JP2006207811A - 機械装置、その摺動面の加工方法及び加工工具 - Google Patents

Abstract

【課題】潤滑油が摺動面全体に行き亘るようにし、摺動面の偏摩耗を少なくさせた機械装置、その摺動面の加工方法及びその摺動面を加工する加工工具を提供する。
【解決手段】一対の摺動面間に潤滑油を介在させて移動体を摺動可能に設けた機械装置において、一対の摺動面のいずれか一方の摺動面に複数の凹部を形成し、その複数の凹部は、摺動方向に対して所定の角度αをもって傾斜した第１の方向Ａ_L1に長く形成された第１の凹部５１₁と、摺動方向に対して所定の角度βをもって傾斜した第２の方向Ａ_L2に長く形成された第２の凹部５１₂とから成る。第１と第２の凹部５１₁、５１₂を摺動方向及び直角方向に交互に形成し、かつ、隣接する凹部の長手方向の端部が部分的に重なり合って凹部が連通され、移動体の移動に伴って、潤滑油が凹部間を流れるように形成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、工作機械、ＸＹテーブルユニット、測定機など、移動体が直線状又は曲線状に設けたガイドに対して摺動案内される摺動面を備えた機械装置に関する。更に、本発明は、その摺動面の加工方法及びその摺動面を加工する加工工具に関する。

工作機械を例にとると、テーブルや主軸頭等の移動体は、ベッドやコラム等の構造体に直線状又は曲線状に設けたガイドに対して摺動案内されるようになっている。ガイドは、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の直交三軸方向、更にはＡ軸、Ｂ軸、Ｃ軸の回転方向の少なくとも１つの送り軸方向に延設された案内面を有し、移動体は前記案内面に接触する被案内面を有しており、一対の摺動面が構成される。この一対の摺動面間に潤滑油を供給して、前記移動体が前記ガイドに沿って移動するようになっている。機械装置の摺動面では全体に接触点が均一に分布するように、かつ、潤滑油を前記一対の摺動面間に均一に分布させて、部分的に潤滑が不十分となることを防止するために、従来から一対の摺動面の何れか一方の摺動面に多数の凹部を形成するキサゲ加工が行われている。

特許文献１には、人手作業によるキサゲ加工に代えて、エンドミルにより浅皿状凹部を被案内面（摺動面）に形成した摺動案内構造が開示されている。特許文献１の摺動案内構造では、構造体に設けられる案内面と、これに接触する被案内面とを備えており、被案内面には、摺動方向に千鳥に配置された弧状周縁を有する浅皿状凹部と、隣接する浅皿状凹部相互を繋ぐ浅溝とが形成されている。

特開２００３−２１１３３３号公報

特許文献１の浅皿状凹部は、平面形状が円又は摺動方向と直交する方向に長い長円とし、摺動したとき浅皿状凹部から隣接する浅皿状凹部へ潤滑油が当り面を越えて円滑に流れ、当り面の油膜の切れを防止することが開示されている。
通常、潤滑油は、摺動面全体に万遍なく常時供給されるのではなく、特定の箇所に開口した供給孔から間欠的に所定量だけ供給される。特許文献１の浅皿状凹部及び浅溝の形状や配置、並びに浅皿状凹部から隣接する浅皿状凹部へ潤滑油が当り面を越えて流れるという記載から、特許文献１の摺動案内構造は、潤滑油の凹部から凹部への流通しやすさについて改善の余地がある。つまり、供給された潤滑油が複数の凹部にわたって流通し、摺動面の隅々まで行き亘らない。すると摺動面が偏摩耗するという問題点がある。

また、特許文献１には、浅皿状凹部及び浅溝は、それぞれミーリング加工されることが開示されている。すると、ダブテール形の狭い摺動面やＶ形の傾斜した摺動面に浅皿状凹部や浅溝を加工する場合は、工具と被加工物とが干渉したり、加工すべき摺動面を有する被加工物を斜めに保持したり、切削加工機の主軸頭にアングルヘッド等を介して工具を取付けなければならない問題が生じる。

