JP2002137129A

JP2002137129A - 工作機械

Info

Publication number: JP2002137129A
Application number: JP2000332851A
Authority: JP
Inventors: Masao Yamaguchi; 政男山口
Original assignee: Nagase Integrex Co Ltd
Current assignee: Nagase Integrex Co Ltd
Priority date: 2000-10-31
Filing date: 2000-10-31
Publication date: 2002-05-14

Abstract

(57)【要約】【課題】工具又はワークを移動可能に支持するガイド
レールの変形を的確に補正することができる工作機械を
提供する。【解決手段】研削盤１は、加工位置と対向するように
配置された梁状フレーム部材３ｃと、前記梁状フレーム
部材３ｃにと平行をなすとともに、移動体５，６を移動
可能に支持するガイドレール４と、梁状フレーム部材３
ｃとガイドレール４との間に介在した伸縮部材７とを備
える。前記伸縮部材７は、ガイドレール４の湾曲度又は
ガイドレール４と梁状フレーム部材３ｃとの間の距離を
調節するように伸縮可能である。伸縮部材７の伸縮によ
りガイドレール４の真直度が維持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば研削盤のよ
うな工作機械に関し、具体的には、研削盤等において工
具又はワークを移動可能に支持するためのガイドレール
の変形等に対処するようにした技術に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、研削盤においては、高速度で回
転している砥石とワーク即ち工作物とを押し当てて精密
に仕上げるが、その加工精度を維持するためには、機械
を構成する各ユニットに高い精度が要求される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例え
ば、工具もしくはワークがガイドレールに沿って移動さ
れる場合、ガイドレールが工具の重量などにより湾曲す
ると、高精度加工を維持できないことになる。

【０００４】本発明の目的は、工具又はワークを移動可
能に支持するガイドレールの変形を抑制して、加工精度
を向上させることができる工作機械を提供することであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項１の発明においては、加工位置と対向するよ
うに配置された梁状フレームと、その梁状フレームとほ
ぼ平行をなすようにその梁状フレームに固定され、移動
体を移動可能に支持するガイドレールと、前記梁状フレ
ームとガイドレールとを連結する連結部材とを備えたこ
とを特徴とする。

【０００６】従って、ガイドレールが連結部材を介して
梁状フレームに支持され、ガイドレールの真直度が維持
される。このため、工具あるいはワークをそのガイドレ
ールに沿って直線領域を移動させることができ、高精度
加工が可能になる。

【０００７】請求項２の発明においては、請求項１にお
いて、前記梁状フレームとガイドレールとの間には、ガ
イドレールの湾曲度又は前記ガイドレールと前記梁状フ
レームとの間の距離を調節するための伸縮装置を設けた
ものである。

【０００８】従って、ガイドレールに万一変形が生じて
も、変形に応じて伸縮装置が伸縮して変形を吸収するの
で、ガイドレールの変形に起因する加工精度の低下は生
じない。

【０００９】請求項３の発明においては、請求項１また
は２において、前記梁状フレームは、前記加工位置の上
方に配置され、前記ガイドレールは、前記梁状フレーム
と前記加工位置との間に配置され、前記移動体は、ワー
ク又は工具を支持するものである。

【００１０】従って、移動体を介してワーク又は工具を
直線領域上において移動させることができ、高精度加工
を達成できる。請求項４の発明においては、請求項２又
は３において、前記伸縮装置は電歪素子を有し、前記電
歪素子の変形により前記伸縮装置が伸縮するものであ
る。

【００１１】従って、機械的構成を少なくして構成を簡
単にできる。また、伸縮を電気的に制御できるため、伸
縮を正確かつ容易に実行でき、高精度加工に寄与でき
る。請求項５の発明においては、請求項４において、前
記ガイドレールの湾曲度又は前記ガイドレールと前記梁
状フレームとの間の距離を求めるための数値を測定する
測定手段と、前記測定手段の測定結果に基づいて前記電
歪素子に動作電圧が印加されるように制御する制御手段
とを更に備えるものである。

【００１２】従って、測定手段による測定結果に基づい
て、ガイドレールの変形吸収を瞬時にかつ有効に行うこ
とができる。請求項６の発明においては、請求項２〜５
のいずれか１項において、前記伸縮装置は、前記ガイド
レール及び前記梁状フレームの長手方向に沿って等間隔
で配置された複数の伸縮部材からなるものである。

