JP2000233343A - 加工機における加工形状の変更装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 テーブルに支持されたワークの加工形状を検
出して、その加工形状を変更することができる加工機に
おける加工形状の変更装置を提供する。 【解決手段】 機台１３の上面１３ａとＸ軸ガイドレー
ル２１との間に電歪素子８０を介在し、Ｘ軸ガイドレー
ル２１にはＸ軸テーブル２２を往復動可能に装着する。
機台１３にはコラム５３を立設し、その前面にＺ軸ガイ
ドレール５６を介してＺ軸サドル５７を装着する。Ｚ軸
サドル５７にはワークＷを研削する回転砥石１２を装着
する。機台１３の上面１３ａとＸ軸テーブル２２の下面
との間にＸ軸テーブル２２の反り量を検出する反り量検
出手段７１を設け、テーブル２２の反り量を検出する。
このワークの反り量の検出信号を制御コンピュータ４４
に出力し、制御コンピュータ４４から電歪素子８０に動
作信号を出力し、Ｘ軸ガイドレール２１の反り量を補正
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、研削盤等の加工
機における加工形状の変更装置に係り、詳しくはテーブ
ルに支持されたワークの加工形状を検出して、その変更
を行うことができる変更装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、研削盤に適用されるワー
クテーブル装置は、機台に直線状のガイドレールが水平
に配設され、ガイドレールにはその延在方向に沿って移
動可能にワークテーブルが案内支持されている。圧力流
体は、ガイドレールとワークテーブルとの摺動面間に供
給される。従って、静圧流体薄膜がガイドレールとワー
クテーブルとの摺動面間に形成され、両者の低摩擦摺
動、つまり、ワークテーブルの滑らかな直線移動が達成
されている。

【０００３】そして、研削盤の回転砥石が回転しつつワ
ークに当接した状態で、ワークテーブルがガイドレール
に沿って往復直線運動することで、ワークが所定の形状
に研削加工される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記ワーク
テーブル装置は、それが設置される周囲の雰囲気温度の
変化や、ガイドレールの延在方向における圧力流体の温
度むら等によって、ガイドレールに反りが生じる。従っ
て、加工具に対するワークテーブルの走行位置が設計段
階とは変化され、ワークの加工精度が低下するという問
題が生じていた。なお、ガイドレールに反りが生じる要
因としては前述したもの以外にも、機台の自重に基づく
撓み等があげられる。

【０００５】又、従来の研削盤においては、ワークに対
する加工精度を検出するための検出器を設けることによ
り、ワークの研削面に反りが生じていると判断された場
合には、回転砥石の動作を制御装置側に設けたマイクロ
コンピュータの自動ソフトを補正して反りを打ち消すよ
うに調整していた。

【０００６】ところが、上記従来の回転砥石の動作をソ
フトで制御する方法においては、自動ソフトの補正が非
常に面倒であり、ワークを変えた場合には、自動ソフト
に変更を加えなければならず、その補正動作も非常に面
倒であるという問題があった。

【０００７】さらに、従来の自動ソフトによる補正方法
では、前記ワークの加工精度の誤差が収束するまで、ワ
ークの試し研削を繰り返して自動ソフトの調整を繰り返
す返す必要があり、非常にその調整操作が面倒であると
いう問題もあった。

【０００８】前記のような問題を解決するためには、ガ
イドレールやテーブルの反り具合を適宜調節できるよう
にすればよいが、そのような技術は提案されていなかっ
た。本発明は、上記従来技術に存在する問題点に着目し
てなされたものであって、その目的は、ワークの加工形
状を検出する手段からの信号に基づいて、ワークの加工
形状を容易に変更することができるとともに、ワークの
試し加工作業の回数を低減することができる加工機にお
ける加工形状の変更装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、機台にはガイドレール
が設けられ、ガイドレールにはその延在方向に沿って移
動可能に走行体が案内支持され、加工具によりワークを
加工するようにした加工機において、前記ワークに対す
る加工形状を直接又は間接的に検出するようにした検出
手段と、前記機台、ガイドレール又は走行体の形状を変
更する変更手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて
前記変更手段を動作させる制御手段とを備えたことを要
旨とする。

【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１におい
て、ガイドレールと走行体との摺動面間に潤滑用流体を
供給するための手段を備え、前記ガイドレールを熱膨張
率の異なる材料よりなる複数の構成体を接合固定してバ
イメタル構造とし、前記潤滑用流体の温度を変更可能な
温度変更器を備え、前記温度変更器により潤滑用流体の
温度を変更することで、複数の構成体のバイメタル構造
によって、ガイドレールの反り具合を変更可能に構成し
たことを要旨とする。

【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項２におい
て、前記潤滑用流体の温度を検出する流体温度検出手段
と、加工形状の変更装置が設置される雰囲気の温度を直
接的又は間接的に検出する雰囲気温度検出手段と、雰囲
気温度検出手段により検出された雰囲気温度と、流体温
度検出手段により検出された潤滑用流体の温度との差に
応じて温度変更器により圧力流体の温度を変更するガイ
ドレール制御手段とを備えたことを要旨とする。

【００１２】請求項４に記載の発明は、請求項３におい
て、前記ガイドレール制御手段は、雰囲気温度検出手段
により検出された雰囲気温度と、流体温度検出手段によ
り検出された潤滑用流体の温度との差が一定となるよう
に、温度変更器を制御することを要旨とする。

【００１３】請求項５に記載の発明は、請求項２〜４の
いずれかにおいて、前記複数の構成体は、それぞれ走行
体との摺動面を有することを要旨とする。請求項６に記
載の発明は、請求項２〜４のいずれかにおいて、前記雰
囲気温度検出手段は機台の温度を検出することを要旨と
する。

