JP2000354931A - Linear motor driving and feeding device for machine tool - Google Patents
Linear motor driving and feeding device for machine toolInfo
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- JP2000354931A JP2000354931A JP11162639A JP16263999A JP2000354931A JP 2000354931 A JP2000354931 A JP 2000354931A JP 11162639 A JP11162639 A JP 11162639A JP 16263999 A JP16263999 A JP 16263999A JP 2000354931 A JP2000354931 A JP 2000354931A
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- Linear Motors (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械において
工作物に対する工具の送りをリニアモータにより行うよ
うにした工作機械のリニアモータ駆動送り装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear motor drive feeder for a machine tool in which a tool is fed to a workpiece by a linear motor in the machine tool.
【0002】[0002]
【従来の技術】工作機械などの駆動送り装置には、送り
精度及び応答性を高めるためにリニアモータを使用する
ことが行われている。これに使用するリニアモータは、
通常は、固定側に取り付ける1次モータ要素(電磁コイ
ル)の長さを可動側に取り付ける2次モータ要素(磁石
板)よりも短くし、2次モータ要素の長さは1次モータ
要素の長さと全ストローク長の和と同じまたはそれより
も大としている。これにより1次モータ要素と2次モー
タ要素はストロークの全範囲において完全に対向するこ
とになるので、リニアモータは常に所定の推力を生じ
る。2. Description of the Related Art In a drive feed device such as a machine tool, a linear motor is used to improve feed accuracy and responsiveness. The linear motor used for this is
Normally, the length of the primary motor element (electromagnetic coil) attached to the fixed side is shorter than the length of the secondary motor element (magnet plate) attached to the movable side, and the length of the secondary motor element is the length of the primary motor element. Is equal to or greater than the sum of the stroke lengths. As a result, the primary motor element and the secondary motor element are completely opposed in the entire range of the stroke, so that the linear motor always generates a predetermined thrust.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
リニアモータ駆動送り装置の長さは全ストローク長と往
復動方向における1次モータ要素の長さにより支配さ
れ、コンパクト化を図る場合の障害となっている。本発
明はこのような問題を解決して、工作機械のリニアモー
タ駆動送り装置をコンパクト化することを目的とする。The length of the conventional linear motor drive feeder as described above is governed by the total stroke length and the length of the primary motor element in the reciprocating direction, and is an obstacle to downsizing. It has become. An object of the present invention is to solve such a problem and reduce the size of a linear motor drive feeder of a machine tool.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】請求項1の発明による工
作機械のリニアモータ駆動送り装置は、ベースに往復動
可能に案内支持され工作物を加工する工具を支持する移
動台と、ベース及び移動台にそれぞれ取り付けられて互
いに対向する1次モータ要素及び2次モータ要素よりな
り移動台を工具が工作物に当接してこれを加工する前進
位置と工具が工作物から離隔する後退位置の間で往復動
させるリニアモータを備えてなり、1次モータ要素と2
次モータ要素の往復動方向における長さは何れか一方が
他方よりも短く、この両モータ要素は、往復動方向にお
いて前進位置では完全に対向するが、後退位置では部分
的にしか対向しないように配置したことを特徴とするも
のである。リニアモータの両モータ要素は、工具による
加工が行われない後退位置では往復動方向において部分
的にしか対向しないように配置したので、短い方のモー
タ要素の長さと全ストローク長を従来と同一とした場
合、長い方のモータ要素の長さは従来よりも短くなる。
工具による加工が行われる前進位置では、両モータ要素
は完全に対向するのでリニアモータは所定の推力を生じ
る。According to a first aspect of the present invention, there is provided a linear motor drive feeder for a machine tool which is guided and supported by a base in a reciprocating manner to support a tool for processing a workpiece, a base, and a movable base. The moving table is comprised of a primary motor element and a secondary motor element which are respectively mounted on the table and oppose each other. The moving table is moved between a forward position where the tool abuts and processes the workpiece and a retracted position where the tool is separated from the workpiece. It has a linear motor that reciprocates and has a primary motor element and 2
One of the lengths of the next motor element in the reciprocating direction is shorter than the other, and the two motor elements are completely opposed in the reciprocating direction at the forward position but only partially opposed at the retracted position. It is characterized by being arranged. The two motor elements of the linear motor are arranged so that they only partially oppose each other in the reciprocating direction at the retracted position where machining by the tool is not performed, so the shorter motor element length and the total stroke length are the same as before. In this case, the length of the longer motor element becomes shorter than before.
In the forward position where machining by the tool is performed, the linear motor generates a predetermined thrust because the two motor elements are completely opposed.
【0005】請求項1の発明は、請求項2の発明に示す
ように、長さが短い一方のモータ要素を、移動台の前進
位置ではその全長において他方のモータ要素と対向し、
後退位置ではその全長の一部が他方のモータ要素から外
れるように配置してもよい。このようにしても請求項1
と同様な作用が得られる。According to a first aspect of the present invention, as described in the second aspect of the present invention, one motor element having a short length is opposed to the other motor element in its entire length at the forward position of the carriage,
In the retracted position, it may be arranged such that a part of the entire length is separated from the other motor element. Even in this way, claim 1
The same operation as described above can be obtained.
