The Japan Society Sooiety of Meohanioal Mechanical Engineers 1128 日本機械学会論文集 (C 編 ) 75 巻 752 号 (20U9 4) 論文 No.U リニアモータ駆動水静圧案内テー * ブルの開発 ( テーブルシス

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つづるきせんばる
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1 1128 日本機械学会論文集 (C 編 ) 7 巻 72 号 (2U9 4) 論文 No U8 71 リニアモータ駆動水静圧案内テー * ブル開発 ( テーブルシステム設計開発と静的特性 ) * 由井明紀熊谷誠弥 2, 北嶋孝之 * 1 * 3 奥山繁樹, 藤田悦男, Alexander Ilenry SLOCUM Development of a Linear Motor Driven Table with Hydrostatic Water Bearings (Design and Development of the Table Systelu and Its Static C aracteristics ) Akinori YUI *,Masaya KUMAGA 工,Takayuki KITAJIMA, Shigeki OKUYAMA, Etsuo FUJITA and Alexander Henry SLOCUM 濯 Department of Me 匚 ha ロ ical Systems EngineeE ing,n 訌 tional Defer 且 se A adelny 11211ashirimizu,YDkosuka shi,kanagawa, i Japan A inear mo し ()r driven 亡 able sustai 肥 d by constant flow hydrostaticw, ater bearings which are freefrqm envirenn ユ e エユ ta 玉 pollutiqn isdcvc 且 opcd The static characteristic of the developed table syst 巳 m is experimentally investigated Since the collstallt flow hydrustatic bearings ne 巳 ds no restrictor,such a $ orificeor capnlary tube blockingof the restrictor by bacteriasludge,atld rust of steel can be avojdcd A milliature gcar pump appljed sh wed good constant 月 ow perf brfua τ1ce for the hydros 匸 atic bearing with ut pump pulsation A simple Qne side recess type bearing ischosen for tlle systel τ1iiiorder to obtain high sustaining stiffness, preluad is given * 1 tu the beurings using attractive forccof a core type lirlearmot {}r The preload iseffective inboth vertical and horizontal ]irections hy u $ing the slant arrangement of the linear motor magllet The meal sured sustaining forceis, 1kN and s 亡 atic stiffness is O66 knifin under b 巳 aring clearanc ピ々 = 16 Fm und How rate (2 O 92 ml 〆 s Key Mo rds imachine Table,Hydrostatic Wa 亡 cr Bearillg,Gear P mp,lincar M )Lor,Sus!aining Force,StaticStiffness * 4 1 緒言精密機械部品や光学電子部品微細化高性能化に伴い, これらを加工するため工作機械高精度化高能率化クリーン化に対する要求が高まっいる (1 ] 工作機械を高精度化するために軸受高性能化は必須条件であり, 潤滑膜による平均化効果による高い運動精度および油膜スクイーズ効果による高い減衰性能が得られる静圧軸受選定は有力な選択肢一つである ( 2 ) 一般に, 工作機械用静圧軸受作動流体には鉱物油が使用されるが, 作業環境クリーン化や地球温暖化防止ために, そ使用量削減が求められている ( 3 一方, 水は低発熱, 高い熱伝達率と熱容量など特長を持ち, 加工精度維持点から作動流体と串 * L 原稿受 f 寸 2U 8 年 8 月 11 目正員, 防衛大学校機械システム工学科 ( 極横須賀市走水紀防衛大学校理工学研究科 : 株 ) 岡本工作機械製作所面 37911S 安中 d 郷原 2993> 料 Ma 雪 sachusetts rnstitute uf Technology 77 Masachusctts Avenu 巳,Cambridge MA O2139 ) E lnail : nda ac jp てして有望であり, 非燃性, 無公害, 無尽蔵という点で社会的要求にも合っているこため, 水を作動流体とする静圧軸受に関する研究開発が試みられ, 工作機械や半導体加工装置に用いた例も報告されている, 例えば, 阿部らは砥石軸に水静圧軸受を使用して低発熱で高精度なウーエハ研削盤を開発し ω, 磯部らはそ実用化に成功しているまた, 中尾らは静圧軸受とスピンドル駆動源に水を用いるウォータドライブスピンドルを開発し, クリーンな作業環境を実現している ( fi) さらに, 吉本らは水 / 空気潤滑ハイブリットジャーナル軸受を開発し, 軸受剛性向上を試みている ω, また, 楠井らは水静圧軸受を直動ステージに適用し, 精密機器要素として十分な負荷容量と剛性を実現している {8 S), ところが, これら研究は全て定圧力方式水静圧軸受に関するもであるすなわち, 毛細管あるいはオリフィス絞りを用いてリセス内圧力を補償しているため, 作動流体中に発生したカビやバクテリア, そして構造体サビなどが狭窄部に詰まる恐れがある一 364 一