【００１４】請求項７に記載の発明は、請求項２〜４の
いずれかにおいて、前記ガイドレールは水平に配置され
ており、複数の構成体は垂直方向において積層状態に配
置されてガイドレールを構成することを要旨とする。

【００１５】請求項８に記載の発明は、請求項２〜４の
いずれかにおいて、前記潤滑用流体は加圧供給され、ガ
イドレールと走行体との摺動面間に静圧流体薄膜を形成
することを要旨とする。

【００１６】請求項９に記載の発明は、請求項１におい
て、前記変更手段は機台とガイドレールとの間に設けら
れていることを要旨とする。請求項１０に記載の発明
は、請求項１において、前記走行体としてのテーブルを
上下に分割し、その分割部に変更手段を介在させたこと
を要旨とする。

【００１７】請求項１１に記載の発明は、請求項９又は
１０において、前記変更手段として電歪素子を使用した
ことを要旨とする。請求項１２に記載の発明は、請求項
１１において、前記電歪素子は複数箇所に設けられてい
ることを要旨とする。

【００１８】請求項１３に記載の発明は、請求項１にお
いて、前記変更手段は、機台とガイドレールとの熱膨張
率の差を利用する構成であることを要旨とする。請求項
１４に記載の発明は、請求項１３において、前記変更手
段は、機台及びガイドレールのうちの少なくとも一方の
温度を変更する温度変更器であることを要旨とする。

【００１９】請求項１５に記載の発明は、請求項１４に
おいて、前記温度変更器は、ガイドレールとテーブルと
の間の摺動部に供給される潤滑油の温度を調整するよう
にした構成であることを要旨とする。

【００２０】請求項１６に記載の発明は、請求項１４に
おいて、前記温度変更器は、機台に設けられて該機台の
温度を低下させるようにした冷却器であることを要旨と
する。

【００２１】請求項１７に記載の発明は、請求項１４に
おいて、前記温度変更器は、ガイドレールに設けられて
該レールの温度を上昇するようにした加熱器であること
を要旨とする。

【００２２】請求項１８に記載の発明は、請求項１にお
いて、前記加工形状の検出手段は、走行体としてのワー
ク支持用のテーブル又はガイドレールの反り量を検出す
る反り量検出手段であることを要旨とする。

【００２３】請求項１９に記載の発明は、請求項１８に
おいて、前記反り量検出手段は、前記テーブルに対しそ
の移動方向に沿って設けたテーブルの上面と平行な被検
出面と、前記機台に対し前記被検出面と対応して設けら
れた反り量検出素子とにより構成されていることを要旨
とする。

【００２４】請求項２０に記載の発明は、請求項１８に
おいて、前記反り量記検出手段は、前記テーブル又はガ
イドレールに対しその長手方向に沿って設けた反り量を
検出する歪検出器であることを要旨とする。

【００２５】請求項２１に記載の発明は、請求項１９又
は２０において、前記反り量検出素子は、光学式あるい
は磁気式等の非接触式のものであることを要旨とする。
請求項２２に記載の発明は、請求項９、１０、１１、１
２のいずれかに記載の構成と、請求項１３、１４、１
５、１６、１７のいずれかに記載の構成とを組み合わせ
たことを要旨とする。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、研削盤に適用さ
れるワークテーブル装置において具体化した一実施形態
について説明する。

【００２７】図１は、本実施形態のワークテーブル装置
１１を備えた、加工機としての研削盤を示す。研削盤は
回転砥石１２を備え、回転砥石１２の回転駆動によりワ
ークＷの研削加工を行う。ワークテーブル装置１１は研
削盤の機台１３に組み込まれ、研削加工に供されるワー
クＷを支持する。ワークテーブル装置１１は、研削加工
中にワークＷを図１の左右方向に往復直線移動させる。

【００２８】前記ワークテーブル装置１１について図１
及び図２に従って詳述すると、一対のガイドレール２１
は、水平面である機台１３の上面１３ａに所定間隔を以
って平行に敷設されている。ガイドレール２１は横断面
概略「コ」字状をなし、他方のガイドレール２１に対し
て開口を対向させた状態で配置されている。

【００２９】テーブル２２は機台１３の上方に配置さ
れ、その下部は一対のガイドレール２１間に入り込んで
いる。一対のガイド凸部２３は、テーブル２２において
ガイドレール２１に対向する両側面の下部に形成され、
テーブル２２の長手方向に延在されている。ガイド凸部
２３は、対向するガイドレール２１の「コ」字溝内に入
り込んでいる。テーブル２２は両ガイド凸部２３を以っ
てガイドレール２１に支持され、ガイド凸部２３がガイ
ドレール２１により案内されることで、さらに詳述すれ
ば、ガイド凸部２３側の摺動面である上面２３ａ、側面
２３ｂ及び下面２３ｃが、それぞれ対向するガイドレー
ル２１側の摺動面である上面２１ａ、側面２１ｂ及び下
面２１ｃに案内されることで、ガイドレール２１の延在
方向に沿って直線移動可能である。駆動モータ２５は機
台１３に内蔵されている。テーブル２２は、駆動モータ
２５の所定時間毎での正逆回転によって、図１の左右方
向に往復直線移動される。

【００３０】主軸台１４及び心押し台１５はテーブル２
２の上面に所定間隔で載置されている。ワークＷは、両
台１４，１５の対向するセンタ１４ａ，１５ａ間で狭持
され、主軸台１４の駆動によって両センタ１４ａ，１５
ａとともに回転可能である。