【0006】請求項2の発明は、請求項3の発明に示す
ように、移動台の全ストローク範囲のうち加工に使用す
るストローク範囲では一方のモータ要素がその全長にお
いて他方のモータ要素と対向し、加工に使用しないスト
ローク範囲では一方のモータ要素はその全長の一部が他
方のモータ要素から外れるように配置してもよい。この
ようにしても請求項1及び請求項2と同様な作用が得ら
れる。According to a second aspect of the present invention, one motor element faces the other motor element over its entire length in the stroke range used for machining, of the entire stroke range of the movable base. In the stroke range not used for machining, one motor element may be arranged such that a part of its entire length is separated from the other motor element. With this configuration, the same operation as the first and second aspects can be obtained.
【0007】また請求項4の発明による工作機械のリニ
アモータ駆動送り装置は、中間ベースに往復動可能に案
内支持され工作物を研削する砥石車を支持する砥石台
と、中間ベースに固定された1次モータ要素とこれと対
向するように砥石台に固定された2次モータ要素よりな
り砥石台を中間ベースに対し往復動させるリニアモータ
を備えてなり、1次モータ要素の往復動方向における長
さを2次モータ要素より短くすると共に、砥石台の全ス
トローク範囲のうち砥石車が工作物から離隔する一方の
末端位置では1次モータ要素の全長の一部が2次モータ
要素から外れ、砥石車が工作物に当接する他方の末端位
置では1次モータ要素はその全長において2次モータ要
素と対向するように配置したことを特徴とするものであ
る。リニアモータの1次モータ要素は、砥石車による研
削加工が行われない砥石台のストロークの一方の末端位
置ではその全長の一部が2次モータ要素から外れるの
で、1次モータ要素の長さと全ストローク長を従来と同
一とした場合、2次モータ要素の長さは従来よりも短く
なる。また砥石車による研削加工が行われる他方の末端
位置では、1次モータ要素は全長において2次モータ要
素と対向するのでリニアモータは所定の推力を生じる。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a linear motor drive feeder for a machine tool, which is fixedly mounted on the intermediate base and a grinding wheel base which is guided and supported reciprocally by the intermediate base to support a grinding wheel for grinding a workpiece. A linear motor for reciprocating the grindstone head with respect to the intermediate base, comprising a primary motor element and a secondary motor element fixed to the grindstone table so as to face the primary motor element; At the one end position where the grinding wheel is separated from the workpiece in the entire stroke range of the grinding wheel head, a part of the entire length of the primary motor element is disengaged from the secondary motor element, and the grinding wheel At the other end position where the vehicle abuts the workpiece, the primary motor element is arranged so as to face the secondary motor element over its entire length. At the one end position of the stroke of the grinding wheel head where the grinding by the grinding wheel is not performed, a part of the entire length of the primary motor element of the linear motor deviates from the secondary motor element. When the stroke length is the same as the conventional one, the length of the secondary motor element is shorter than the conventional one. Also, at the other end position where the grinding by the grinding wheel is performed, the linear motor generates a predetermined thrust because the primary motor element is opposed to the secondary motor element over its entire length.
【0008】請求項4の発明は、請求項5に示すよう
に、リニアモータは砥石車が工作物に対する切り込み送
り方向に往復動するように砥石台を往復動させ、これと
直交する横送り方向における砥石台の往復動は横送りモ
ータにより回転駆動される送りねじにより行うようにし
てもよい。このようにすれば、砥石車による研削加工が
行われる切込み位置において、リニアモータは所定の推
力を生じる。According to a fourth aspect of the present invention, as set forth in the fifth aspect, the linear motor reciprocates the grinding wheel base so that the grinding wheel reciprocates in the cutting and feeding direction with respect to the workpiece, and the linear feed direction is perpendicular to the direction. The reciprocating motion of the grinding wheel head may be performed by a feed screw rotated and driven by a transverse feed motor. In this way, the linear motor generates a predetermined thrust at the cutting position where the grinding by the grinding wheel is performed.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】図1〜図3は、本発明を局所カバ
ーを備えた研削盤に適用した場合の実施の形態を示す。
この実施の形態のベッド10上には、工作物Wを取り付
けるチャック21を先端に有する主軸台20と、工作物
Wを研削加工する砥石車Gを先端に軸承した砥石台(移
動台)15と、砥石車Gを整形するツルーイング装置2
5と、工作物Wを計測する定寸装置26と、工作物Wを
含む主軸台20の先端部と砥石車Gを含む砥石台15の
先端部とツルーイング装置25と定寸装置26を囲む局
所カバー30が設けられている。1 to 3 show an embodiment in which the present invention is applied to a grinder provided with a local cover.
On the bed 10 of this embodiment, a headstock 20 having a chuck 21 for attaching a workpiece W at the tip thereof, a grindstone table (moving platform) 15 having a grinding wheel G for grinding the workpiece W at the tip thereof. Truing device 2 for shaping the grinding wheel G
5, a sizing device 26 for measuring the workpiece W, a tip of the headstock 20 including the workpiece W, a tip of the grinding wheel 15 including the grinding wheel G, a truing device 25, and a local area surrounding the sizing device 26. A cover 30 is provided.
【0010】図1に示すように、ベッド10上に設置さ
れた主軸台20は主軸モータにより回転駆動される水平
な主軸(何れも図示省略)を有し、主軸の先端には軸承
部20aより突出するチャック21が設けられている。
この実施の形態の工作物Wは、軸部Waと2つのクラン
クピン部Wbよりなるロータリコンプレッサのクランク
シャフトであり、その軸部Waはチャック21により主
軸と同軸的に把持されている。As shown in FIG. 1, a headstock 20 installed on a bed 10 has a horizontal spindle (both not shown) driven to rotate by a spindle motor, and a tip of the spindle is provided with a bearing 20a. A protruding chuck 21 is provided.