【００１３】従って、ガイドレールの変形をその長さ方
向の複数箇所において調整でき、ガイドレールの長さ方
向全長にわたって真直度を維持でき、広範囲にわたって
高精度加工が可能になる。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して、研削
盤に向けられた本発明の好適な実施の形態について説明
する。

【００１５】図１に示すように、研削盤１は、テーブル
２を有し、前記テーブル２上に梁状フレーム構造３が支
持されている。この梁状フレーム構造３は、下端部でテ
ーブル２に固着された左右１対の側部フレーム部材３
ａ，３ｂと、前記側部フレーム部材３ａ，３ｂの上端部
間に水平に固定配置された梁状フレームとしての梁状フ
レーム部材３ｃとを備えている。

【００１６】テーブル２の加工位置には、砥石車１４が
図示しない駆動源により水平面内において回転駆動され
るように配置されている。前述した梁状フレーム部材３
ｃは、この砥石車１４に対向している。

【００１７】側部フレーム部材３ａ，３ｂ間には、梁状
フレーム部材３ｃの下方で、かつ、砥石車１４の上方に
おいて、ガイドレール４が図示しない公知の手段で強固
に取り付けられている。ガイドレール４は、梁状フレー
ム部材３ｃと平行をなしている。ガイドレール４は、ワ
ークＷを保持する第１の移動体５と、砥石車１４のため
の工具としてのドレッサ６ｃを保持する第２の移動体６
とを、図１に矢印で示すように前記ガイドレール４の長
さ方向に摺動自在に懸架支持している。なお、第１，第
２の移動体５，６は図示しない駆動機構によりガイドレ
ール４上を往復動される。

【００１８】第１の移動体５は、図２（ａ）（ｂ）に示
すように、ガイドレール４に支持された上部ホルダ５ａ
と、この上部ホルダ５ａから垂下するアーム５ｂと、前
記アーム５ｂの下端に固着されてワークＷを把持する下
部ホルダ５ｃとを備える。また、第２の移動体６は、ガ
イドレール４に支持された第１の移動体の上部ホルダ５
ａと同様な上部ホルダ６ａと、このホルダから垂下する
アーム６ｂとを備え、アーム６ｂの下端には、前述した
ドレッサ６ｃが設けられている。

【００１９】梁状フレーム部材３ｃとガイドレール４と
の間には、ガイドレール４の全長にわたって等間隔をお
いて複数の連結部材１２が介在され、この連結部材１２
によってガイドレール４の両端固定位置を除く部分が吊
下されている。図２（ａ）に示すように、連結部材１２
は、梁状フレーム部材３ｃの下面に固定されたアーム１
２ａと、ガイドレール４の上面に固定されたアーム１２
ｂと、両アーム１２ａ，１２ｂ間に介在された伸縮部材
７とを備えている。伸縮部材は周知の電歪素子により構
成されている。この電歪素子に電界をかけると、その電
歪素子に電界の二乗に比例する力学的ひずみが誘起され
る。

【００２０】前記連結部材１２間において、梁状フレー
ム部材３ｃとガイドレール４との間には、図２（ｂ）に
示すように、測定器１３が介在され、この測定器１３に
より梁状フレーム部材３ｃとガイドレール４との間の距
離が複数位置において測定される。測定器１３として
は、例えば、測定器１３自身の伸長や圧縮に伴って抵抗
が変化する物質（主として半導体）からなる抵抗ひずみ
計を用いることができる。この測定器１３の検出に基づ
いて、ガイドレール４の湾曲度、延いてはガイドレール
４と梁状フレーム部材３ｃとの間の距離を知ることがで
きる。

【００２１】図３に示す制御装置１０は測定器１３から
電気抵抗の変化を表す出力信号を受けると、そのメモリ
ーに予め格納された所要のデータに基づいて、当業者に
とって容易に理解されるような仕方で、ガイドレール４
の湾曲度及びガイドレール４と梁状フレーム部材３ｃと
の間の距離を演算することができる。

【００２２】そして、制御装置１０は、上記のように演
算された値と基準値とを比較して差を求め、この差がゼ
ロとなる力学的ひずみを電歪素子に発生させるのに必要
な電界を前記電歪素子に印加するように、信号を周知の
駆動回路１１に出力する。これによって、所要の伸縮部
材７の電歪素子が伸長もしくは収縮し、その結果、ガイ
ドレール４が適正に変形して、真直状態を維持する。こ
のため、砥石車１４に関してワークＷ及びドレッサ６ｃ
を好適な所定位置に保つことができる。