【００３１】静圧ポケット２４は、各ガイド凸部２３の
上面２３ａ、側面２３ｂ及び下面２３ｃにおいて、ガイ
ド凸部２３の延在方向に所定間隔で複数が形成されてい
る。ポンプＰは機台１３に内蔵されており、吐出管路３
１が各静圧ポケット２４に接続されている。ポンプＰ
は、吸入管路３２で潤滑油タンク３３に接続されてお
り、潤滑用流体としての潤滑油を加圧して各静圧ポケッ
ト２４に供給する。

【００３２】ポンプＰにより加圧された潤滑油を、ガイ
ド凸部２３の各静圧ポケット２４に供給することで、上
面２１ａと上面２３ａ、側面２１ｂと側面２３ｂ、及び
下面２１ｃと下面２３ｃの各摺動面間に静圧液体薄膜が
形成され、テーブル２２がガイドレール２１に対して浮
遊される。従って、テーブル２２は、ガイドレール２１
との各摺動面２１ａ〜２１ｃ，２３ａ〜２３ｃ間におけ
る低摩擦摺動が達成され、往復直線移動が滑らかに行わ
れる。

【００３３】次に、本実施形態の特徴点について詳述す
る。前記ガイドレール２１は、第１構成体２６と第２構
成体２７とにより構成されている。第１構成体２６と第
２構成体２７とは、ガイドレール２１を水平面で二分割
してなり、垂直方向において積層状態に配置されてい
る。即ち、第１構成体２６は前述した上面２１ａを有
し、ガイドレール２１の延在方向に延びる平板状をなし
ている。又、第２構成体２７は前述した側面２１ｂ及び
下面２１ｃを有し、横断面「Ｌ」字状をなしてガイドレ
ール２１の延在方向に延びている。つまり、第１構成体
２６及び第２構成体２７は、それぞれテーブル２２との
摺動面２１ａ〜２１ｃを有している。

【００３４】前記第１構成体２６と第２構成体２７と
は、熱膨張率の異なる別々の金属材料により構成されて
いる。例えば、第１構成体２６は機械構造用炭素鋼材よ
りなり、第２構成体２７は、ねずみ鋳鉄品よりなってい
る。機械構造用炭素鋼材の熱膨張率は、ねずみ鋳鉄品の
熱膨張率よりも大きい。

【００３５】従って、前記ガイドレール２１は、静圧ポ
ケット２４に供給される潤滑油の温度と、研削盤が設置
される雰囲気温度との差によって、互いに固定された第
１構成体２６と第２構成体２７とが、それぞれの熱膨張
率の相違によりバイメタル作用を奏する。その結果、ガ
イドレール２１全体としては、その延在方向の反り具合
が変化されることとなる。

【００３６】例えば、ガイドレール２１に反りが無い状
態で、潤滑油の温度と雰囲気温度との差が大きくなる
と、第１構成体２６の熱膨張率が第２構成体２７の熱膨
張率より大きいことから、ガイドレール２１が上方に反
る。又、ガイドレール２１の反りが無い状態で、潤滑油
の温度と雰囲気温度との差が小さくなると、逆にガイド
レール２１は下方に反る。

【００３７】図３は、前記ガイドレール２１の反り具合
を制御するための構成を示す。流体温度検出手段として
の油温検出器４１はガイドレール２１に配置され、テー
ブル２２との摺動面２１ａ〜２１ｃ，２３ａ〜２３ｃ間
に供給された潤滑油の温度を検出する。雰囲気温度検出
手段としての機台温度検出器４２は機台１３に装着さ
れ、機台１３の温度を検出する。機台１３の温度は、研
削盤が設置される雰囲気温度に終時的に収束する。つま
り、機台温度検出器４２は、研削盤が設置される雰囲気
温度を間接的に検出する。

【００３８】温度変更器４３は、加熱器４３ａ及び冷却
器４３ｂを備えている。温度変更器４３は吐出管路３１
上に配置され、加熱器４３ａ又は冷却器４３ｂの動作に
よって、静圧ポケット２４に供給される潤滑油の温度を
変更可能である。ガイドレールの制御手段としての制御
コンピュータ４４は、油温検出器４１及び機台温度検出
器４２から検出される温度情報に基づいて温度変更器４
３を制御し、静圧ポケット２４に供給される潤滑油の温
度を変更する。制御コンピュータ４４は、油温検出器４
１からの検出油温と機台温度検出器４２からの検出機台
温度との差が一定となるように、温度変更器４３を制御
して潤滑油の温度を調節する。

【００３９】上記構成の本実施形態においては、次のよ
うな作用・効果を奏する。 （１） ワークテーブル装置１１を備えた研削盤を、例
えば、ユーザーの工場等に設置すると、機台１３はその
長手方向の中央部付近が自重によって下方に若干なりと
も撓んでおり、その影響でガイドレール２１にはその延
在方向において下方への反りが生じている。しかし、静
圧ポケット２４に供給される潤滑油の温度を変更するこ
とにより生じる雰囲気温度との差によって、ガイドレー
ル２１はバイメタル作用を奏し、その反り具合を好適な
状態に変更することができる。そのため、同装置の設置
に際して、設置場所のレベル出し等の調整作業を軽減で
きる。又、ガイドレール２１は、制御コンピュータ４４
により反り具合を制御可能である。従って、ガイドレー
ル２１の反りをなくしてワークＷの研削面を平滑に加工
することのみならず、積極的にガイドレール２１を反ら
せて、ワークＷの研削面をわずかに反らせる変形加工も
可能となる。