A workpiece W of this embodiment is a crankshaft of a rotary compressor including a shaft Wa and two crankpins Wb, and the shaft Wa is coaxially held by a chuck 21 with a main shaft.
【0011】砥石台15は、図1〜図3に示すように、
固定ベース11及び中間ベース(ベース)12を介し
て、主軸台20の主軸と直交する水平なX方向(工作物
Wに対する切り込み送り方向)及び主軸と平行なZ方向
(横送り方向)に往復動可能にベッド10上に支持され
ている。ベッド10上に固定された固定ベース11にZ
方向往復動可能に案内支持された中間ベース12は、固
定ベース11に回転のみ可能に支持されてサーボモータ
(横送りモータ)14により回転駆動されるボールねじ
(送りねじ)13と、中間ベース12の下面に固定され
てボールねじ13と螺合するボールナット(ナット)1
3aにより往復動される。中間ベース12は、図3に示
すようにX方向に延びる略U字断面形状で、その上側は
モータ取り付けベース12aにより連結されている。中
間ベース12の内面両側に形成された1対の案内溝12
bには、砥石台15の両側から一体的に突出する1対の
レール15aが摺動可能に係合され、これにより砥石台
15は中間ベース12によりX方向に往復動可能に案内
支持される。案内溝12bとレール15aの間の上下及
び両側の摺動面は静圧案内面であり、加圧された潤滑油
が供給される静圧ポケットが形成されている。As shown in FIGS. 1-3, the grinding wheel base 15
Reciprocating through the fixed base 11 and the intermediate base (base) 12 in the horizontal X direction (cutting feed direction to the workpiece W) orthogonal to the main axis of the headstock 20 and in the Z direction (transverse feed direction) parallel to the main axis. It is supported on a bed 10 if possible. The fixed base 11 fixed on the bed 10 has a Z
An intermediate base 12 guided and supported so as to be able to reciprocate in a direction is supported by a fixed base 11 so as to be rotatable only, and is rotationally driven by a servo motor (lateral feed motor) 14. (Nut) 1 fixed to the lower surface of the nut and screwed into the ball screw 13
It is reciprocated by 3a. As shown in FIG. 3, the intermediate base 12 has a substantially U-shaped cross section extending in the X direction, and its upper side is connected by a motor mounting base 12a. A pair of guide grooves 12 formed on both sides of the inner surface of the intermediate base 12
A pair of rails 15a integrally protruding from both sides of the grindstone table 15 are slidably engaged with b, whereby the grindstone table 15 is guided and supported by the intermediate base 12 so as to reciprocate in the X direction. . The sliding surfaces on the upper and lower sides and both sides between the guide groove 12b and the rail 15a are static pressure guide surfaces, and form static pressure pockets to which pressurized lubricating oil is supplied.
【0012】主として図1及び図2に示すように、砥石
台15には、主軸台20のチャック21に把持される工
作物Wに向かってX方向に突出する突出部15bが一体
的に形成され、この突出部15bの先端にはZ方向と平
行な砥石軸(図示省略)を回転自在に支持する軸受部1
5cが固定されている。この砥石軸の一端に取り付けら
れた砥石車Gは工作物Wと対向する側を除きカバー22
により覆われ、軸受部15cの反対側に取り付けられた
砥石モータ19により回転駆動される。As shown mainly in FIGS. 1 and 2, the grindstone head 15 is integrally formed with a protruding portion 15b that protrudes in the X direction toward the workpiece W gripped by the chuck 21 of the headstock 20. A bearing 1 for rotatably supporting a grindstone shaft (not shown) parallel to the Z direction is provided at the tip of the protruding portion 15b.
5c is fixed. The grinding wheel G attached to one end of the grinding wheel shaft has a cover 22 except for the side facing the workpiece W.
And is rotationally driven by a grindstone motor 19 mounted on the opposite side of the bearing 15c.
【0013】主として図2及び図3に示すように、砥石
台15は、その上面に固定した2次モータ要素16bと
モータ取り付けベース12aの下面に固定した1次モー
タ要素16aよりなるリニアモータ16により、砥石車
Gが工作物Wに当接してこれを研削加工する前進位置
(実線参照)と砥石車Gが工作物Wから離隔する後退位
置(二点鎖線Ga参照)の間で、中間ベース12に対し
X方向に往復動される。1次モータ要素16aは電磁コ
イルであり、2次モータ要素16bは磁石板であり、X
方向の長さは1次モータ要素16aの方が2次モータ要
素16bよりも短い。砥石台15が最前進位置(図2の
実線参照)にある状態では1次モータ要素16aはX方
向の全長において2次モータ要素16bと対向している
が、砥石台15が最後退位置(図2の二点鎖線15d参
照)にある状態では1次モータ要素16aの前部の一部
が2次モータ要素16bから外れるようになっている。
従って、2次モータ要素の長さは1次モータ要素の長さ
と全ストローク長の和よりも小である。As shown mainly in FIGS. 2 and 3, the grindstone table 15 is provided by a linear motor 16 comprising a secondary motor element 16b fixed to the upper surface thereof and a primary motor element 16a fixed to the lower surface of the motor mounting base 12a. The intermediate base 12 is located between a forward position (see the solid line) where the grinding wheel G contacts and grinds the workpiece W and a retracted position (see the two-dot chain line Ga) where the grinding wheel G is separated from the workpiece W. Is reciprocated in the X direction. The primary motor element 16a is an electromagnetic coil, the secondary motor element 16b is a magnet plate, and X
The length in the direction is shorter in the primary motor element 16a than in the secondary motor element 16b. In a state where the grinding wheel head 15 is in the most advanced position (see the solid line in FIG. 2), the primary motor element 16a is opposed to the secondary motor element 16b over the entire length in the X direction, but the grinding wheel head 15 is in the most retreated position (see FIG. 2 (see the two-dot chain line 15d), a part of the front part of the primary motor element 16a is detached from the secondary motor element 16b.