本発明は、従来技術の問題点を解決することを課題としており、本発明の目的は、摺動面に細長の閉曲線をなす凹部の長軸を移動体の摺動方向に対して傾斜させて形成すると共に、隣接する凹部を部分的に重ね合わせて互いに連通するように形成し、摺動面に供給された潤滑油が凹部から凹部へ広い範囲にわたって容易に流通できるようにして、潤滑油が摺動面全体に行き亘るようにし、摺動面の偏摩耗を少なくさせた機械装置、その摺動面の加工方法及びその摺動面を加工する加工工具を提供することである。
本発明の他の目的は、ダブテール形の狭い摺動面に凹部を機械加工することができ、また、Ｖ形のような傾斜した摺動面であっても被加工物や工具主軸を傾けることなく、能率良く凹部を機械加工することができる加工方法及び加工工具を提供することである。

前述の目的を達成するために、本発明によれば、ガイドに案内されて移動体が移動する摺動面を備え、前記摺動面に潤滑油が供給される機械装置であって、案内面と被案内面とで成る一対の摺動面のいずれか一方の摺動面に、摺動面と凹部との稜線が細長の閉曲線をなす複数の凹部が形成され、前記複数の凹部は前記細長の閉曲線の長軸が摺動方向に対して傾斜して形成され、隣接する凹部が互いに部分的に重なり合って形成され、摺動面に供給した潤滑油が凹部間を流通可能にした摺動面を具備する機械装置が提供される。
摺動面の複数の凹部は、閉曲線の長軸が摺動方向に対して傾斜した方向に向くように形成されると共に、隣接する凹部が互いに部分的に重なり合って、摺動面に供給した潤滑油が凹部間を流通可能に形成されるので、潤滑油供給孔から供給された潤滑油は、その圧力で凹部間を流通し、また、移動体の移動に伴って摺動方向後方及び斜め後方の隣接する凹部へ次々に流通し、摺動面全域の凹部へ潤滑油が行き亘る。

また、本発明によれば、ガイドに案内されて移動体が移動する摺動面を備え、前記摺動面に潤滑油が供給される機械装置であって、案内面と被案内面とで成る一対の摺動面のいずれか一方の摺動面に、摺動面と凹部との稜線が細長の閉曲線をなす複数の凹部が形成され、前記複数の凹部は、前記細長の閉曲線の長軸が摺動方向に対して所定の角度をもって傾斜した第１の方向に形成された第１の凹部と、前記第１の方向とは異なる第２の方向に形成された第２の凹部とから成り、前記第１と第２の凹部を交互に形成し、かつ、隣接する凹部の長手方向の端部が部分的に重なり合って形成され、前記移動体の移動に伴って、潤滑油が凹部間を流れるようにした摺動面を具備する機械装置が提供される。
摺動面の複数の凹部は、閉曲線の長軸が摺動方向に対して傾斜した第1の方向及び第２の方向を向くように形成されると共に、第１と第２の凹部を交互に形成し、かつ隣接する凹部の長手方向の端部が部分的に重なり合って、移動体の移動に伴って潤滑油が凹部間を流れるように形成されるので、凹部に溜った潤滑油は、移動体の移動に伴って摺動方向後方及び斜め後方の隣接する凹部へ次々に流通し、摺動面全域の凹部へ潤滑油が行き亘る。