【００４０】（２） 制御コンピュータ４４は、油温検
出器４１及び機台温度検出器４２からの検出温度情報に
基づいて温度変更器４３を制御し、静圧ポケット２４に
供給される潤滑油の温度を制御する。従って、ガイドレ
ール２１の反り具合を自動調節することができる。

【００４１】（３） 制御コンピュータ４４は、油温検
出器４１からの検出油温と機台温度検出器４２からの検
出機台温度との温度差が一定となるように、温度変更器
４３を制御する。従って、雰囲気温度が変化されたとし
ても、ガイドレール２１の反り具合を一定に維持するこ
とができる。

【００４２】（４） 第１構成体２６及び第２構成体２
７は、それぞれテーブル２２との摺動面２１ａ〜２１ｃ
を有する。従って、潤滑油の温度が第１構成体２６及び
第２構成体２７に直接伝達されるため、潤滑油の温度変
化に基づく両者２６，２７によるバイメタル作用がレス
ポンス良く行われ、ガイドレール２１の反り具合の制御
性が高められる。

【００４３】（５） 雰囲気温度は、ガイドレール２１
に対して直接作用されるのみならず、機台１３を介して
間接的に作用する。ここで、雰囲気温度は様々な要因に
よって変動し易く、例えば、急激に上昇した後、直ちに
下降するような不安定な状況も少なくない。従って、雰
囲気温度を直接検出する構成であると、雰囲気温度の変
化に温度変更器４３による潤滑油の温度変更が追従でき
ずに、ガイドレール２１の反り具合を好適に制御するこ
とができなくなる。しかし、本実施形態において機台温
度検出器４２は、雰囲気温度を間接的に検出することと
なる。機台１３はその熱容量から、雰囲気温度が急激に
変化されたとしても、急激に温度が変化されるわけでは
ない。従って、雰囲気温度が不安定な状況においても、
ガイドレール２１の反りを良好に制御することができ
る。又、温度変更器４３の作動回数を低減することがで
き、省エネルギーにも貢献される。

【００４４】（６） 機台１３の長手方向の中央部が自
重によって下方に撓む。それに応じてガイドレール２１
が下方に反る。しかし、第１構成体２６及び第２構成体
２７が、垂直方向において階層状に配置されている。つ
まり、両構成体２６，２７によるバイメタル構造は、潤
滑油の温度を好適に調節すれば、機台１３の撓みに応じ
たガイドレール２１の下方への反りを修正可能なように
構成されている。

【００４５】（７） 潤滑油は加圧供給され、ガイドレ
ール２１とテーブル２２との摺動面２１ａ〜２１ｃ，２
３ａ〜２３ｃ間に静圧流体薄膜を形成する。従って、静
圧流体薄膜の介在により、テーブル２２がガイドレール
２１から浮遊され、両者２１，２２の低摩擦摺動性が向
上される。

【００４６】（８） テーブル２２の反り量に比例する
ガイドレール２１の反り量を変更するようにしたので、
制御コンピュータ側の自動ソフトを補正する構成と比較
して、ワークの試し研削作業の回数を低減することがで
きる。

【００４７】（９） 研削盤の起動開始直後からの油温
検出器４１による油の温度は、機台１３の温度の上昇に
反比例するように下降制御される。そして、両温度の平
均値がほぼ一定となる定常運転までの間において、油温
検出器４１により検出された温度に異常がある場合に
は、回転砥石１２に異常があるものと推定して、それを
報知するように構成することができる。

【００４８】なお、前記実施形態を以下のように変更し
て構成することもできる。 ○ 図４には上記実施形態とは別の研削盤を示す。テー
ブル２２はＸ軸ガイドレール２１により左右（Ｘ軸）方
向の直線往復動可能に装着され、コラム用のＹ軸ガイド
レール５２は、機台１３において水平（Ｙ軸）方向に敷
設されている。コラム５３はＹ軸ガイドレール５２に案
内支持され、駆動モータ５４の駆動により、テーブル２
２に対して接離する方向に直線移動可能である。ヘッド
用のＺ軸ガイドレール５６は、コラム５３の垂直壁面に
敷設されている。ヘッド５７はＺ軸ガイドレール５６に
案内支持され、駆動モータ５８の駆動により、垂直（Ｚ
軸）方向に昇降可能である。回転砥石５９はヘッド５７
において回転可能に保持されるとともに、駆動モータ６
０によって回転駆動される。回転砥石１２を回転しつ
つ、コラム５３及びヘッド５７を移動させることで、往
復直線移動されるテーブル２２上のワークＷの加工がな
される。

【００４９】そして、本発明を、図４の研削盤におい
て、機台１３、ガイドレールとしてのコラム用のＹ軸ガ
イドレール５２及び走行体としてのコラム５３の構成に
おいて具体化すること。このようにすれば、Ｙ軸ガイド
レール５２の反り具合を好適な状態に変更することがで
きる。

【００５０】又、本発明を、機台としてのコラム５３、
ガイドレールとしてのヘッド用のＺ軸ガイドレール５６
及び走行体としてのヘッド５７の構成において具体化す
ること。このようにすれば、Ｚ軸ガイドレール５６の反
り具合を好適な状態に変更することができる。

【００５１】○ 次に、この発明の別の実施形態を図５
〜図７に基づいて説明する。なお、この実施形態におい
て、前記実施形態と同様の機能を有する部材について
は、同一の符号を付して説明を省略する。