Therefore, the length of the secondary motor element is smaller than the sum of the length of the primary motor element and the total stroke length.
【0014】図3に示すように、突出部15bを含む砥
石台15にはX方向に延びる複数の孔17a,17bが
形成されている。中央の太い孔17aは砥石モータ19
に給電するための配線を通すものであり、小さい複数の
孔17bは砥石車Gを設けた砥石軸や中間ベース12と
砥石台15の間の静圧案内面に潤滑油を供給する管路で
ある。砥石台15の後端部には孔17bに潤滑油を供給
するジョイント17cが設けられている。砥石車Gと工
作物Wの間の研削部を冷却するためのクーラントをこの
孔17bの1つを通して供給するようにしてもよい。As shown in FIG. 3, a plurality of holes 17a and 17b extending in the X direction are formed in the grindstone table 15 including the protruding portion 15b. The thick hole 17a in the center is the grindstone motor 19
A plurality of small holes 17b are used for supplying lubricating oil to a grindstone shaft provided with a grindstone wheel G or a static pressure guide surface between the intermediate base 12 and the grindstone table 15. is there. A joint 17c for supplying lubricating oil to the hole 17b is provided at the rear end of the grindstone table 15. Coolant for cooling the grinding portion between the grinding wheel G and the workpiece W may be supplied through one of the holes 17b.
【0015】ベッド10上に設置したツルーイング装置
25は、砥石台15をX方向及びZ方向に移動させて砥
石車Gを二点鎖線Gbに示す位置とした状態で、回転駆
動されるツルア25aにより砥石車Gの研削面を整形す
るものである。また定寸装置26は、ベッド10上に設
置した支持台26aとこれにより進退可能に支持された
検出ヘッド26bよりなり、砥石車Gにより研削加工さ
れた工作物Wのクランクピン部Wbの外周面を間接定寸
またはポストプロセスで計測するものである。The truing device 25 installed on the bed 10 moves the grinding wheel base 15 in the X direction and the Z direction so that the grinding wheel G is positioned at a position shown by a two-dot chain line Gb. This is for shaping the grinding surface of the grinding wheel G. The sizing device 26 includes a support base 26a installed on the bed 10 and a detection head 26b supported by the base 26 so as to be able to move forward and backward. The outer peripheral surface of the crank pin portion Wb of the workpiece W ground by the grinding wheel G. Is measured by indirect sizing or post process.
【0016】局所カバー30は、図1及び図2に示すよ
うに、ベッド10上に固定される下部カバー31とその
上側を覆う上部カバー32よりなるもので、主軸台20
は軸承部20aより先の部分だけが、また砥石台15は
突出部15bの途中より先の部分だけが局所カバー30
の内部に位置している。下部カバー31には、四周に上
向きフランジ部31aが、また底面に排出筒部31b及
び開口31cが形成されている。開口31cはツルーイ
ング装置25及び定寸装置26をベッド10上に直接取
り付けるためのものである。下部カバー31の下側に
は、排出筒部31bから排出されるクーラントを収容槽
35に導く案内樋34が取り付けられている。As shown in FIGS. 1 and 2, the local cover 30 comprises a lower cover 31 fixed on the bed 10 and an upper cover 32 covering the upper side thereof.
Only the portion ahead of the bearing portion 20a, and only the portion of the grinding wheel base 15 beyond the middle of the protrusion 15b are covered with the local cover 30.
Located inside. The lower cover 31 has an upwardly directed flange portion 31a on four sides and a discharge cylinder portion 31b and an opening 31c on the bottom surface. The opening 31c is for mounting the truing device 25 and the sizing device 26 directly on the bed 10. On the lower side of the lower cover 31, a guide gutter 34 that guides the coolant discharged from the discharge cylinder 31b to the storage tank 35 is attached.
【0017】上部カバー32は研削部に供給されたクー
ラントの飛沫が外部に飛散するのを防止するためのもの
で、その下縁は下部カバー31四周部のフランジ部31
aの内側にはめ込まれている。主軸台20は、主軸を回
転駆動する主軸モータ部分を局所カバー30の外側と
し、軸承部20aより先の部分を上部カバー32に設け
た開口より局所カバー30内に挿入して、上部カバー3
2を貫通する部分にはシール構造20bを設けてクーラ
ントのもれを防止している。The upper cover 32 is for preventing the coolant supplied to the grinding portion from splashing outside, and the lower edge thereof has a flange portion 31 around the lower cover 31 at four sides.
