shù)小，耐熱性或成本方面優(yōu)秀。此外，包含硬度比鐵低的非鐵金屬，是為了限制在該滑動(dòng)件之間構(gòu)成的滑動(dòng)導(dǎo)向面之間的接合，通常該滑動(dòng)件表面與由包含作為金屬元素鐵的各種合金構(gòu)成的滑動(dòng)導(dǎo)向面接合，因此利用含有的非鐵金屬可防止該滑動(dòng)導(dǎo)向面的損壞。
此外，非鐵金屬的含量為體積比5％～40％，體積比小于5％時(shí)，不能大幅度提高強(qiáng)度(例如，蠕變面的強(qiáng)度)或耐磨耗性，當(dāng)體積比超過40％時(shí)，會(huì)損害聚四氟乙烯具的低摩擦特性。因此，使非鐵金屬的含量在上述范圍內(nèi)，可以不損害聚四氟乙烯具有的低摩擦特性，提高強(qiáng)度或耐磨耗性，難以產(chǎn)生蠕變變形，可防止導(dǎo)向精度降低。
此外，本發(fā)明的一種機(jī)床，具備支撐結(jié)構(gòu)體；由上述支撐結(jié)構(gòu)體支撐，可在規(guī)定的輸送方向自由移動(dòng)的至少一個(gè)移動(dòng)結(jié)構(gòu)體；利用設(shè)置在上述支撐結(jié)構(gòu)體上的滑動(dòng)導(dǎo)向面和設(shè)置在上述移動(dòng)結(jié)構(gòu)體上的滑動(dòng)導(dǎo)向面的接合關(guān)系，對(duì)該移動(dòng)結(jié)構(gòu)體向上述輸送方向的移動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向的滑動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；和使上述移動(dòng)結(jié)構(gòu)體在上述輸送方向移動(dòng)的輸送機(jī)構(gòu)，具備上述滑動(dòng)件，該滑動(dòng)件配置在上述支撐結(jié)構(gòu)體和移動(dòng)結(jié)構(gòu)體的至少一個(gè)上，使具有上述凹部的面成為上述滑動(dòng)導(dǎo)向面。
采用這種機(jī)床，如上所述，因?yàn)樵摶瑒?dòng)件生產(chǎn)率或成本方面優(yōu)異，可得到高的導(dǎo)向精度，因此可提高該機(jī)床的生產(chǎn)率，降低成本，同時(shí)可提高移動(dòng)結(jié)構(gòu)體的導(dǎo)向精度，實(shí)現(xiàn)高精度的加工。
如上所述，采用本發(fā)明的滑動(dòng)件，可利用塑性變形形成凹部，可使該滑動(dòng)件的生產(chǎn)率好，成本低，同時(shí)，可使各凹部的潤滑油保持量均勻，可無偏差的將潤滑油供給至滑動(dòng)導(dǎo)向面之間，得到良好的導(dǎo)向精度。
此外，采用本發(fā)明的機(jī)床，由于滑動(dòng)導(dǎo)向面使用上述的滑動(dòng)件，可提高該機(jī)床的生產(chǎn)率，降低成本。同時(shí)，可提高移動(dòng)結(jié)構(gòu)體的導(dǎo)向精度，可實(shí)現(xiàn)高精度的加工。


圖1為表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的機(jī)床的大致結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖2為表示本實(shí)施方式的滑動(dòng)件的大致結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖3為圖2的A部的詳圖。
圖4為圖3箭頭B～B方向的截面圖。
具體實(shí)施例方式
以下，根據(jù)

本發(fā)明的具體的實(shí)施方式。圖1為表示本發(fā)的一個(gè)實(shí)施方式的機(jī)床的大致結(jié)構(gòu)的立體圖。圖2為表示本實(shí)施方式的滑動(dòng)件的大致結(jié)構(gòu)的平面圖，圖3為圖2的A部的詳圖，圖4為圖3的箭頭B～B方向的截面圖。
如圖1所示，本例的機(jī)床1由機(jī)座11；配置在機(jī)座11上的支柱12；支撐在支柱12上，可在上下方向(Z軸方向)自由移動(dòng)的主軸頭13；軸線與Z軸平行，并且在該軸線中心可自由旋轉(zhuǎn)地，由主軸頭13支撐的主軸14；配置在機(jī)座11上，可在水平方向(Y軸方向)自由地移動(dòng)的鞍座15；配置在鞍座15上，可在與Z軸和Y軸兩者垂直的在X軸方向自由移動(dòng)的工作臺(tái)16等構(gòu)成。工具T安裝在上述主軸14上，工件W放置在上述工作臺(tái)16上。