Tablel Specification ofdeveloped table system Hydraulic nuidmineral oii Water Bearingstructure Opposed Singlesided recess e recess e BearingPreload 一 Magnetic 負 )rce and tablemass Restrictor

2 Tablel Specification ofdeveloped table system Hydraulic nuidmineral oii Water Bearingstructure Opposed Singlesided recess e recess e BearingPreload 一 Magnetic 負 )rce and tablemass Restrictor Capillarytube or orifice Pomp 1set Each bearings Bearing gap 1 4 μ m 14 ) 2 μ m Table2 Specification ofdeveloped table system リニアモータ駆動水静圧案内テーブル開発 u29 レご x 贈焉騰 1: 厨鬱鞭隔 liill 綉罫驫憲翻 1塗 1 し嘩 ii 誕 1 聖変一璽匸詳 ll: 1ド驚蠶 1 : 縣騨广 1 姦 s 1 犠 : ジ匸ピ 1 し了 B 逼騨 9 Llh 蹟 Dt r 謎審夢 Fig,1Concept ofalinear motor dliven table system wlth hydrdstaticbearings Table size (length x width ) [ mm ] 48x3 Table 3Physical properties ofstmctural materials Table stroke [ mm ] 4 Al23 Cast iron Staticstif 血 ess 覧 [kn / μ m ] Items AD 96 FC3 Nominal workpiece mass [kg ] Density [kg!m 3, Maxlmum workpiece mass [kg] Tensile strength [MPa ] Table mass [kg ] 3 Young smodulus [GPa ] 33 llo Coefficient of linear 方, 定流量方式静圧軸受は絞りを必要としな ex anslon K18 2x やい上に高い軸受剛性が期待できるも, 安価で Alumina content [ % ] 96 高性能な小型定流量ポンプが商品化されていない等理由により, 定流量水静圧軸受に関する研究開発報告は殆どないそこで, 著者らは定流量水静圧軸受を開発するために, 軸受パッド形状寸法, 作動流体流量, 軸受すきまと軸受支持力静剛性など関係を明らかにした ( to }, 本報では, 精密平面研削盤テーブルへ適用を想定した初期的なプロトタイプとして, リ = アモータ駆動定流量水静圧案内テーブルを設計試作するとともにテーブル静的特性を調べる, 表 1 に今回開発する静圧テーブルと超精密工作機械に一般に使用されている静圧テーブル構造主な違いを示す 2 水静圧案内テーブル基本仕様と構造 2 1 開発ねらいと基本仕様試作するテーブルシステムは, 定流量方式水静圧軸受を採用することにより, 環境にやさしいシステムであること, 作動流体使用量と電力消費量は極力少ないこと, 従来油静圧テーブルと同等支持力, 静剛性そして運動精度を有すること, 構成部品へ要求精度が高すぎず, かつ部品点数が少ないこと, 組み立てメインテナンスが容易なことをねらいとした小型横軸角テーブル形平面研削盤へ適用を想定して, テーブル仕様寸法を表 2 に示すように設定した 2 2 テーブル基本構造片側リセス方式軸受は構造が単純で比較的低コストであり, 上記, 毒 ; h 伊 i 頭舘矯 : 箏条件を満たすが, テーブルと工作物自重みによって運動を拘束することになるため, 軽量なテーブルシステムに採用する場合には十分な拘束力と静剛性が得られないそこで, 小型工作機械テーブルには対向リセス方式軸受構造が適用されるが通例であるが, 構成部品加工公差が厳しく, 組み立てにも高い技術が要求される, また, 部品点数も多いためにコスト高になる ( 9 ) そこで, 本報ではテーブルと工作物自重に加えて磁気吸引力によりプリロードを付加する新しいリセスダ : 片側方式軸受構造を採用するすなわち, 図 1 に示すように, テーブル駆動用コア付きリニアモータ磁気吸引力を利用して軸受にプリロードをかけることにより, テーブル静剛性向上を図る川こ際, 磁石を傾けて設置することにより,x 向 ) と y 軸方向 ( 前後方軸方向 ( 上下方向 ) 拘束力を同時に発生させる, さらに, テーブル構造をコンパクト化するために, x 軸方向軸受を 2 列 y 軸方向軸受間に配置する新たな構造を取り入れる 2 3 テーブル構造材料選定表 3 に工作機械構造材料として一般に多用されている鋳鉄 (FC3 ) と, アルミナセラミックス (AD 96, アルミナ含有量 96 / ) 材料特性を示すアルミナセラミックスは高価であるが, サビ発生がなく, かっヤング率が高いことから高精度水静圧案内構造材料に適しているさらに, 比重が鋳鉄半分程度であることから, テーブルを軽量化することが可能であり, リニアモータ高加減速特性を生かすことができるそこで, テーブルとベースにはアルミナセラミックスを採用する一 36 一