It is fitted inside a. The headstock 20 is configured such that a spindle motor portion for rotating and driving the spindle is located outside the local cover 30, and a portion ahead of the bearing 20 a is inserted into the local cover 30 through an opening provided in the upper cover 32, and the upper cover 3
A seal structure 20b is provided in a portion penetrating through 2 to prevent coolant leakage.
【0018】図1及び図2示すように、X方向に往復動
する砥石台15の突出部15bは、中間ベース12の局
所カバー30側に板部材18aを介して固定されたフラ
ンジ部材18bを摺動自在に貫通しており、フランジ部
材18bには水平方向に細長い長方形の板状のスライド
カバー33が固定されている。また、中間ベース12側
となる局所カバー30の後面には、中間ベース12のZ
方向往復動に伴うフランジ部材18bの往復動を許容す
る長さの長方形の開口30aが形成され、その下縁は下
部カバー31のフランジ部31aの上縁により形成さ
れ、その上縁及び両側縁は上部カバー32の後面により
形成されている。スライドカバー33は、下縁部がフラ
ンジ部31aの内面に、また上縁部及び両側縁部が上部
カバー32の後面に、それぞれ摺動可能に当接され、中
間ベース12と共にZ方向に往復動した場合、ストロー
クの全範囲において常に開口30aを閉状態に保持する
ような長さとなっている。これら板部材18a、フラン
ジ部材18b、開口30a及びスライドカバー33は、
砥石台15の突出部15bが局所カバー30内に挿入さ
れる挿通部からのクーラントのもれを防止する摺動シー
ル構造Aを構成している。As shown in FIGS. 1 and 2, the projecting portion 15b of the grinding wheel base 15 reciprocating in the X direction slides on a flange member 18b fixed to the local cover 30 of the intermediate base 12 via a plate member 18a. A rectangularly elongated rectangular plate-shaped slide cover 33 is fixed to the flange member 18b so as to be movably penetrated. Also, on the rear surface of the local cover 30 on the intermediate base 12 side, the Z of the intermediate base 12 is provided.
A rectangular opening 30a having a length allowing the reciprocating movement of the flange member 18b accompanying the reciprocating motion in the direction is formed, the lower edge thereof is formed by the upper edge of the flange portion 31a of the lower cover 31, and the upper edge and both side edges are formed. It is formed by the rear surface of the upper cover 32. The slide cover 33 slidably abuts the lower edge portion on the inner surface of the flange portion 31a, and the upper edge portion and both side edge portions slidably abut on the rear surface of the upper cover 32, and reciprocates with the intermediate base 12 in the Z direction. In this case, the length is set such that the opening 30a is always kept closed in the entire range of the stroke. These plate member 18a, flange member 18b, opening 30a and slide cover 33
The projecting portion 15b of the grindstone base 15 constitutes a sliding seal structure A for preventing coolant from leaking from an insertion portion inserted into the local cover 30.
【0019】局所カバー30内には、ツルーイング装置
25及び定寸装置26に対する配線並びに研削部に調温
されたクーラントを供給する配管を通すために、下部カ
バー31から立ち上がる中空柱36が設けられている。Inside the local cover 30, there is provided a hollow column 36 which rises from the lower cover 31 for passing wiring for the truing device 25 and the sizing device 26 and a pipe for supplying coolant adjusted to the grinding portion. I have.
【0020】加工待機状態では、砥石台15は図2の二
点鎖線15dに示す最後退位置にあり、リニアモータ1
6の1次モータ要素16aは、前部の一部が2次モータ
要素16bから外れている。研削盤の作動を制御する制
御装置は、この状態からリニアモータ16により砥石台
15をX方向に前進させ、主軸の先端に把持されて回転
している工作物Wの一方のクランクピン部Wbの外周面
に回転している砥石車Gを当接し、主軸の回転と連動し
て砥石台15を往復動させて研削加工する。砥石台15
のストロークのうち少なくともこの研削加工に使用する
範囲では、1次モータ要素16aは常にX方向の全長に
おいて2次モータ要素16bと対向している(図2の実
線参照)。In the processing standby state, the grindstone table 15 is at the rearmost position shown by a two-dot chain line 15d in FIG.
The primary motor element 16a of No. 6 has a part of the front part separated from the secondary motor element 16b. From this state, the control device that controls the operation of the grinding machine advances the grinding wheel head 15 in the X direction by the linear motor 16 and the one of the crank pin portions Wb of the rotating workpiece W gripped by the tip of the main shaft. The rotating grinding wheel G is brought into contact with the outer peripheral surface, and the grinding wheel base 15 is reciprocated in conjunction with the rotation of the main shaft to perform grinding. Whetstone stand 15
The primary motor element 16a always faces the secondary motor element 16b over the entire length in the X direction at least in the range used for this grinding process in the stroke (see the solid line in FIG. 2).