また、本発明によれば、ガイドに案内されて移動体が移動する機械装置の摺動面に複数の凹部を切削加工により形成する摺動面の加工方法であって、工具送り方向正面から見た切刃形状が得るべき凹部の断面形状をした曲線状に形成された加工工具を切削加工機の工具主軸に装着し、加工すべき摺動面に垂直な平面内の切刃移動軌跡が曲線状になるように、前記加工工具と加工すべき摺動面との間で相対送りを与え、摺動面と凹部との稜線が細長の閉曲線をなす複数の凹部を該閉曲線の長軸が摺動方向に対して傾斜するように切削加工する摺動面の加工方法が提供される。
工具送り方向正面から見た切刃形状が、得るべき凹部の断面形状の円弧、長円弧、楕円弧等の曲線状に形成された加工工具を用い、加工工具の切刃移動軌跡が円弧、長円弧、楕円弧等の曲線状になるように、加工工具と被加工物との間で直線送り軸又は回転送り軸の少なくとも２軸同時制御の相対送りを与え、摺動面を切刃ですくい取るようにして、摺動面に閉曲線の長軸が摺動方向に対して所定の角度をもって傾斜する複数の凹部を切削加工する。この凹部を加工するときの相対送りは、直線送り軸の少なくとも２軸同時制御の送り、直線送り軸と主軸回転送り軸との少なくとも２軸同時制御の送り、又は主軸回転送り軸のみの送りがある。

更に、本発明によれば、摺動面に複数の凹部を切削加工により形成する摺動面の加工工具であって、切削加工機の工具主軸に装着される工具本体と、前記工具本体の先端部に加工すべき摺動面に向かって切刃を突き出して取付けられ、工具送り方向正面から見た切刃形状が得るべき凹部の断面形状をした曲線状に形成され、前記工具本体の中心軸線周りに１８０度離間し、かつ、中心軸線に対して対称に取付けられた２つの刃部と、を具備する摺動面の加工工具が提供される。
工具本体の先端部に中心軸線周りに１８０度離間し、かつ、中心軸線に対して対称に２つの刃部を取付けたので、一方の刃部で機械装置の摺動面に１つの方向を向いた凹部だけを行きの工程で加工し、工具本体を１８０度割出し後、他方の刃部で他の方向を向いた凹部だけを帰りの工程で加工する。

本発明によれば、摺動面の細長の閉曲線をなす複数の凹部は、その閉曲線の長軸が摺動方向に対して傾斜した方向を向くように形成され、かつ、隣接する凹部が互いに部分的に重畳して、摺動面に供給した潤滑油が凹部間を流通可能に形成されているので、凹部に溜った潤滑油は、移動体の移動に伴って移動方向の後方及び斜め後方の隣接する凹部へ次々に流動して、容易に摺動面全域の凹部に行き亘り、摺動面全体が均一に潤滑されて摺動面の偏摩耗が少なくなった。そして、移動体の位置決め精度や運動精度を向上させることができた。

また、本発明の加工方法によれば、工具送り方向正面から見た切刃形状が得るべき凹部の断面形状の加工工具を用い、工具移動軌跡が曲線状になるように被加工物との間で相対送りを与えて摺動面の凹部を切削加工するので、マシニングセンタやＮＣフライス盤等の通常のＮＣ切削加工機で容易に、短時間に摺動面に複数の凹部を加工することができた。また、ダブテール形やＶ形の傾斜した摺動面に凹部を加工する場合であっても、被加工物を加工装置に対して斜めに保持したり、主軸頭にアングルヘッドを取付けなくても、容易に、短時間で複数の凹部を形成することができた。
また、本発明の加工工具によれば、工具本体の先端部に、中心軸線周りに１８０度離間し、かつ、中心軸線に対して対称に２つの刃部を取付けたので、行きと帰りの往復工程を用いて摺動面に凹部を能率良く加工できた。そして、工具本体の断面形状をほぼ台形状に構成し、その末広がりの先端部に刃部を取付けたら、ダブテール形の狭い摺動面の内奥部でも、被加工物と工具とが干渉しないで凹部を加工することができた。

以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明する。先ず、図２を参照すると、工作機械の移動体の一例として、テーブル１１の端面が図示されている。図１のテーブルは摺動面の加工方法について説明するため、天地逆に表示されている。テーブル１１は、ワーク（図示せず）を載置、固定するためのワーク取付面１３と、該ワーク取付面１３の反対側に設けられ工作機械のベッド（図示せず）内に延設されたボールネジ（Ｘ軸送りねじ）と係合するナット（図示せず）を取付けるためのナット取付部１５と、前記ベッドにおいてＸ軸方向に延設されたガイド（図示せず）に沿って摺動するダブテール形の摺動面１７とを有している。前記ガイドは、一例として研削加工された傾斜案内面（図示せず）と水平案内面（図示せず）とを有し、テーブル１１のダブテール形の摺動面１７は、前記ベッドのガイドの傾斜案内面と水平案内面とに対面するように配置される摺動面１９ａ及び摺動面１９ｂを有している。本実施の形態では、摺動面１９ａ及び摺動面１９ｂには、以下に説明する潤滑油溜りとしての複数の凹部５１が形成されている。