113 リニアモータ駆動水静圧案内テーブル開発 Table4 Dimension and Specification of the linear motor Pe anent magnet size [ ] 99x98xl Continuous thrust 量 rce [N 6 Continuous power [ kw 2 4 Maximum magnetic ibrce F 濯 ( =

3 113 リニアモータ駆動水静圧案内テーブル開発 Table4 Dimension and Specification of the linear motor Pe anent magnet size [ ] 99x98xl Continuous thrust 量 rce [N 6 Continuous power [ kw 2 4 Maximum magnetic ibrce F 濯 ( = Gmm ) [N 6, リニアモータ選定と設置角度テーブル駆動には表 4 に示す連続推力 6N コア付きリニアモータ ( FANUC 製 LlBl14 i s) を使用し, パソコン 1 輔麟職欝黨 1 讐鞘攤蠶 1 : 懸癢嘩璽 1 i:1 礫, 醐 1 掘 Rccess や騨騨嚢 i} 欝瀦融蓼藩欝灘纏勢羅厳二匸 1 1 α 拶飛 Fig2Dimension efbearing pad えべ喝 NC (FANUC ee Power Mate i Medel DfH ) により制御するテーブル位置情報はリニアエンコーダ ( ソニーマグネスケール製,SL7, 最小分解能 1pm ) により検知して制御装置にフィードバックする本リニアモータ採用により, 積載荷重ゼロでテーブルを駆動した場合, 約 2G 加減速性能を得ることができるリニアモータには Nd Fe B 磁石を使用しているため, 強力な磁気吸引力 Fm が発生する Fm(N ) は電磁石コア表面と永久磁石表面間隙 s( m ) により変化し, 式 (1) で与えられる ( 12 ) Fm (1 器ア (1) 本テーカレシステムでは s 1 に設定しており, Fm 3 7kN が働くテーブル重量による押し付け力を贋, 工作物重量による押し付け力 % をとし,Fm y 軸方向成分を F COS θ,x 軸方向成分を F sin θ とすると,x,y 軸方向所要支持力 F,Fy は, それぞれ Fx Fsinθ, ろ二隅十砺十 F cos θ で与えられる平面研削盤場合,x 軸方向支持力は y 軸方向 1/2 程度で十分であることから,FYFr 2 とすると,θ は次式によって決定できる evi+ M2 + Fm θ 2 馬 sin θ (2) 本テーブル質量 3kg により mt 3kN 押し付け力, 標準工作物質量 kg により略 kn 押し付け力が働くため, 式 (2 ) から磁石傾斜角度 θ 3 が得られるこ場合, F cos θ 32kN となり, 磁気吸引力によるテーブル押し付け力はテーブルと工作物重量による押し付け力隣 + る略約 4 倍に相当すなお,x 軸方向所要支持力をア軸方向 112 に設定したことから, 試作テーブルシステム y 軸および x 軸方向に設置する軸受パッド数 ( 同一形状寸法 ) をそれぞれ 4 個と 2 個にする Table Specificationofthe gear pomp, GA X21 Flow per revolution [ ml 〆 rev 17 Maximum system pressurep 肌似 kpa ] 28 Number of gear teeth 38 Rotational flowrate [ V ] seed [ m1nominal [ ml /s ],7 L62 APP voltage 4 4,48 L27 3 3, , 7 3 水静圧軸受設計 3 1 軸受パッド形状と軸受すきま本テーブルシステムには, 図 2 に示す長さ a, 幅 b そしてランド幅 λ 矩形パッドを採用するパッドアスペクト比 (b!a ) は軸受支持力や静剛性に与える影響が小さく, つランド幅比 (2λ!a ) は前後にしておけば良いことがわかっている ( o ) そこで,b はテーブルに採用した市販セラミックスブロック規格幅に合わせて 84 とし,a は後述有効軸受面積を確保するため 162 とする ( こ場合アスペクト比 1 約 2) また, ランド幅は i7 ランド幅比 : 約 4) とする軸受すきま h は, 後述ようにか隅, 貼,Fm, 作動流体流量 g など複数パラメータにより変化するそこで, 軸受設計基準として標準軸受すきま h と最小軸受すきま編 n 値をあらかじめ設定する日本工作機械工業会資料によると, 空気静圧軸受で h = 2 μ m, 油静圧軸受で h = 1 4pm が一般的に採用されている 3, 14 ) そこで本システムでは, 十分な支持力確保と高剛性化ために,h = 16 μ m を標準値とし, hmin をそ半分 8 μ m とする 3 2 定流量ポンプ選定テーブル自重 (O 3kN ) および最大積載荷重 (4,9kN ) による押し付け力約 2kN と磁気吸引力によるプリロード (F ces θ 32kN ) 合計 84kN 押し付け力を h 16pm にて 4 個軸受で支えるため各ポンプ流量 Q は, 後述式 (3), ( ) より約 16mL /s であるそこで, 本システムでは, 表一 366 一