【0021】一方のクランクピン部Wbを所定量研削加
工した後、制御装置は砥石台15を一旦後退させ、主軸
を所定の角度位置で停止させ、定寸装置26の検出ヘッ
ド26bを前進させ、先端部のフィーラを研削されたク
ランクピン部Wbの外周面に当接して寸法を計測する。
そして、残りの研削残量を演算して再度研削加工を行
い、クランクピン部を所定の精度に研削する。なお、こ
の際の砥石台前進位置を記憶しておく。次に砥石台15
を中間ベース12と共にZ方向に移動して砥石車Gが他
方のクランクピン部Wbと対向する位置とし、上記と同
様に砥石台15をX方向に前進させて他方のクランクピ
ン部Wbの外周面を研削する。この際、一方のクランク
ピン部の研削完了時の砥石台位置にくるまで研削加工を
行うことで、所定の精度に他方のクランクピン部を研削
加工する。加工完了後、チャック21からその工作物W
を取り外して未加工の工作物Wを把持し、前述と同様に
して研削加工を行う。なお、更に高精度な加工を実現す
るため、各ピンに対向した位置に定寸装置を設けてもよ
い。あるいは、加工箇所に応じて定寸装置をZ軸方向に
移動するようにしてもよい。After grinding one crank pin portion Wb by a predetermined amount, the control device retracts the grindstone table 15 once, stops the main shaft at a predetermined angular position, and advances the detection head 26b of the sizing device 26, The feeler at the tip is brought into contact with the outer peripheral surface of the ground crank pin Wb to measure the dimension.
Then, the remaining grinding amount is calculated, the grinding is performed again, and the crankpin portion is ground with a predetermined accuracy. Note that the wheel head advance position at this time is stored. Next, the grindstone table 15
Is moved in the Z direction together with the intermediate base 12 so that the grinding wheel G faces the other crankpin portion Wb, and the grinding wheel base 15 is advanced in the X direction in the same manner as described above, so that the outer peripheral surface of the other crankpin portion Wb. Grinding. At this time, the other crankpin portion is ground with a predetermined accuracy by performing the grinding process until the one of the crankpin portions comes to the grindstone position at the time of completion of the grinding. After processing is completed, the workpiece W is
Is removed, the unprocessed workpiece W is gripped, and grinding is performed in the same manner as described above. Note that a sizing device may be provided at a position facing each pin in order to realize more accurate processing. Alternatively, the sizing device may be moved in the Z-axis direction according to the processing location.
【0022】各クランクピン部Wbと砥石車Gの間の各
研削部には、中空柱36から局所カバー30内に導入さ
れた2本の配管を介して調温されたクーラントを供給し
て、加工に伴う発熱による工作物W及び砥石車Gの温度
上昇を防いでいる。使用されて下方に流れ落ちたクーラ
ントは下部カバー31内に入り、排出筒部31bから案
内樋34を通って収容槽35内に戻される。A coolant whose temperature is controlled is supplied to each grinding portion between each crank pin portion Wb and the grinding wheel G through two pipes introduced from the hollow column 36 into the local cover 30. The temperature rise of the workpiece W and the grinding wheel G due to heat generated during processing is prevented. The used coolant that has flowed downward enters the lower cover 31 and is returned from the discharge cylinder portion 31b into the storage tank 35 through the guide gutter 34.
【0023】所定数の工作物Wの加工が終了する度に、
砥石台15をX方向及びZ方向に移動させて砥石車Gを
二点鎖線Gb(図1参照)の位置とし、ツルーイング装
置25を作動させてツルア25aにより砥石車Gの研削
面を整形する。Each time the machining of a predetermined number of workpieces W is completed,
The grinding wheel base 15 is moved in the X direction and the Z direction to position the grinding wheel G at the position of the two-dot chain line Gb (see FIG. 1), and the truing device 25 is operated to shape the ground surface of the grinding wheel G by the truer 25a.
【0024】上述した実施の形態によれば、砥石台15
が後退位置にある状態では1次モータ要素16aの前部
の一部が2次モータ要素16bから外れており、これに
より長い方の2次モータ要素16bの長さが従来よりも
短くなるので、その分だけリニアモータ16の全長を短
くすることができ、工作機械のリニアモータ駆動送り装
置をコンパクト化することができる。しかも研削加工が
行われるストローク範囲である砥石台15の前進位置で
は1次モータ要素16aはX方向の全長において2次モ
ータ要素16bと対向し、リニアモータ16は所定の推
力を生じるので加工に必要な推力が不足することはな
い。According to the above-described embodiment, the grinding wheel head 15
Is in the retracted position, a part of the front part of the primary motor element 16a is disengaged from the secondary motor element 16b, and the length of the longer secondary motor element 16b becomes shorter than before, so that The total length of the linear motor 16 can be shortened by that much, and the linear motor drive feed device of the machine tool can be made compact. In addition, at the forward position of the grindstone table 15, which is the stroke range in which the grinding is performed, the primary motor element 16a faces the secondary motor element 16b over the entire length in the X direction, and the linear motor 16 generates a predetermined thrust. There is no shortage of thrust.
【0025】上述した実施の形態のように、中間ベース
12の内面両側に形成した1対の案内溝12bに、砥石
台15の両側から一体的に突出する1対のレール15a
を摺動可能に案内支持したものでは、砥石台15及びこ
れに取り付けられる各部材の重量による負荷は、案内溝
12bとレール15aの間の摺動面のうち下側のものに
加わるので、この摺動面が先に摩耗し、上側の摺動面の
摩耗は少ない。一方、砥石台を往復動させるリニアモー
タの1次モータ要素と2次モータ要素の間には磁気的吸
引力が作用するので、このリニアモータを砥石台15の
下側に設けたのでは下側の摺動面に負荷が一層増大し、
このためリニアモータの推力を大きくすることができな
い。しかし上述した実施の形態では、砥石台15を往復
動させるリニアモータ16は砥石台15とその上側に位
置するモータ取り付けベース12aとの間に設けたの
で、両モータ要素16a,16bの間に生じる磁気的吸
引力は砥石台15を引き上げ、下側の摺動面に加わる負
荷を減少させるように作用する。従ってリニアモータ1
6による推力を増大させしかも摺動面の摩擦抵抗及び摩
耗を少なくすることができる。As in the above-described embodiment, a pair of rails 15a integrally projecting from both sides of the grindstone table 15 into a pair of guide grooves 12b formed on both sides of the inner surface of the intermediate base 12.