【００５２】前記機台１３の上面１３ａとＸ軸テーブル
２２の下面との間には、ワークの加工形状に関連するＸ
軸テーブル２２の反り量を検出するための反り量検出手
段７１が装着されている。この反り量検出手段７１は、
前記Ｘ軸テーブル２２の下面に対し該Ｘ軸テーブル２２
の延在方向と同方向に接合固定された被検出面７２ａを
有する反り量感知部材７２と、機台１３の上面１３ａに
対し前記反り量感知部材７２の被検出面７２ａと対応し
て設けられた反り量検出素子７３とにより構成されてい
る。前記反り量検出素子７３はブラケット７４によって
機台１３の上面１３ａに取り付けられている。前記反り
量検出素子７３は、被検出面７２ａに接触して上下方向
に往復動されることにより、その被検出面７２ａの真直
度を検出するものである。

【００５３】図７に示すように、反り量検出手段７１の
反り量検出素子７３から出力された検出信号は、制御コ
ンピュータ４４に送られるようになっており、該制御コ
ンピュータ４４の内部にはリード・オンリー・メモリ
ー、ランダム・アクセス・メモリー及び中央演算処理装
置が設けられ、前記反り量検出素子７３からの検出信号
に基づいて、Ｘ軸テーブル２２の反り量を演算するよう
になっている。前記制御コンピュータ４４にはディスプ
レイ７９が接続され、前記Ｘ軸テーブル２２の反り量を
画面に表示するようになっている。

【００５４】一方、この実施形態では、図５、６に示す
ように、前記機台１３の上面１３ａとＸ軸ガイドレール
２１の第２構成体２７の下面との間に、変更手段を構成
する電歪素子８０が複数箇所に介在されている。図７に
示すように制御コンピュータ４４には前記電歪素子８０
が接続され、制御コンピュータ４４からの動作信号が電
歪素子８０に出力されると、Ｘ軸ガイドレール２１の反
り量（真直度）が補正され、結果的にＸ軸テーブル２２
の反り量が補正される。

【００５５】次に、上記のように構成した研削盤の動作
について説明する。前記Ｘ軸テーブル２２の上面にはワ
ークＷが図示しないクランプ機構により固定されてい
る。この状態においてＸ軸テーブル２２をＸ軸駆動モー
タ２５により図５の矢印方向に往復動させるとともに、
回転砥石１２を回転し、ワークＷの上面を研削加工す
る。前記Ｘ軸テーブル２２の往復動に伴って反り量感知
部材７２も同期して往復動され、その反り量感知部材７
２に接触している反り量検出素子７３が被検出面７２ａ
の反り量（真直度）を検出し、その検出信号が制御コン
ピュータ４４に送られる。この制御コンピュータ４４に
よりＸ軸テーブル２２の反り量が演算され、その演算結
果に基づいてディスプレイ７９にＸ軸テーブル２２の反
り量が表示される。このため作業者は、ディスプレイ７
９の画面を見ながら、Ｘ軸テーブル２２が反っているか
否かを簡単に判断することができる。

【００５６】一方、前記制御コンピュータ４４は前記反
り量を補正するのに必要な動作信号を演算して、前記電
歪素子８０に動作信号を出力する。このため、テーブル
２２の反り量に応じて電歪素子８０が動作され、テーブ
ル２２の反りが補正される。

【００５７】次に、上記の実施形態の研削盤の効果を構
成とともに列記する。 （１） 前記実施形態では、Ｘ軸ガイドレール２１の下
面と機台１３の上面１３ａとの間に反り量検出手段７１
を設け、反り量検出素子７３の検出信号によりディスプ
レイ７９にＸ軸テーブル２２の反り量を表示するように
した。このため、反り量検出手段７１を脱着することな
く、Ｘ軸テーブル２２の反り量を検出して表示すること
ができる。

【００５８】（２） 前記実施形態では、反り量検出手
段７１を反り量感知部材７２と反り量検出素子７３によ
り構成したので、機台１３の上面１３ａとＸ軸テーブル
２２の下面との空き空間を有効に利用して障害とならな
いように装設することができる。

【００５９】（３） 前記実施形態では、変更手段を構
成する複数の電歪素子８０を、機台１３の上面１３ａと
Ｘ軸ガイドレール２１の下面との間に介在したので、個
々の電歪素子８０の作動量を変化させることにより、Ｘ
軸ガイドレール２１の反りを真直度が高くなるように適
正に補正することができる。

【００６０】次に、この発明の別の実施形態を図８〜図
１１に基づいて順次説明する。 ○ 図８に示す実施形態は、Ｘ軸ガイドレール２１とＸ
軸テーブル２２との間に形成された隙間に供給される油
温を調整して反り量を補正するものである。すなわち、
前記反り量検出素子７３からの検出信号を制御コンピュ
ータ４４に供給し、温度変更器４３へ動作信号を出力す
るようにしている。温度変更器４３は加熱器４３ａと冷
却器４３ｂとから形成されており、吐出管路３１から静
圧ポケット２４へ供給される油温を変更するようになっ
ている。なお、図８に示す実施形態におては、図５〜図
７に示す実施形態と同一の機能を有する部材について
は、同一の符号を付して説明を省略する。この実施形態
において、ガイドレール２１は非バイメタル構造として
もよい。

【００６１】従って、この実施形態では、静圧ポケット
２４に供給される油温を変更することにより、Ｘ軸ガイ
ドレール２１の反り量を補正することができる。このた
め、静圧支持機構に温度変更器４３を組み込むことによ
りＸ軸テーブル２２の反り量を容易に調整することがで
きる。