図２、３において、工具２１は摺動面１９ａに凹部５１を加工するための工具であり、切削加工機（図示せず）の工具主軸（図示せず）先端に取付けられる断面形状がほぼ台形の円錐台状の工具本体２３を具備している。前記切削加工機は、前記工具主軸を被加工物（テーブル１１）に対してＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の直交三軸方向に相対的にＮＣ送りするための直動送り装置（図示せず）と、前記工具主軸をその中心軸線周りにＮＣにより回転割出し可能な主軸Ｃ軸送り装置（図示せず）とを具備している。

凹部の切削加工とは、工具を回転させず、一定の姿勢を保持したままＸ、Ｙ、Ｚ軸の少なくとも２軸を合成した方向に被加工物との間で相対移動させ、切刃移動軌跡が円弧、長円弧、楕円弧等の曲線状になるように、すなわち切刃が被加工物をすくい取るように動かして被加工物に凹部を切削加工するものである。切刃の正面形状と同じ円弧、長円弧、楕円弧等の曲線断面形状の凹部が加工できる。切削加工機は、通常のマシニングセンタやＮＣフライス盤を用いることができ、工具主軸に加工工具を装着し、工具主軸の回転を固定して、テーブルに取付けた被加工物との間で相対移動を行わせるのである。主軸Ｃ軸送り装置が付属しているので、工具の回転割出しが行える。

工具２１の工具本体２３は、前記工具主軸に取付けるために中心軸線Ｏに沿って貫通、形成された取付穴２５、工具本体２３の末広がりの下方部分の側面において中心軸線Ｏに関して対称に形成された切欠部２７を有し、該切欠部２７には、切刃を形成するスローアウェーチップ４１（図５参照）を受容するための凹所から成る受容部２９が形成されている。取付穴２５には中心軸（図示せず）が固定される。中心軸線Ｏは、工具本体２３を前記切削加工機の工具主軸先端部に取付けたときに、前記切削加工機の工具主軸軸線に一致する。

受容部２９は、スローアウェーチップ４１に整合する外形形状と、中心軸線Ｏに対して傾斜した底面２９ａとを有し、中心部にスローアウェーチップ４１を固定するためのボルト（図示せず）と螺合するボルト穴２９ｂが形成されている。工具２１の受容部２９は、切刃４５が工具本体２３の側面から突き出してスローアウェーチップ４１を取付けられるように形成されている。また、受容部２９の底面２９ａの中心軸線Ｏに関する傾斜は、前記切削加工機の工具主軸をＣ軸方向に回転割出しすることにより、スローアウェーチップ４１の切刃４５が摺動面１９ａに対して垂直に配置可能な角度となっている。本実施の形態では、スローアウェーチップ４１は工具本体２３の下方部分に、中心軸線Ｏ周りに１８０度離間して、左右対称になるように２つ取付けられている。

図４を参照すると、工具３１は、摺動面１９ｂに凹部５１を加工するための工具であり、前記切削加工機の工具主軸の先端に取付けられる断面形状がほぼ台形の円錐台状の工具本体３３を具備している。工具本体３３は、前記工具主軸に取付けるために中心軸線Ｏに沿って貫通、形成された取付穴３５、工具本体３３の末広がりの先端部側面において中心軸線Ｏに関して対称に形成された切欠部３７を有し、該切欠部３７には、スローアウェーチップ４１を受容する凹所より成る受容部３９が形成されている。取付穴３５には中心軸（図示せず）が固定される。受容部３９は、スローアウェーチップ４１に整合する外形形状と、中心軸線Ｏに対して平行に形成された底面３９ａとを有し、中心部にスローアウェーチップ４１を固定するためのボルト（図示せず）と螺合するボルト穴３９ｂが形成されている。工具３１の受容部３９は、切刃４５が工具本体３３の底面から突き出してスローアウェーチップ４１を取付けられるように形成されている。本実施形態では、スローアウェーチップ４１は工具本体３３の下方部分に、中心軸線Ｏ周りに１８０度離間して、左右対称になるように２つ取付けられている。