Is slidably guided and supported, the load due to the weight of the grindstone base 15 and each member attached thereto is applied to the lower one of the sliding surfaces between the guide groove 12b and the rail 15a. The sliding surface wears first and the upper sliding surface wears less. On the other hand, since a magnetic attraction force acts between the primary motor element and the secondary motor element of the linear motor that reciprocates the grinding wheel head, if this linear motor is provided below the grinding wheel head 15, Load on the sliding surface of
Therefore, the thrust of the linear motor cannot be increased. However, in the above-described embodiment, since the linear motor 16 for reciprocating the grindstone head 15 is provided between the grindstone head 15 and the motor mounting base 12a located above the grindstone head 15, the linear motor 16 is generated between the two motor elements 16a and 16b. The magnetic attraction pulls up the grindstone table 15 and acts to reduce the load applied to the lower sliding surface. Therefore, linear motor 1
6, and the frictional resistance and wear of the sliding surface can be reduced.
【0026】上記実施の形態では、本発明による工作機
械のリニアモータ駆動送り装置を研削盤の切り込み送り
に適用した場合につき説明したが、本発明は研削盤の横
送りやその他の工作機械の工具の送りに適用することも
可能である。In the above embodiment, the case where the linear motor drive feeder of the machine tool according to the present invention is applied to the cutting feed of the grinding machine has been described, but the present invention is not limited to the lateral feed of the grinder and other tools of the machine tool. It is also possible to apply it to the sending of the paper.
【0027】[0027]
【発明の効果】請求項1の発明によれば、長い方のモー
タ要素の長さが従来よりも短くなるので、その分だけリ
ニアモータの全長を短くすることができ、工作機械のリ
ニアモータ駆動送り装置をコンパクト化することがで
き、しかも工具による加工が行われる前進位置では、リ
ニアモータは所定の推力を生じるので加工に必要な推力
が不足することはない。According to the first aspect of the present invention, the length of the longer motor element is shorter than that of the conventional motor element, so that the overall length of the linear motor can be shortened accordingly, and the linear motor drive of the machine tool can be shortened. The feeder can be made compact and the linear motor generates a predetermined thrust at the forward position where machining by a tool is performed, so that there is no shortage of thrust required for machining.
【0028】請求項2及び請求項3の発明においても、
請求項1の発明と同様、工作機械のリニアモータ駆動送
り装置をコンパクト化することができ、しかも加工に必
要な推力が不足することはない。In the second and third aspects of the present invention,
Similar to the first aspect of the present invention, the linear motor drive feeder of the machine tool can be made compact, and the thrust required for processing does not run short.
【0029】また、請求項4の発明によれば、2次モー
タ要素の長さが従来よりも短くなるので、その分だけリ
ニアモータの全長を短くすることができ、工作機械のリ
ニアモータ駆動送り装置をコンパクト化することがで
き、しかも砥石車による研削加工が行われる末端位置で
は、リニアモータは所定の推力を生じるので研削加工に
必要な推力が不足することはない。According to the fourth aspect of the present invention, since the length of the secondary motor element is shorter than in the prior art, the total length of the linear motor can be shortened accordingly, and the linear motor drive feed of the machine tool can be shortened. The linear motor generates a predetermined thrust at the end position where the grinding operation is performed by the grinding wheel, so that the thrust required for the grinding operation is not insufficient.
【0030】請求項5の発明によれば、請求項4の発明
と同様、工作機械のリニアモータ駆動送り装置をコンパ
クト化することができ、しかも切込み位置において研削
加工に必要な推力が不足することはない。According to the fifth aspect of the invention, similarly to the fourth aspect of the invention, the linear motor drive feeder of the machine tool can be made compact, and the thrust required for grinding at the cutting position is insufficient. There is no.
【図1】 本発明によるリニアモータ駆動送り装置の一
実施形態を備えた工作機械の全体平面図である。FIG. 1 is an overall plan view of a machine tool provided with an embodiment of a linear motor drive / feed device according to the present invention.
【図2】 図1に示す工作機械のリニアモータ駆動送り
装置の要部を示すX方向に沿った断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view along a X direction showing a main part of the linear motor drive / feed device of the machine tool shown in FIG.
【図3】 図2の3−3線に沿った拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged sectional view taken along line 3-3 in FIG. 2;
12…ベース(中間ベース)、13…送りねじ(ボール
ねじ)、14…横送りモータ(サーボモータ)、15…
移動台(砥石台)、16…リニアモータ、16a…1次
モータ要素、16b…2次モータ要素、G…工具(砥石
車)、W…工作物。12: base (intermediate base), 13: feed screw (ball screw), 14: lateral feed motor (servo motor), 15 ...