【００６２】○ 図９に示す実施形態は、Ｘ軸ガイドレ
ール２１を構成する第２構成体２７の内部に冷却用通路
８１を設け、該冷却用通路８１に冷却水循環路８２を介
して冷却器４３ｂからの冷却水をポンプ８３の作動によ
り供給するとともに、反り量検出素子７３からの検出信
号を制御コンピュータ４４に入力するようにしている。
なお、この実施形態において、ガイドレール２１は非バ
イメタル構造としている。

【００６３】この実施形態は、Ｘ軸テーブル２２の反り
量が増大した場合に、第２構成体２７を冷却することに
より反り量を抑制する方向にＸ軸ガイドレール２１を変
形することができる。

【００６４】○ 図１０に示す実施形態は、機台１３の
内部に加熱器４３ａを埋設し、制御コンピュータ４４か
らの動作信号により機台１３を加熱することにより、Ｘ
軸ガイドレール２１の反り量を補正するようになってい
る。

【００６５】この実施形態は、鋳物により構成された機
台１３の熱膨張率と、ステンレススチールにより構成さ
れたガイドレール２１の熱膨張率との差により生じるガ
イドレール２１の反り量が変化する。この場合に、機台
１３を加熱して該機台１３の反り量を調整することによ
りＸ軸ガイドレール２１の反り量を変更することができ
る。

【００６６】○ 図１１に示す実施形態は、Ｘ軸テーブ
ル２２を上部テーブル２２Ａと下部の下部テーブル２２
Ｂに分割し、その間に一つ又は複数の電歪素子８０を介
在し、反り量検出素子７３からの検出信号に基づいて、
電歪素子８０を作動させ、上部テーブル２２Ａの反り量
を補正するようになっている。

【００６７】上記の実施形態では、テーブル２２の反り
量を直接変更するので、その変更を精度よく行うことが
できる。次に、前記検出手段の別の実施形態を図１２〜
図１５に基づいて以下に順次説明する。

【００６８】○ 図１２に示す実施形態は、前記Ｘ軸テ
ーブル２２をＸ軸方向の移動不能に、かつＹ軸ガイドレ
ール５２に沿ってＹ軸方向の往復動可能に装着し、機台
１３の上面１３ａにＸ軸ガイドレール２１を設けてコラ
ム５３をＸ軸方向の往復動可能に装着している。又、前
記コラム５３の前側面には、前記反り量検出手段７１の
反り量感知部材７２と対応する部材がＸ軸方向に延在す
るように取り付けられ、一方、前記機台１３の上面１３
ａには前記反り量検出素子７３と同様の部材が装着され
ている。

【００６９】この実施形態では、コラム５３のＸ軸方向
の移動状態、つまり回転砥石１２のＸ軸方向の移動軌跡
が正常か否かを検出することにより、ワークＷの研削精
度を表示するようになっている。なお、この実施形態で
はテーブル２２の反り量の変更手段は例えば前述した電
歪素子を用いているが、図示されていない。

【００７０】○ 図１３に示す実施形態は、Ｘ軸ガイド
レール２１の上部に位置する第１構成体２６の上面に対
し反り量検出手段７１を構成する反り量感知部材７２を
取り付け、Ｘ軸テーブル２２の一部には前記反り量感知
部材７２に対応する反り量検出素子７３を取り付けてい
る。

【００７１】この実施形態においては、Ｘ軸ガイドレー
ル２１の反り量を検出して表示することにより、Ｘ軸テ
ーブル２２上のワークＷの加工精度を表示するようにな
っている。

【００７２】○ 図１４に示す実施形態は、Ｘ軸テーブ
ル２２の内部に歪検出器９１を長手方向に埋設し、この
歪検出器９１の検出信号を前記制御コンピュータ４４に
送り、ディスプレイ７９によりＸ軸テーブル２２の反り
量を表示するとともに、電歪素子８０へ動作信号を出力
するようになっている。

【００７３】○ 図１５に示す実施形態は、前記Ｘ軸ガ
イドレール２１を構成する第２構成体２７の側面に対し
前記歪検出器９１と同様の部材を設け制御コンピュータ
４４を通してディスプレイ７９によりＸ軸ガイドレール
２１の反り量を測定表示するようになっている。

【００７４】○ 図示しないが、ワークに対する加工精
度を検出する検出手段として、ワークＷの上面に接触し
てその反り量を検出する検出器を用いたり、Ｘ軸ガイド
レール２１の反り量を検出する検出器を用いたりしても
よい。

【００７５】○ 前記実施形態において、第１構成体２
６及び第２構成体２７は共に鉄系の金属材料により構成
されている。これを変更して、一方を鉄系の金属材料に
より、他方をアルミニウム系の金属材料により構成する
こと。又、第１構成体２６と第２構成体２７との熱膨張
率を異ならせることができれば、材料は金属材料に限る
ことはない。

【００７６】○ 前記実施形態において、ワークテーブ
ル装置１１を備えた加工機としての研削盤に具体化した
が、これを切削盤やフライス盤等に適用されるワークテ
ーブル装置として具体化すること。

【００７７】○ 加工精度の補正装置が設置される雰囲
気温度を、温度センサによって直接検出するように構成
すること。

【００７８】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、ワークの加工形
状を検出する手段からの信号に基づいて、ワークの加工
形状を容易に変更することができるとともに、ワークの
試し加工作業の回数を低減することができる。

【００７９】請求項２に記載の発明によれば、加工形状
の変更装置は、ガイドレールの延在方向における反り具
合を変更可能な構成である。そのため、同装置の設置に
際して、設置場所のレベル出し等の調整作業を軽減でき
る。