リニアモータ駆動水静圧案内テープル開発 ]131 Table 6 Parameters ofdeveloped tablesystem Sizeof bearingpadxlen width α th う [m 84xO162 Land width え [ m ],17 Effbctivebearinarea 漣げ mr9 つ 4 1 3 Eff 己 ctive bearinien th β

4 リニアモータ駆動水静圧案内テープル開発 ]131 Table 6 Parameters ofdeveloped tablesystem Sizeof bearingpadxlen width α th う [m 84xO162 Land width え [ m ],17 Effbctivebearinarea 漣げ mr9 つ Eff 己 ctive bearinien th β m,36 Number = = ofbearins π π 2,η 4 Nominal now rate ml /s 92 Maximum flowrate 脚 τ ml!s L7 Minimum bearlnclearance 海加仞 m 8 Nominal bearlnclearance m 16 Viscosityofwater μ [Pa si1 Oxl σ [ こ三鋤 9 田 o 匡 1 1 α APPli 己 d vol 重 age4v 3V 2V Back pressure[kpa ] Fig4 Effectofbuck pressureon flow rate こ時, y 軸方向テーブル静剛性篤は次式で与えられる従っ K 竺 36A! ga ) 4 h Bh (, ) て, 標準条件における邸理論値は 91kN /pm となる同様計算により x,4kn / μ m となる軸方向静剛性 Kx は 4 試作したテーブルシステ厶概要 Fig3 Appearance ofthe deveioped table system に示す最大流量 17mL!s DC モータ付き小型歯車ポンプ (DEX Corp,GA X21 ) を選定するモータトルクはマグネットカップリングにより歯車ポンプに伝えられ, 最大吐出圧力 Pmat は 28kPa であるプログラミングソフト Lab VIEW を介して, ータへモ印加電圧を 1,V 範囲で設定することにより, O 2 L7mL!s 作動流体を供給することができる 3 3 軸受支持力と静剛性見積もり図 2 に示した矩形パッド軸受有効厚さ B は,B = 2(a + b 4λ ) で与えられ, 水粘度を p とするとリセス内圧力 P と g h 関係は次式で与えられる P 12 μ 挈 (3 t ) Bh 表 6 に示す標準条件では,Pr 129kPa となるまた, y 軸方向全支持力 Fyは軸受パッド数を η アとすると, 次式で与えられるろ = P, A ny (4 ) ここで,Ae は軸受有効面積であり,A = ab ( a +b ) で与えられるなお, 表 6 に示す標準条件場合 Fy= 48kN となる, 4 1 システ厶外観以上仕様および設計に基づき試作したテーブルシステム外観を図 3 に示す定流量方式静圧軸受場合には各軸受に独立した歯車ポンプを設置する必要があることから, テーブル前後に各 3 式歯車ポンプを搭載している各歯車ポンプへは, 簡易純水製造装置 ( 東京理化製, ERN W ) と pm メッシュフィルタを通過した純水を供給するなお, テーブルシステム左右にはテーブル浮き上がり量を測定するため基準となる直定規 ( 真直度圭 3pm /3mm ) を配置している 4 2 歯車ポンプ適合性本システムに適用した歯車ポンプが所期性能を有しているかを確かめるため, ポンプ出口に可変絞りを取り付けて背圧を変化させ, ポンプ駆動用 DC モータ印加電圧と g 開係を調べる図 4 はそ結果を示したもで, ポンプ個体差を無視すれば 2 4V ど印加電圧に対しても P, = 2kPa 範囲において,g はほぼ一定である一方こ歯車ポンプでは, はすば歯車を用いており, 脈動が少ないことがカタログに記載されているが, こ脈動がテーブルを加振する恐れがあるそこで, テーブル中央に加速度センサ ( 小野測器製 NP 3131, 1mV /G ) を設置し,FFT アナライザにて y 軸方向一 367 一