此外，上述機(jī)床1具有對(duì)主軸頭13向Z軸方向移動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向的Z軸導(dǎo)向機(jī)構(gòu)20；對(duì)鞍座15向Y軸方向的移動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向的Y軸導(dǎo)向機(jī)構(gòu)21；對(duì)工作臺(tái)16在X軸方向移動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向的X軸導(dǎo)向機(jī)構(gòu)25；使主軸頭13在Z軸方向移動(dòng)的Z軸輸送機(jī)構(gòu)(未圖示)；使鞍座15在Y軸方向移動(dòng)的Y軸輸送機(jī)構(gòu)(未圖示)；和使工作臺(tái)16在X軸方向移動(dòng)的X軸輸送機(jī)構(gòu)(未圖示)。
上述Z軸導(dǎo)向機(jī)構(gòu)20由沿著Z軸、在主軸頭13的背面配置的導(dǎo)軌20a；和固定設(shè)置在支柱12的上部前面，可自由移動(dòng)地與該導(dǎo)軌20a接合的滑塊20b構(gòu)成。
上述Y軸導(dǎo)向機(jī)構(gòu)21由沿著Y軸方向在機(jī)座11的上面形成的滑動(dòng)導(dǎo)向面22；和沿著Y軸方向，在鞍座15的下面形成的，與上述機(jī)座側(cè)的滑動(dòng)導(dǎo)向面22可自由移動(dòng)的接合的滑動(dòng)導(dǎo)向部分23構(gòu)成。與該機(jī)座側(cè)的滑動(dòng)導(dǎo)向面22接觸的滑動(dòng)件24，架在整個(gè)與該機(jī)座側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面22的相對(duì)部上而設(shè)置在該滑動(dòng)導(dǎo)向面23上。
上述X軸導(dǎo)向機(jī)構(gòu)25由沿著X軸方向，在鞍座15的上面上形成的滑動(dòng)導(dǎo)向面26；和沿著X軸方向在工作臺(tái)16的下面上形成的，與上述鞍座側(cè)的滑動(dòng)導(dǎo)向面26可自由移動(dòng)地接合的滑動(dòng)導(dǎo)向部分27構(gòu)成。與該鞍座側(cè)的滑動(dòng)導(dǎo)向面26接觸的滑動(dòng)件28，架在整個(gè)與該鞍座側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面26的相對(duì)部上而設(shè)置在該滑動(dòng)導(dǎo)向面27上。
上述滑動(dòng)件24、28，與機(jī)座側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面22或鞍座側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向26的接觸面作為滑動(dòng)導(dǎo)向面起作用，通過適當(dāng)?shù)貙櫥凸┙o至該滑動(dòng)件24的接觸面(滑動(dòng)導(dǎo)向面)和機(jī)座側(cè)的滑動(dòng)導(dǎo)向面22之間，或滑動(dòng)件28的接觸面(滑動(dòng)導(dǎo)向面)和鞍座側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面26之間，與機(jī)座側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面22或鞍座滑動(dòng)導(dǎo)向面26接觸。
此外，如圖2～圖4所示，上述滑動(dòng)件24、28由以聚四氟乙烯為主要成分，并且含有體積比為5％～40％的銅或銅合金粉未的片狀部件構(gòu)成。在上述接觸面(滑動(dòng)導(dǎo)向面)上形成成為潤滑油貯存處的，平面看為矩形形狀的多個(gè)凹部24a、28a。此外，銅或銅合金粉末的粒徑優(yōu)選2μm～150μm，更優(yōu)選2μm～75μm。