【００８０】請求項３に記載の発明によれば、請求項２
の効果に加えて、加工形状の変更装置は、流体温度検出
手段と、雰囲気温度検出手段と、ガイドレール制御手段
とを備えるため、ガイドレールの反り具合を自動調節す
ることが可能となる。

【００８１】請求項４に記載の発明によれば、請求項３
の効果に加えて、ガイドレールの制御は、雰囲気温度と
潤滑用流体の温度との差で行うため、雰囲気温度が変化
されたとしても、ガイドレールの反り具合を一定に維持
することができる。

【００８２】請求項５に記載の発明によれば、請求項２
〜４の効果に加えて、潤滑用流体の温度が複数の構成体
に直接伝達されるため、潤滑用流体の温度変化に基づく
両者のバイメタル作用がレスポンス良く行われる。

【００８３】請求項６に記載の発明によれば、請求項２
〜４の効果に加えて、雰囲気温度検出手段は機台の温度
を検出することにより代えられるため、雰囲気温度が不
安定な状況においても、ガイドレールの反りを良好に制
御することができる。

【００８４】請求項７に記載の発明によれば、請求項２
〜４の効果に加えて、複数の構成体が、垂直方向におい
て積層状態に配置されている。そのため、各構成体によ
るバイメタル構造は、潤滑用流体の温度を好適に調節す
れば、機台の撓みに応じたガイドレールの下方への反り
を修正可能である。

【００８５】請求項８に記載の発明によれば、請求項２
〜４の効果に加えて、ガイドレールと走行体との摺動面
間に静圧流体薄膜が介在するため、走行体がガイドレー
ルから浮遊され、両者の摺動面間の低摩擦摺動性が向上
される。

【００８６】請求項９に記載の発明によれば、請求項１
の効果に加えて、変更手段を機台とガイドレールとの間
に容易に介在することができる。請求項１０に記載の発
明によれば、請求項１の効果に加えて、テーブルの形状
を直接変更するので、ワークの加工形状の変更精度を向
上することができる。

【００８７】請求項１１に記載の発明によれば、請求項
９又は１０の効果に加えて、電歪素子によりワークの加
工形状の変更精度をさらに向上することができる。請求
項１２に記載の発明によれば、請求項１１の効果に加え
て、複数の電歪素子によりワークの加工形状を所望する
形状に容易に変更することができる。

【００８８】請求項１３に記載の発明では、請求項１の
効果に加えて、機台とガイドレールとの熱膨張率の差を
利用してワークの加工形状を変更することができる。請
求項１４に記載の発明では、請求項１３の効果に加え
て、機台又はガイドレールの温度を変更してワークの加
工形状を容易に変更することができる。

【００８９】請求項１５に記載の発明では、請求項１４
の効果に加えて、ガイドレールとテーブルとの間の摺動
部に供給される潤滑油の温度を調整することによりワー
クの加工形状を容易に変更することができる。

【００９０】請求項１６に記載の発明では、請求項１４
の効果に加えて、温度変更器として冷却器のみを用いて
構成を簡素化することができる。請求項１７に記載の発
明では、請求項１４の効果に加えて、温度変更器として
加熱器のみを用いて構成を簡素化することができる。

【００９１】請求項１８に記載の発明では、請求項１の
効果に加えて、反り量検出手段によりテーブル又はガイ
ドレールの反り量を常時検出して、ワークの加工形状の
変更動作を容易に行うことができる。

【００９２】請求項１９に記載の発明では、請求項１８
の効果に加えて、反り量検出手段を機台とテーブルの隙
間を利用して容易に配置することができる。請求項２０
に記載の発明では、請求項１８の効果に加えて、反り量
記検出手段の構成を簡素化することができる。

【００９３】請求項２１に記載の発明では、請求項１９
の効果に加えて、反り量検出素子の耐久性を向上するこ
とができる。請求項２２に記載の発明では、請求項９、
１０、１１、１２のいずれかに記載の構成と、請求項１
３、１４、１５、１６、１７のいずれかに記載の構成と
を組み合わせたので、ワークの加工形状の変更を広範囲
に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本実施形態における研削盤の正面図。

【図２】 図１におけるＡ−Ａ断面図。

【図３】 ガイドレールの形状変更手段を示すブロック
回路図。

【図４】 研削盤の別例を示す斜視図。

【図５】 この発明の別の実施形態を示す研削盤の一部
破断正面図。

【図６】 図５の研削盤のテーブル支持構造を示す横断
面図。

【図７】 ガイドレールの形状変更手段を示すブロック
回路図。

【図８】 別の実施形態を示すテーブル支持構造の横断
面図。

【図９】 別の実施形態を示すテーブル支持構造の横断
面図。

【図１０】 別の実施形態を示すテーブル支持構造の横
断面図。

【図１１】 別の実施形態を示すテーブル支持構造の横
断面図。

【図１２】 別の反り量検出装置を組み込んだ研削盤の
側面図。

【図１３】 反り量検出装置の別の実施形態を示す横断
面図。

【図１４】 反り量検出装置の別の実施形態を示す斜視
図。

【図１５】 反り量検出装置の別の実施形態を示す斜視
図。

【符号の説明】

１１…ワークテーブル装置、１３…機台、２１…ガイド
レール、２２…テーブル、２３…ガイド凸部、２６…第
１構成体、２７…第２構成体、４１…油温検出器、４２
…機台温度検出器、４３…温度変更器、４４…制御コン
ピュータ、７１…反り量検出手段、７２…反り量感知部
材、７２ａ…被検出面、７３…反り量検出素子、８０…
変更手段を構成する電歪素子、８１…変更手段を構成す
る冷却用通路、９１…検出手段を構成する歪検出器。