図５において、スローアウェーチップ４１は、概ね菱形を呈しており、工具２１、３１の受容部２９、３９にボルト（図示せず）にて固定するための取付穴４３と、所定半径の円弧状の切刃４５とを有している。図５において、切刃４５は５０mmの半径を有しているが、切刃４５の半径は、これに限定されず、５０mmよりも大きく例えば７５mmまたは５０mmよりも小さく例えば３０mmとすることができる。要は、摺動面に加工する凹部５１の断面形状に対応した形状、寸法の切刃４５を用いる。スローアウェーチップ４１は、その切刃４５が摺動面１９ａに対面できるように、工具２１の受容部２９に装着され、取付穴４３を貫通させて固定ボルトをボルト穴２９ｂに螺合することにより工具２１に固定される。同様に、スローアウェーチップ４１は、その切刃４５が摺動面１９ｂに対面できるように、工具３１の受容部３９に装着され、取付穴４３を貫通させて固定ボルトをボルト穴３９ｂに螺合することにより工具３１に固定される。

次に、図１及び図６〜８を参照して凹部について説明する。摺動面１９ａ及び摺動面１９ｂに形成される複数の凹部５１の各々は、摺動面１９ａ及び摺動面１９ｂに外形が閉曲線を有する細長形状の輪郭を有した浅形の窪みにて形成される。この閉曲線は、摺動面と凹部との稜線のことである。一例として、凹部５１は、長軸Ａ_Lと、長軸Ａ_Lに対して横断方向に延びる短軸Ａ_Sとを有し、長軸Ａ_L方向に長い対称形状の閉曲線によりなる輪郭を有するように形成することができる（図８（ａ）参照）。また、凹部５１は、長軸Ａ_Lに沿う断面において曲率半径Ｒ_L（図８（ｂ）参照）、短軸Ａ_Sに沿う断面において曲率半径Ｒ_S（図８（ｃ）参照）を有するように形成することができる。本実施の形態では、曲率半径Ｒ_Lは切刃４５の半径５０mmと等しく、曲率半径Ｒ_Sは例えば１０mmであり、凹部５１の深さは０．１２mmである。また、長軸Ａ_Lに沿う断面形状は円弧状に限らず、長円弧状（舟形状）、楕円弧状等、なめらかな曲線形状であればよい。もちろん、これに対応して切刃４５が長円弧状、楕円弧状のスローアウェーチップを用いる必要はある。

細長形状の複数の凹部５１は、その長く延びる方向（長軸方向）が、テーブル等の移動体の摺動方向、本実施形態ではＸ軸方向に対して所定の角度をもって傾斜した複数の第１の凹部５１₁と、前記第１の凹部５１₁の方向とは異なる方向へＸ軸方向に対して傾斜した複数の第２の凹部５１₂とから成る（図１、６参照）。図１は、凹部５１が長軸Ａ_Lと、長軸Ａ_Lに垂直な方向である短軸Ａ_Sとを有する場合において、第１の凹部５１₁の長軸Ａ_L1が前記移動体の摺動方向（Ｘ軸方向）に対して角度αをもって傾斜し、第２の凹部５１₂の長軸Ａ_L2が角度βをもって傾斜した例を示している。角度α、βは、一例として、前記移動体の摺動方向（Ｘ軸方向）に対して夫々４５°と−４５°とすることができる。