5 1132 リニアモータ駆動水静圧案内テーブル開発 O 2 瘍ぺ日 1 唱 O 耳邸〇一〇 9 リイ GOO 4 Freqllency Hz ] FigEffect ofpump pulsation on table acceleration amplitude 冒三虻 2 2 弋 8 冖詈 o で o ヨ $, 1 1 Flow rate 2 [ ml!s ユ Fig7Effectof flowrate,e,on bearing clearance, 励 ( ろ 3 [knd 2 美蓄 Q 蕁邸で o ξ 8 ヒ Sustainingforce Fy [kn Fj9 6Effect ofsustaining fbrce,fy,on bearingclearance,h,h 振動特性を調べることにする図にテーブル中央部における加速度スペクトルを示す図中棒グラフは, 歯車ポンプみを回転させた際各回転数に同期する加速度振幅最大値を示す 3 種類曲線は, 下からポンプみを回転させた時, リニアモータコイルを励磁した時, さらにテーブルを極低速で駆動した時加速度振幅をそれぞれ示すポンプ脈動に起因する加速度振幅は, 3,61Hz においてリニアモータコイル励磁に伴う加速度振幅を上まわるも, 振動振幅に換算すると O Olnm 下であり, 研削盤テーブルとして全く問題ないレベルであるまた, 本周波数以下では, ポンプ脈動に起因する加速度振幅はリニアモータコイル励磁やテーブル駆動に伴う加速度振幅より小さく, 問題ないなお, 小型歯車ポンプを 6 式使用する本システムで水最大使用量 ( 循環量 ) は約 3L!h (V, 7rpm ) であるまた, こ時消費電力は 4 4Wx6 台一 26,4W であり, 従来定圧力方式システムと比較して格段に省エネルギ省資源である以テーブルシステ厶静的特性 1 測定方法と条件テーブル浮き上がり量は, テーブル 4 隅に設置した渦電流式変位計 (Lion Precision 製 U 18C l3) を用いて, 直定規とテーブルと距離変化として測定する歯車ポンプを停止してテーブルがべ一スに接触した状態から 4 隅浮上量平均値を浮き上がり量 ht とするテーブル 1kg ) をテーブル過後支持力と静剛性は, 軟鋼製錘 ( 質量上に順次積載して, 一定時間経ぬを測定することにより計算で求める各軸受リセス内圧力は, それぞれ圧力計 (Measurement Specialties 製 MSP 3 1 P S A 1 ) にてモニタする関係 2 流量と軸受すきま h および浮き上がり量 h 図 6 は g,7 162mL!s において, 停止したテーブルに錘を順次個まで積載した際 h とそ理論値 h 変化を示すいずれ 2 においても, 略増加にともない h は小さくなる h = 16pm, e O92mLfs における測定値を外挿して得られる支持力 Fy は 3kN であり, 式 (4 ) で求めた理論値 (4 8kN ) より約 37 % 小さいそこで, 以下こ原因につする錘を積載する前 (Fy = 3kN ) におけるいて検討 2 と h,h 関係を図 7 に示すテーブルが完全に浮上する 2 皿 L!s 以上では, ど h においても 9 測定値は理論値より約 ml!s 少ないこ実験では, 荷重一定であるから,g > ml!s では, リセス内圧力は g にかかわらず一定であり, 常に OmL!s 分作動流体が無効になっている言い換えると, 標準条件において, すきま lih 4pm に相当する漏れがあることになる一 368 一