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機台にはガイドレールが設けられ、ガイ
   ドレールにはその延在方向に沿って移動可能に走行体が
   案内支持され、加工具によりワークを加工するようにし
   た加工機において、 前記ワークに対する加工形状を直接又は間接的に検出す
   るようにした検出手段と、 前記機台、ガイドレール又は走行体の形状を変更する変
   更手段と、 前記検出手段の検出結果に基づいて前記変更手段を動作
   させる制御手段とを備えた加工機における加工形状の変
   更装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、ガイドレールと走行
   体との摺動面間に潤滑用流体を供給するための手段を備
   え、 前記ガイドレールを熱膨張率の異なる材料よりなる複数
   の構成体を接合固定してバイメタル構造とし、 前記潤滑用流体の温度を変更可能な温度変更器を備え、 前記温度変更器により潤滑用流体の温度を変更すること
   で、複数の構成体のバイメタル構造によって、ガイドレ
   ールの反り具合を変更可能に構成した加工機における加
   工形状の変更装置。
3. 【請求項３】 請求項２において、前記潤滑用流体の温
   度を検出する流体温度検出手段と、 加工形状の変更装置が設置される雰囲気の温度を直接的
   又は間接的に検出する雰囲気温度検出手段と、 雰囲気温度検出手段により検出された雰囲気温度と、流
   体温度検出手段により検出された潤滑用流体の温度との
   差に応じて温度変更器により圧力流体の温度を変更する
   ガイドレール制御手段とを備えた加工機における加工形
   状の変更装置。
4. 【請求項４】 請求項３において、前記ガイドレール制
   御手段は、雰囲気温度検出手段により検出された雰囲気
   温度と、流体温度検出手段により検出された潤滑用流体
   の温度との差が一定となるように、温度変更器を制御す
   る加工機における加工形状の変更装置。
5. 【請求項５】 請求項２〜４のいずれかにおいて、前記
   複数の構成体は、それぞれ走行体との摺動面を有する加
   工機における加工形状の変更装置。
6. 【請求項６】 請求項２〜４のいずれかにおいて、前記
   雰囲気温度検出手段は機台の温度を検出する加工機にお
   ける加工形状の変更装置。
7. 【請求項７】 請求項２〜４のいずれかにおいて、前記
   ガイドレールは水平に配置されており、複数の構成体は
   垂直方向において積層状態に配置されてガイドレールを
   構成する加工機における加工形状の変更装置。
8. 【請求項８】 請求項２〜４のいずれかにおいて、前記
   潤滑用流体は加圧供給され、ガイドレールと走行体との
   摺動面間に静圧流体薄膜を形成する加工機における加工
   形状の変更装置。
9. 【請求項９】 請求項１において、前記変更手段は機台
   とガイドレールとの間に設けられている加工機における
   加工形状の変更装置。
10. 【請求項１０】 請求項１において、前記走行体として
    のテーブルを上下に分割し、その分割部に変更手段を介
    在させた加工機における加工形状の変更装置。
11. 【請求項１１】 請求項９又は１０において、前記変更
    手段として電歪素子を使用した加工機における加工形状
    の変更装置。
12. 【請求項１２】 請求項１１において、前記電歪素子は
    複数箇所に設けられている加工機における加工形状の変
    更装置。
13. 【請求項１３】 請求項１において、前記変更手段は、
    機台とガイドレールとの熱膨張率の差を利用する構成で
    ある加工機における加工形状の変更装置。
14. 【請求項１４】 請求項１３において、前記変更手段
    は、機台及びガイドレールのうちの少なくとも一方の温
    度を変更する温度変更器である加工機における加工形状
    の変更装置。
15. 【請求項１５】 請求項１４において、前記温度変更器
    は、ガイドレールとテーブルとの間の摺動部に供給され
    る潤滑油の温度を調整するようにした構成である加工機
    における加工形状の変更装置。
16. 【請求項１６】 請求項１４において、前記温度変更器
    は、機台に設けられて該機台の温度を低下させるように
    した冷却器である加工機における加工形状の変更装置。
17. 【請求項１７】 請求項１４において、前記温度変更器
    は、ガイドレールに設けられて該レールの温度を上昇す
    るようにした加熱器である加工機における加工形状の変
    更装置。
18. 【請求項１８】 請求項１において、前記加工形状の検
    出手段は、走行体としてのワーク支持用のテーブル又は
    ガイドレールの反り量を検出する反り量検出手段である
    加工機における加工形状の変更装置。
19. 【請求項１９】 請求項１８において、前記反り量検出
    手段は、前記テーブルに対しその移動方向に沿って設け
    たテーブルの上面と平行な被検出面と、前記機台に対し
    前記被検出面と対応して設けられた反り量検出素子とに
    より構成されている加工機における加工形状の変更装
    置。
20. 【請求項２０】 請求項１８において、前記反り量記検
    出手段は、前記テーブル又はガイドレールに対しその長
    手方向に沿って設けた反り量を検出する歪検出器である
    加工機における加工形状の変更装置。
21. 【請求項２１】 請求項１９又は２０において、前記反
    り量検出素子は、光学式あるいは磁気式等の非接触式の
    ものである加工機における加工形状の変更装置。
22. 【請求項２２】 請求項９、１０、１１、１２のいずれ
    かに記載の構成と、請求項１３、１４、１５、１６、１
    ７のいずれかに記載の構成とを組み合わせた加工機にお
    ける加工形状の変更装置。