第１と第２の凹部５１₁、５１₂は、Ｘ軸、Ｙ軸方向に所定のピッチＰ_X、Ｐ_Y（図６参照）にて交互に形成され、かつ隣接する凹部５１₁、５１₂の長手方向の端部が部分的に重なり合って凹部が連通されるように形成されている。特に図１において、斜線で示す第１の凹部５１₁に関して見ると、Ｘ軸方向に隣接する第２の凹部５１₂に対しては参照符号５３で示す部分で重なり合っており、Ｘ軸に垂直なＹ軸方向に隣接する第２の凹部５１₂に対しては参照符号５５で示す部分で重なり合っている。

複数の第１と第２の凹部５１₁、５１₂は、図７に示すように、Ｙ軸方向に並んだ複数の凹部を１つの組として、この組のＸ軸方向に隣接する組を一定のオフセット長さδをもってＹ軸方向にオフセットするように配置し、更に、次々とＸ軸方向に隣接する組をオフセット長さδずつＹ軸方向にオフセットして配置してもよい。Ｐ_X、Ｐ_Yは本実施の形態では共に４．９mm、δは１mmである。

図６及び図７からわかるように、凹部５１の形成された摺動面の任意の位置に、摺動方向すなわち本実施の形態においてはＸ軸方向の直線を引くと、その直線は、必ず摺動面同士が接触しない凹部５１と接触部５７の両方の部分を万遍なく横切る。ということは、摺動面の全ての部分が必ず摺れ合うことであり、摺動面全域がほぼ均等に摩耗する。もし、任意に引いた直線が、接触部５７を横切らず、凹部５１しか横切らないようなパターンに凹部５１を形成したとすると、その部分は一対の摺動面が摺れ合っていないので摩耗せず、長期間使用すると摺動面に凸形状のＸ軸方向のすじが形成され、好ましくない。
凹部の閉曲線の長軸は、摺動方向に対して第１と第２の方向を向くという２方向に限らず、第３、第４の方向等、３つ以上の多方向を向く形態であってもよい。要は、閉曲線の長軸が摺動方向に対して傾斜した複数の方向を向き、かつ、隣接する凹部が互いに部分的に重なり合って連通され、移動体の移動に伴って潤滑油が凹部間を流れるように摺動面に凹部が形成されていればよい。

以下、凹部５１₁、５１₂の加工方法を説明する。本実施の形態によれば、摺動面１９ａに凹部５１₁、５１₂を加工する場合は図２、３に示した工具２１が使用され、摺動面１９ｂに凹部５１₁、５１₂を加工する場合は図４に示した工具３１が使用される。また、本実施の形態によれば、複数の第１と第２の凹部５１₁、５１₂の一方の全てを摺動面１９ａ又は摺動面１９ｂに形成し、その後、複数の第１と第２の凹部５１₁、５１₂の他方が形成される。

摺動面１９ａに複数の第１の凹部５１₁を加工する場合は、先ず、工具２１に取付けられた２つのスローアウェーチップ４１の一方の切刃４５、より詳細にはスローアウェーチップ４１のすくい面が、第１の軸線Ａ_L1に沿って摺動面１９ａに対して垂直となるように、前記切削加工機の工具主軸をＣ軸方向に回転割出しすることにより工具２１の工具主軸周りの回転位置決めが行われる。複数の第２の凹部５１₂を加工する場合は、スローアウェーチップ４１のすくい面が、第２の軸線Ａ_L2に沿って摺動面１９ａに対して垂直となるように、工具２１が工具主軸周りに割出し位置決めされる。つまり、工具２１の受容部２９の底面２９ａは、第１と第２の軸線Ａ_L1、Ａ_L2に沿って摺動面１９ａに対して垂直となるように、工具２１の工具主軸周りに割出し位置決め可能なように、中心軸線Ｏに関して傾斜している。