6 リニアモータ駆動水静圧案内テーブル開発 1133 冒三嶋ぺ〇詈一 o τ b = 罷蟲エきに Load Fy [kn ] Fig8Effectof sustaining fbrceon beari 皿 g clearance (Aftercompensation ) そこで, 案内面断面形状を測定したところ, 約 4pmp v に相当する粗さが存在することがわかったランド部にも同様粗さがあることを考えると, 両者和半分程度, つまり約 4 μ m すきまに相当する作動流体漏れが生じている可能性があるさらに, セラミックス気孔部へ漏れや案内面平面度など幾何学的誤差によっもと考えるそこで図 7 ても作動流体漏れが生じたぬを房茄一乃とし, 図を書き改めると図 8 が得られる軸受パッド部に水漏れない場合, h; 16 μ m, e 二〇,g2mL /s における Fy は約 4 kn となり, 理論値 (Fy 4 8kN ) とほぼ一致するまた, g = 7 162mL!s,Fy = 3 8,4kN 全領域において, 支持力実験値と理論値は概ね一致している 3 テーブル最大支持力定圧方式静圧軸受ではテーブル負荷容量は重要なパラメータであるが, 定流量方式静圧軸受では h 時, 理論上無限大となるしかし, 本システムで用いた小型歯車ポンプ P_ は 28kPa であるため, テーブル最大支持力は 1kN であり, 最大積載荷重所要支持力 (84kN ) を上回るただし,g O92mL!s,hm,i8pm おける所要リセス圧力は 13MPa であり, 本歯車ポンプではこ状態を実現できない 4 テーブル静剛性図 8 実験値グラフ傾きよりテーブル静剛性勾を計算した結果を図 9 に示すまた, 図中に曲線は式 ( ) より求めた理論値である g が一定でも h が小さく ( 負荷が大きく ) なると馬は急上昇するちなみに,% = ON,eo 92mL!s, h ; 16pm における Ky 測定値は 66kN!pm である髯理論値は 91kNfpm であり, 測定値は理論値より約 27% 低いが, 設計仕様 (K,, = O kn ノ μ m ) は満たしているなお, こ時 Pr は 128kPa である冒ユ己ぼ叨 O 謂眉 o 弓 Q 冨面一 Bearingclearance h [Um ] Fjg9Effectofbearing clearance on static stiffiiess, Ky Pma 28kPa ため,C] O92mL /s 時 h は 123Fm となり, テーブルシステム静剛性最大値は 2 6kN! μ m となる磁気吸引力による静剛性向上効果リニアモータ磁気吸引力による K 上昇分を以下に試算するもし, リニアモータによる磁気吸引力が発生しなければ, 押し付け荷重はテーブル自重 (,3kN ) みとなるこ場合, 式 (3) ( ) より e } og2mlfs おける h 8L2 μ m となり, こ時 Kv 11kN/pm ( 磁気吸引力あり場合約 12% ) となる 6 結論定流量方式リニアモータ駆動水静圧案内テーブルシステムを設計試作し, 基本的な特性を調べ, 以下結論を得た定流量方式静圧軸受を実現するため, 小型歯車ポンプを用いた結果, 通常使用範囲内でほぼ定流量状態が実現できたまた, ポンプによる脈動影響が懸念されたが, テーブル振動に及ぼす影響は小さく, 研削盤用テーブルとして使用する場合は無視できるレベルである片側リセス方式静圧軸受における上下前後方向運動拘束と支持剛性向上ため, コにア付きリニアモータを斜めに設置して 2 方向にプリロードをかけるコンパクト構造テーブルシステムを構築した試作テーブルシステムでは, 流量 g 二〇 92mL!s, テーブル浮き上がり量 h 16pm 条件で支持力 4kN, 静剛性 66kN! μ m 性能を得ることができた定流量水静圧軸受を採用する場合, ランド部と案内面表面粗さや平面度などに起因する作動流体漏れ影響に注意する必要がある一 369