Moving table (grinding wheel), 16: linear motor, 16a: primary motor element, 16b: secondary motor element, G: tool (grinding wheel), W: workpiece.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3C034 AA20 BB32 DD20 3C048 AA01 BB01 BC01 DD01 DD06 DD26 5H641 BB18 BB19 GG01 GG02 GG12 HH01 HH03 HH14 JA10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3C034 AA20 BB32 DD20 3C048 AA01 BB01 BC01 DD01 DD06 DD26 5H641 BB18 BB19 GG01 GG02 GG12 HH01 HH03 HH14 JA10
Claims (5)
物を加工する工具を支持する移動台と、前記ベース及び
移動台にそれぞれ取り付けられて互いに対向する1次モ
ータ要素及び2次モータ要素よりなり前記移動台を前記
工具が前記工作物に当接してこれを加工する前進位置と
前記工具が前記工作物から離隔する後退位置とを含む間
で往復動させるリニアモータを備えてなり、前記1次モ
ータ要素と2次モータ要素の前記往復動方向における長
さは何れか一方が他方よりも短く、この両モータ要素
は、前記往復動方向において前記前進位置では完全に対
向するが、その他の位置では部分的にしか対向しないよ
うに配置したことを特徴とする工作機械のリニアモータ
駆動送り装置。1. A moving table for supporting a tool for processing a workpiece which is guided and supported reciprocally by a base, and a primary motor element and a secondary motor element which are respectively attached to the base and the moving table and face each other. A linear motor that reciprocates the movable table between a forward position where the tool abuts and processes the workpiece and a retreat position where the tool is separated from the workpiece; One of the lengths of the next motor element and the secondary motor element in the reciprocating direction is shorter than the other, and both motor elements are completely opposed in the forward position in the reciprocating direction, but are not in the other positions. A linear motor drive feeder for a machine tool, wherein the linear motor drive feeder is arranged so as to face only partially.
記移動台の前進位置ではその全長において前記他方のモ
ータ要素と対向し、後退位置ではその全長の一部が前記
他方のモータ要素から外れるように配置したことを特徴
とする請求項1に記載の工作機械のリニアモータ駆動送
り装置。2. The one motor element having a short length is opposed to the other motor element in its full length at the advance position of the moving table, and a part of its full length is at a retracted position from the other motor element. The linear motor drive feeder for a machine tool according to claim 1, wherein the linear motor drive feeder is arranged so as to be disengaged.
工に使用するストローク範囲では前記一方のモータ要素
はその全長において前記他方のモータ要素と対向し、加
工に使用しないストローク範囲では前記一方のモータ要
素はその全長の一部が前記他方のモータ要素から外れる
ように配置したことを特徴とする請求項1及び請求項2
に記載の工作機械のリニアモータ駆動送り装置。3. The one motor element is opposed to the other motor element in its entire length in a stroke range used for machining out of a full stroke range of the movable base, and the one motor element is in a stroke range not used for machining. 3. The element according to claim 1, wherein the element is arranged so that a part of its entire length is separated from the other motor element.
4. A linear motor drive feeder for a machine tool according to claim 1.
工作物を研削する砥石車を支持する砥石台と、前記中間
ベースに固定された1次モータ要素とこれと対向するよ
うに前記砥石台に固定された2次モータ要素よりなり前
記砥石台を前記中間ベースに対し往復動させるリニアモ
ータを備えてなり、前記1次モータ要素の前記往復動方
向における長さを前記2次モータ要素より短くすると共
に、前記砥石台の全ストローク範囲のうち前記砥石車が
前記工作物から離隔する一方の末端位置では前記1次モ
ータ要素の全長の一部が前記2次モータ要素から外れ、
前記砥石車が前記工作物に当接する他方の末端位置では
前記1次モータ要素はその全長において前記2次モータ
要素と対向するように配置したことを特徴とする工作機
械のリニアモータ駆動送り装置。4. A grindstone table which is guided and supported by an intermediate base so as to be able to reciprocate and supports a grinding wheel for grinding a workpiece, a primary motor element fixed to said intermediate base, and said grindstone table so as to face the same. A linear motor for reciprocating the grindstone head with respect to the intermediate base, wherein the length of the primary motor element in the reciprocating direction is shorter than that of the secondary motor element. And at the one end position where the grinding wheel is separated from the workpiece in the entire stroke range of the grinding wheel head, a part of the entire length of the primary motor element is separated from the secondary motor element,
A linear motor drive feed device for a machine tool, wherein the primary motor element is disposed so as to face the secondary motor element over its entire length at the other end position where the grinding wheel contacts the workpiece.
作物に対する切り込み送り方向に往復動するように前記
砥石台を往復動させ、これと直交する横送り方向におけ
る前記砥石台の往復動は横送りモータにより回転駆動さ
れる送りねじにより行うようにしてなる請求項4に記載
の工作機械のリニアモータ駆動送り装置。5. The linear motor reciprocates the grinding wheel head so that the grinding wheel reciprocates in a cutting and feeding direction with respect to the workpiece. The linear motor drive feed device for a machine tool according to claim 4, wherein the feed is performed by a feed screw rotated and driven by a feed motor.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007038404A (en) * | 2006-10-13 | 2007-02-15 | Jtekt Corp | Guide mechanism for sliding body in machine tool |
JP2007050511A (en) * | 2006-10-13 | 2007-03-01 | Jtekt Corp | Guide mechanism for sliding body in machine tool |
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JP4508177B2 (en) * | 2006-10-13 | 2010-07-21 | 株式会社ジェイテクト | Guide mechanism for sliding bodies in machine tools |
JP4508176B2 (en) * | 2006-10-13 | 2010-07-21 | 株式会社ジェイテクト | Guide mechanism for sliding bodies in machine tools |
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