此外，上述滑動(dòng)件24、28的厚度t為0.5mm～3.0mm，凹部24a、28a的深度d為上述厚度t的0.1倍～0.4倍(即，d＝0.1×t～0.4×t)，每一個(gè)凹部24a、28a的開口面積為4mm2～25mm2，凹部24a、28a的側(cè)壁相對(duì)于上述接觸面的傾斜角度θ為10°～40°。同時(shí)，各個(gè)凹部24a、28a形成的總開口面積占上述接觸面的總面積的20％～60％，凹部24a、28a的對(duì)角方向與輸送方向(在滑動(dòng)件24的情況下，為Y軸，在滑動(dòng)件28的情況下為X軸)平行，而且凹部24a、28a相對(duì)輸送方向(在滑動(dòng)件24的情況下為Y軸，在滑動(dòng)件28的情況下，為X軸)成格子狀配置。
這種滑動(dòng)件24、28是將車削加工圓柱狀的成型體得到的片材或成型為片狀的片材加熱至比玻璃化轉(zhuǎn)移點(diǎn)高，比融點(diǎn)低的溫度后，利用金屬模在規(guī)定壓力下壓制該片材的一個(gè)表面(接觸面)，通過塑性變形得到。這時(shí)，在加熱溫度高的情況下，壓制壓力低也可以，但在加熱溫度低的情況下，壓制壓力必須高。如本例，當(dāng)以聚四氟乙烯作為主要成分時(shí)，加熱溫度范圍為130℃(玻璃化轉(zhuǎn)移點(diǎn))～327℃(融點(diǎn))，壓制壓力為9MPa～63MPa的范圍。在加熱溫度為130℃的情況下，壓制壓力必須為63MPa，當(dāng)加熱溫度為327℃時(shí)，壓制壓力為9MPa即可。
然后，用適當(dāng)?shù)乃幤诽幚碛纱说玫降幕瑒?dòng)件24、28的另一個(gè)表面(與接觸面相反側(cè)的面)，用適當(dāng)?shù)恼辰Y(jié)劑，粘結(jié)安裝在上述滑動(dòng)導(dǎo)向部23、27上后，平滑地精加工和研磨加工接觸面。
此外，以聚上氟乙烯為主要成分的理由是該聚四氟乙烯在各種合成樹脂中摩擦系數(shù)小，而耐熱性或成本方面優(yōu)異。此外，含有銅或銅合金粉末是因?yàn)檫@些材料具有硬度比鐵低、在非鐵金屬中摩擦系數(shù)小、材料費(fèi)用低、容易加工(如上所述由于進(jìn)行塑性變形或研磨加工，容易進(jìn)行加工，這點(diǎn)很重要)的特征。此外，硬度必須比鐵低是因?yàn)樯鲜鰴C(jī)座側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面22或鞍座側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面26通常由含有作為金屬元素的鐵的各種合金構(gòu)成，利用滑動(dòng)件24、28中含有的物質(zhì)(在本例中，銅或銅合金粉末)可防止該滑動(dòng)導(dǎo)向面22、26受損。
此外，使銅或銅合金的粉未含量為體積比5％～40％是因?yàn)楫?dāng)體積比小于5％時(shí)，不能大幅提高強(qiáng)度(例如，蠕變面上的強(qiáng)度)或耐磨耗性；當(dāng)體積比超過40％時(shí)，聚四氟乙烯具有的低摩擦特性受損。此外，銅或銅合金粉末的粒徑為2μm～150μm，是因?yàn)楫?dāng)粒徑超過150μm時(shí)，銅或銅合金的比重大，該粉末在聚四氟乙烯中不能均勻地分散，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)度或耐磨耗性的不均勻或偏差；此外，即使小于2μm，同樣，不能使該粉末在聚四乙氟烯中均勻地分散。
因此，使銅或銅合金的粉末的含量在上述范圍內(nèi)，可以不損害聚四氟乙烯具有的低摩擦特性，可以提高強(qiáng)度或耐磨耗性難以生產(chǎn)蠕變變形，可防止導(dǎo)向精度的降低。此外，使銅或銅合金粉末的粒徑在上述范圍內(nèi)，可使該粉末在聚四氟乙烯中均勻地分散，可使強(qiáng)度或耐磨耗性均勻。
此外，使厚度t為0.5mm～3.0mm，是因?yàn)楫?dāng)厚度t小于0.5mm時(shí)，難以均勻地制造過薄的厚度t，當(dāng)厚度t超過3.0mm時(shí)，該滑動(dòng)件24、28中使用材料量多，制造成本高，在切削加工后的片材中產(chǎn)生的波紋難以除去，能使該滑動(dòng)件24、28與滑動(dòng)導(dǎo)向部分23、27粘結(jié)，而使接觸面沒有起伏，不能無偏差地使粘接面(與接觸面相反側(cè)的面)與滑動(dòng)導(dǎo)向部分23、27粘接。此外，使凹部24a、28a的深度d為厚度t的0.1倍～0.4倍，是因?yàn)榘疾?4a、28a的深度d小于厚度t的0.1倍時(shí)，難以利用塑料變形形成凹部24a、28a，在形成凹部24a、28a后，當(dāng)研磨和精加工接觸面使其平滑時(shí)，產(chǎn)生不能確保研磨料的問題，當(dāng)凹部24a、28a的深度d超過厚度t的0.4倍時(shí)，塑料變形加工時(shí)間長，加工(生產(chǎn))效率降低。