【００２３】従って、ワークＷがガイドレール４に沿っ
て往復移動されると、そのワークＷは理想の軌跡を描く
ため、切削加工を高精度に行うことができる。また、ド
レッサ６ｃがガイドレール４に沿って往復移動される
と、前記と同様にドレッサ６ｃが理想の軌跡を描くた
め、砥石車１４のドレッシングを高精度に行うことがで
きる。

【００２４】以上のように、この実施形態においては、
以下の効果を発揮する。・梁状フレーム部材３ｃとガイドレール４との間の距
離を伸縮部材７によって調節できるため、ガイドレール
４にたわみ変形が生じても、それを修正でき、ガイドレ
ール４の変形に起因する精度低下を未然に防止でき、高
精度加工が可能になる。

【００２５】・伸縮部材７が電歪素子により構成され
ているため、伸縮部材７の伸縮を電気的に制御すること
ができる。このため、伸縮部材７の伸縮を正確かつ瞬時
に行うこと可能となる。また、機械系の摩耗やがたつき
等とは無縁であり、常に正確な制御が可能である。加え
て、機械的構成が少なくなり、構成が簡単になる。

【００２６】・ガイドレール４及び梁状フレーム部材
３ｃの長手方向のほぼ全長にわたって伸縮部材７を所定
間隔で配置されているため、ガイドレール４のどの部分
で変形が生じても適確に対応可能となり、高精度加工に
寄与できる。

【００２７】なお、この発明は前記実施形態に限定され
るものではなく、以下のような態様で具体化することも
可能である。・伸縮部材７として機械的に伸縮するもの、例えば、
ねじの作用により伸縮するターンバックルのような構成
を採用すること。

【００２８】・測定器１３として、他の構成、例え
ば、ガイドレール４の位置を光学的に検出するものを使
用すること。・この発明を他の構成の工作機械に具体化すること。
すなわち、荷重が作用するガイドレールを備えた工作機
械であれば、この発明を具体化することが可能である。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ガイ
ドレールの湾曲度又は前記ガイドレールと前記梁状フレ
ームとの間の距離を調節できるため、高精度加工が可能
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態の研削盤を概略的に示す正面図。

【図２】（ａ）は連結部材の部分の断面図、（ｂ）は
測定器の部分の断面図。

【図３】電気的構成を示すブロック図。

【符号の説明】

１…工作機械としての研削盤、３ｃ…梁状フレームとし
ての梁状フレーム構造、４…ガイドレール、５…第１の
移動体、６…第２の移動体、６ｃ…工具としてのドレッ
サ、７…伸縮装置としての伸縮部材、１０…制御手段と
しての制御装置、１３…測定手段としての測定器、Ｗ…
ワーク。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加工位置と対向するように配置された梁
状フレームと、その梁状フレームとほぼ平行をなすようにその梁状フレ
ームに固定され、移動体を移動可能に支持するガイドレ
ールと、前記梁状フレームとガイドレールとを連結する連結部材
とを備えたことを特徴とする工作機械。
【請求項２】前記梁状フレームとガイドレールとの間
には、ガイドレールの湾曲度又は前記ガイドレールと前
記梁状フレームとの間の距離を調節するための伸縮装置
を設けた請求項１に記載の工作機械。
【請求項３】前記梁状フレームは、前記加工位置の上
方に配置され、前記ガイドレールは、前記梁状フレーム
と前記加工位置との間に配置され、前記移動体は、ワー
ク又は工具を支持する請求項１または２に記載の工作機
械。
【請求項４】前記伸縮装置は電歪素子を有し、前記電
歪素子の変形により前記伸縮装置が伸縮する請求項２又
は３に記載の工作機械。
【請求項５】前記ガイドレールの湾曲度又は前記ガイ
ドレールと前記梁状フレームとの間の距離を求めるため
の数値を測定する測定手段と、前記測定手段の測定結果
に基づいて前記電歪素子に動作電圧が印加されるように
制御する制御手段とを更に備える請求項４に記載の工作
機械。
【請求項６】前記伸縮装置は、前記ガイドレール及び
前記梁状フレームの長手方向に沿って等間隔で配置され
た複数の伸縮部材からなる請求項２〜５のいずれか１項
に記載の工作機械。