7 1134 リニアモータ駆動水静圧案内テーブル開発 ( 1 ) (2) Publishing ( 199 ) 3 ) 4 ) ( ) (6 ) 本システム場合には, 約 4 μ m 軸受隙間に相当する作動流体漏れが観察された文献 Shimizu S, The Latest Trends of Machine Tool Development and their Driving Key Technology, PrOC げ the th Internationat machine 7bol EngineersConferen e (24),pp, Aoyama T,Hydrostaticbearing,Kogyo Chosakai United nations, K γoto proiocol o the united nations frameivork convention 丿 on cli late change ( 且 998 ), pp1 2 Abe K,Koma Y,AraiK,Development of doub e disc surface grindingmachine fer largcscale silicon wafer,proc()f Abrasive Techno ogy /998 (1998 ),pp IsobeA,Tomita Y,Iwase A,Double diso grinding machine,tool Engineer,44 ( 2 ),pp 3 Nakao Y, Kobayashi F, Tsumisaka H, Spindle driven by water energy fbr ultra precisjon tool machine 2nd report, ノ ) roc ofjs 44E annntal leeting 2θ4, 14 ( 24 ),pp Yoshlmoto S Ohki K, Yatoh H, Miyake M, Study on water!air lubricatedhybrjdjounlalbearings, ノ urnal qプ加 α η society /br precis /on eng カleering, 73 12(27 ),pp (8 ) Kusui N,Hayama S,Ohotomo A,Yoshikawa M, Study on 且 uid statjc bearingusing water as pressure fluid Definlng of design rule of 且 uid element, ノと }urnal of Ja ρ an socieij 丿プb 厂 ρ 厂 ec sion eng nee 厂 ing, 64 6 ( 1998),pp81 8 (9 ) Kusui N,Hayama S,Yoshikawa M,A study on linearmotion stage using water hydrostaticbearing, ノburna げ J ゆ α η society /br precis o η engineering, 6 8 ( 1999 ),pp ll3 117 (1 ) Okuyama S Yui A,Kit 司 ima T,Development Qf a linear motor driven table with bydrostatic water bearings Basjc design of a consta 皿 t 一月 ow hydrostatic bearings,transactiens qズ the 丿 apan so (:ie り q プ rechanica enginee 厂,7 7 ( 29 ),pp44 49 (11 ) Sbcum H A,Basaran M,Cortesi R,Hart JA, Linear motion carriage with aerostatic bearings preloaded by inclinedironcore ltnearelectric motor, 1 ) recision Eng neering,27 ( 23 ),pp ( 12 )Product on Catalogue,Fanuc (13 ) Moriwaki T et al, ルlachine ool design コ4 た α on, Japan maohine Iool boulders assdci 前 ion,(23 ),p 131 ( 14 )JS,tdrE4d/echanical Engineers Handbook (196 ), PP D 一

(1.2) T D = 0 T = D = 30 kn 1.2 (1.4) 2F W = 0 F = W/2 = 300 kn/2 = 150 kn 1.3 (1.9) R = W 1 + W 2 = = 1100 N. (1.9) W 2 b W 1 a = 0

(1.2) T D = 0 T = D = 30 kn 1.2 (1.4) 2F W = 0 F = W/2 = 300 kn/2 = 150 kn 1.3 (1.9) R = W 1 + W 2 = = 1100 N. (1.9) W 2 b W 1 a = 0 1 1 1.1 1.) T D = T = D = kn 1. 1.4) F W = F = W/ = kn/ = 15 kn 1. 1.9) R = W 1 + W = 6 + 5 = 11 N. 1.9) W b W 1 a = a = W /W 1 )b = 5/6) = 5 cm 1.4 AB AC P 1, P x, y x, y y x 1.4.) P sin 6 + P 1 sin 45

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