因此，使厚度t和凹部深度d分別在上述范圍內(nèi)，可以容易制造厚度t均勻的滑動(dòng)件24、28，并且可抑制成本，同時(shí)，可以容易和高效率地形成凹部24a、28a，并可由凹部24a、28a保證的潤滑油的最低限度的保持量。此外，滑動(dòng)件24、28在滑動(dòng)導(dǎo)向部分23、27中的安裝(粘結(jié))容易進(jìn)行并且效率高。
此外，使每一個(gè)凹部24a、28a的開口面積為4mm2～25mm2，當(dāng)開口面積小于4mm2時(shí)，由于必須增多凹部24a、28a的數(shù)目，塑料變形必要的金屬模的制造成本上升，導(dǎo)致該滑動(dòng)件24、28的成本升高，當(dāng)開口面積超過25mm2時(shí)，開口面積過大，在接觸面與機(jī)座側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面22或與鞍座側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面26之間難以形成潤滑油的油膜，難以將潤滑油供給至接觸面與機(jī)座側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面22或與鞍座側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面26之間，不能使鞍座15或工作臺(tái)16平滑的移動(dòng)。
因此，使開口面積在上述范圍內(nèi)，可使塑料變形必要的金屬摸的制造成本低，可以抑制該滑動(dòng)件24、28的成本升高，同時(shí)，在接觸面與機(jī)座側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面22或與鞍座側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面26之間可以充分形成潤滑油的油膜，可以將潤滑油充分供給接觸面與機(jī)座側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面22或與鞍座側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面26之間，可以使得鞍座15或工作臺(tái)16平滑的移動(dòng)。
此外，使凹部24a、28a的側(cè)壁相對(duì)接觸面的傾斜角度θ為10°～40°。當(dāng)傾斜角度θ小于10°時(shí)，難以利用塑料變形形成凹部24a、28a，當(dāng)傾斜角度θ超過40°時(shí)，難以得到伴隨鞍座15或工作臺(tái)16的移動(dòng)的楔作用，不能充分得到由該楔作用產(chǎn)生的油膜壓力，保持在凹部24a、28a內(nèi)的潤滑油的排出性差，不能將潤滑油充分供給接觸面與機(jī)座側(cè)導(dǎo)向面22或與鞍座側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面26之間，不能使鞍座15或工作臺(tái)16平滑的移動(dòng)。
因此，使傾斜角度θ在上述范圍內(nèi)，容易形成凹部，此外，可以由楔作用充分產(chǎn)生油膜壓力，保持在凹部24a、28a內(nèi)的潤滑油的排出性好，潤滑油可充分供給至接觸面與機(jī)座側(cè)導(dǎo)向面22或與鞍座側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面26之間，可使鞍座15或工作臺(tái)16平滑的移動(dòng)。此外，為了防止?jié)櫥偷呐懦鲂越档?，上述接觸面和凹部24a、28a的側(cè)壁(傾斜面)優(yōu)選不是拉伸方材而連接，而是以曲面光滑地連接。
此外，各個(gè)凹部24a、28a的總開口面積占接觸面的總面積的20％～60％。當(dāng)凹部24a、28a的總開口面積小于20％時(shí)，不能將潤滑油充分供給接觸面與機(jī)座側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面22或與鞍座側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面26之間，不能使鞍座15或工作臺(tái)16平滑的移動(dòng)。當(dāng)凹部24a、28a的總開口面積超過60％時(shí)，強(qiáng)度降低，容易產(chǎn)生蠕變，此外，蠕變變形會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)向精度降低。
因此，使凹部24a、28a的總開口面積在上述范圍內(nèi)，可將潤滑油充分供給接觸面與機(jī)座側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面22或與鞍座側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面26之間，可以使鞍座15或工作臺(tái)16平滑的移動(dòng)，難以產(chǎn)生蠕變，可防止導(dǎo)向精度降低。
此外，凹部24a、28a的形狀為矩形，可使塑性變形必須的金屬模容易加工，抑制該金屬模制造成本，可抑制該滑動(dòng)件24、28的成本。此外，使凹部24a、28a的對(duì)角方向與輸送方向平行，可提高保持在該凹部24a、28a內(nèi)的潤滑油的排出性，可充分地將潤滑油供給接觸面與機(jī)座側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面22或與鞍座側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向26之間，可以使鞍座15或工作臺(tái)16平滑的移動(dòng)。此外，相對(duì)輸送方向，將凹部24a、28a配置成格子狀，可將潤滑油高效率并無偏差地供給至機(jī)座側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面22或鞍座側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面26的整個(gè)面上。
采用以上結(jié)構(gòu)的本例的機(jī)床1，當(dāng)利用Z軸輸送機(jī)構(gòu)(未圖示)驅(qū)動(dòng)主軸頭13時(shí)，該主軸頭13由導(dǎo)軌20a和滑塊20b導(dǎo)向，在Z軸方向移動(dòng)；當(dāng)利用Y軸輸送機(jī)構(gòu)(未圖示)驅(qū)動(dòng)鞍座15時(shí)，該鞍座15利用包含滑動(dòng)件24的滑動(dòng)導(dǎo)向部23和機(jī)座側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面22的接合關(guān)系被導(dǎo)向，在Y軸方向移動(dòng)；當(dāng)利用X軸輸送機(jī)構(gòu)(未圖示)驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)16時(shí)，該工作臺(tái)16利用包含滑動(dòng)件28的滑動(dòng)導(dǎo)向部27和鞍座側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面26的接合關(guān)系被導(dǎo)向，在X軸方向移動(dòng)；由此，可利用保持在主軸14上的工具T加工在工作臺(tái)16上的工件W。
此時(shí)，由滑動(dòng)件24、28的多個(gè)凹部24a、28a可以高效率地將滑潤油供給至接觸面與機(jī)座側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面22或與鞍座側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面26之間；此外，利用伴隨鞍座15或工作臺(tái)16的移動(dòng)的楔作用產(chǎn)生的油膜壓力，可以防止滑動(dòng)件24、28與機(jī)座側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面22或與鞍座側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面26的直接接觸。
如上所述，因?yàn)楸纠臋C(jī)床1所用的滑動(dòng)件24、28為利用塑性變形形成多個(gè)凹部24a、28a的滑動(dòng)件，因此可以高效率地形成凹部24a、28a，同時(shí)，可使各凹部24a、28a的形狀相同，由此，可以生產(chǎn)率優(yōu)異，低成本的制造該滑動(dòng)件24、28，同時(shí)，可使由各凹部24a、28a保持的潤滑油保持量均勻，可以沒有偏差地將潤滑油供給至接觸面與機(jī)座側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面22或與鞍座側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面26之間，可以得到良好的導(dǎo)向精度。
因此，采用本例的機(jī)床1，可提高該機(jī)床1的生產(chǎn)率，降低成本，同時(shí)可提高鞍座15或工作臺(tái)16的導(dǎo)向精度，實(shí)現(xiàn)高精度的加工。
以上說明了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，但本發(fā)明可以采用的具體形式不僅限于此。
在上述例子中，設(shè)置滑動(dòng)件24作為Y軸導(dǎo)向機(jī)構(gòu)21的鞍座側(cè)導(dǎo)向面，設(shè)置滑動(dòng)件28作為X軸導(dǎo)向機(jī)構(gòu)25的工作臺(tái)側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面，但不僅限于此；在Y軸導(dǎo)向機(jī)構(gòu)21的機(jī)座側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面22、X軸導(dǎo)向機(jī)構(gòu)25的鞍座側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面26上使用上述滑動(dòng)件24、28；在Y軸導(dǎo)向機(jī)構(gòu)21的鞍座側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面、X軸導(dǎo)向機(jī)構(gòu)25的工作臺(tái)側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面上，不使用上述滑動(dòng)件24、28，只在Y軸導(dǎo)向機(jī)構(gòu)21的機(jī)座側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面22、X軸導(dǎo)向機(jī)構(gòu)25的鞍座側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面26上使用上述滑動(dòng)件24、28也可以。
此外，在Z軸導(dǎo)向機(jī)構(gòu)20中，與Y軸導(dǎo)向機(jī)構(gòu)21或X軸導(dǎo)向機(jī)構(gòu)25同樣，使用滑動(dòng)件24、28作為導(dǎo)向機(jī)構(gòu)也可以。
此外，在上述例子中舉例說明了以機(jī)座11、支柱12和鞍座15作為支撐結(jié)構(gòu)體；以主軸頭13、鞍座15和工作臺(tái)16作為移動(dòng)結(jié)構(gòu)體的一個(gè)例子，但支撐結(jié)構(gòu)體或移動(dòng)結(jié)構(gòu)體不是僅限于此。此外，在稱為立式加工中心的類型的機(jī)床1中，也可以設(shè)置上述滑動(dòng)件24、28，該滑動(dòng)件24、28在具有滑動(dòng)導(dǎo)向面的旋壓機(jī)等各種機(jī)床中使用。
權(quán)利要求
1.一種滑動(dòng)件，在機(jī)床的支撐結(jié)構(gòu)體側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面和移動(dòng)結(jié)構(gòu)體側(cè)的滑動(dòng)導(dǎo)向面的至少一個(gè)上使用，其特征在于，所述機(jī)床具備支撐結(jié)構(gòu)體；由所述支撐結(jié)構(gòu)體支撐，可在規(guī)定的輸送方向自由移動(dòng)的至少一個(gè)移動(dòng)結(jié)構(gòu)體；利用設(shè)置在所述支撐結(jié)構(gòu)體上的滑動(dòng)導(dǎo)向面和設(shè)置在所述移動(dòng)結(jié)構(gòu)體上的滑動(dòng)導(dǎo)向面的接合關(guān)系，對(duì)該移動(dòng)結(jié)構(gòu)體在所述輸送方向上的移動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向的滑動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；和使所述移動(dòng)結(jié)構(gòu)體在所述輸送方向移動(dòng)的輸送機(jī)構(gòu)，其中，所述滑動(dòng)件由以合成樹脂為主要成分的片狀部件構(gòu)成，在其一個(gè)表面中具有通過塑性變形形成的多個(gè)凹部。
2.如權(quán)利要求1所述的滑動(dòng)件，其特征在于，厚度為0.5mm～3.0mm，所述凹部的深度為所述厚度的0.1倍～0.4倍。
3.如權(quán)利要求1所述的滑動(dòng)件，其特征在于，所述各凹部的總開口面積占形成該各凹部的表面的總面積的20％～60％。
4.如權(quán)利要求1所述的滑動(dòng)件，其特征在于，每一個(gè)所述凹部的開口面積為4mm2～25mm2。
5.如權(quán)利要求1所述的滑動(dòng)件，其特征在于，所述凹部的側(cè)壁相對(duì)于形成該凹部的表面的傾斜角度為10°～40°。
6.如權(quán)利要求1所述的滑動(dòng)件，其特征在于，以聚四氟乙烯為主要成分構(gòu)成，同時(shí)含有體積比5％～40％的硬度低于鐵的非鐵金屬。
7.一種機(jī)床，其特征在于，具有支撐結(jié)構(gòu)體；由所述支撐結(jié)構(gòu)體支撐，可在規(guī)定的輸送方向自由移動(dòng)的至少一個(gè)移動(dòng)結(jié)構(gòu)體；利用設(shè)置在所述支撐結(jié)構(gòu)體上的滑動(dòng)導(dǎo)向面和設(shè)置在所述移動(dòng)結(jié)構(gòu)體上的滑動(dòng)導(dǎo)向面的接合關(guān)系，對(duì)該移動(dòng)結(jié)構(gòu)在所述輸送方向上的移動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向的滑動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；和使所述移動(dòng)結(jié)構(gòu)體在所述輸送方向移動(dòng)的輸送機(jī)構(gòu)，具有權(quán)利要求1～6中任一項(xiàng)所述的滑動(dòng)件，該滑動(dòng)件配置在所述支撐結(jié)構(gòu)體和移動(dòng)結(jié)構(gòu)體的至少一個(gè)上，使得具有所述凹部的面成為所述滑動(dòng)導(dǎo)向面。
全文摘要
本發(fā)明提供生產(chǎn)率高、可抑制成本，同時(shí)可得到高的導(dǎo)向精度的滑動(dòng)件等?；瑒?dòng)件(24、28)在機(jī)床的支撐結(jié)構(gòu)體側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面和移動(dòng)結(jié)構(gòu)體側(cè)滑動(dòng)導(dǎo)向面的至少一個(gè)上使用，其中，所述機(jī)床具有支撐結(jié)構(gòu)體；由所述支撐結(jié)構(gòu)體支撐，可在規(guī)定的輸送方向自由移動(dòng)的至少一個(gè)移動(dòng)結(jié)構(gòu)體；利用設(shè)置在支撐結(jié)構(gòu)體上的滑動(dòng)導(dǎo)向面和設(shè)置在移動(dòng)結(jié)構(gòu)體上的滑動(dòng)導(dǎo)向面的接合關(guān)系，對(duì)該移動(dòng)結(jié)構(gòu)在所述輸送方向的移動(dòng)進(jìn)行導(dǎo)向的滑動(dòng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)；和使移動(dòng)結(jié)構(gòu)體在該輸送方向移動(dòng)的輸送機(jī)構(gòu)。此外，滑動(dòng)件(24、28)由以合成樹脂為主要成分的片狀部件構(gòu)成，在其表面的一個(gè)中具有利用塑性變形形成的多個(gè)凹部(24a、28a)。
文檔編號(hào)B23Q1/00GK1923454SQ200610126450
公開日2007年3月7日 申請(qǐng)日期2006年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月31日
發(fā)明者馬場(chǎng)俊行, 小林繁夫, 福澤覺, 辻俊一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社森精機(jī)制作所, Ntn株式會(huì)社