本実施の形態では、摺動面１９ａに対するすくい面の角度を一定に維持した状態で、前記切削加工機のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の送り軸によって、切刃４５を摺動面１９ａに対して相対移動させて、凹部５１が１つずつ切削加工される。特に、図８に示す凹部５１を形成する場合には、図５において曲率半径Ｒ_Lを有する切刃４５が、摺動面１９ａに対して曲率半径Ｒ_Sを有した円弧に沿って相対移動するように、切削加工機のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の送り軸が制御される。つまり、切刃４５で摺動面をすくい取るように動かして切削加工が行われ、凹部５１が形成される。切刃４５の相対移動の軌跡は、なめらかな曲線なら円弧に限らず長円弧、楕円弧等でもよい。
曲率半径Ｒｓを有する切刃が摺動面に対して曲率半径Ｒ_Lを有した円弧に沿って相対移動するように切削加工を行ってもよい。

こうして、複数の第１と第２の凹部５１₁、５１₂の一方の全てが摺動面１９ａに形成されると、工具主軸周りに工具２１を１８０度反転して、工具２１に取付けられた２つのスローアウェーチップ４１の他方の切刃４５が傾斜摺動面１９ａに対して垂直に回転位置決めされ、帰りの工程で上述した方法と同様に、複数の第１と第２の凹部５１₁、５１₂の他方が摺動面１９ａに形成される。

更に、摺動面１９ｂに凹部５１を加工する場合は、図４に示した工具３１が使用され、摺動面１９ａの場合と同様に、切刃４５が第１と第２の軸線Ａ_L1、Ａ_L2に沿うように、工具３１が工具主軸周りに割出し位置決めされる。このとき、工具３１の受容部３９の底面３９ａが中心軸線Ｏに平行に形成されているので、工具３１の工具主軸周りの回転位置によらず、切刃４５は常に摺動面１９ｂに関して垂直に位置決めされる。

次いで、摺動面１９ａの場合と同様に、摺動面１９ｂに対するスローアウェーチップ４１のすくい面の角度を一定に維持した状態で、前記切削加工機のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の送り軸によって、切刃４５を摺動面１９ｂに対して相対移動させて、凹部５１が１つずつ形成される。その際、複数の第１と第２の凹部５１₁、５１₂の一方のみを先ず摺動面１９ｂに形成し、その後、複数の第１と第２の凹部５１₁、５１₂の他方を形成することは、摺動面１９ａの場合と同様である。工具３１に２つのスローアウェーチップ４１が設けてあるので工具３１を中心軸線Ｏ周りに１８０度反転して、帰りの工程でも加工すれば、凹部５１₁、５１₂を能率良く形成できる。

特に、本実施の形態では、凹部５１は、テーブル１１の摺動方向（Ｘ軸方向）に対して互いに異なる方向に延びる細長形状を有した複数の第１と第２の凹部５１₁、５１₂から成り、複数の第１と第２の凹部５１₁、５１₂は、各摺動面１９ａ、１９ｂにテーブル１１の摺動方向（Ｘ軸方向）および該摺動方向に垂直な方向（Ｙ軸方向）に交互に配設され、かつ隣接する凹部５１₁、５１₂の長手方向の端部が部分的に重なり合って凹部が連通するように形成されているので、凹部５１に溜った潤滑油は、テーブルの移動に伴って移動方向斜め後方の隣接する凹部５１へと次々に流動し、摺動面全域の凹部５１へ潤滑油が行き亘る。つまり、摺動面１９ａ、１９ｂと案内面との間に介在する潤滑油の分布が均一となる。これにより摺動面の偏摩耗が少なくなる。

また、潤滑油供給孔付近の特定の凹部５１に余分な潤滑油が流入しても、余分な潤滑油はテーブル１１の移動に伴って短時間に隣接する凹部５１へ流通し、潤滑油の均一な分布が維持される。これらにより、テーブル１１の位置決め精度や運動精度が向上し、本摺動面を備えた工作機械によるワークの加工精度が向上する。なお、摺動面１９ａ、１９ｂの周縁部は、凹部５１を形成しない領域で囲まれるようにして、潤滑油の周縁部からの流出が少なくなるようにしている。

また、本実施の形態において、凹部５１は断面形状がほぼ台形の円錐台状の工具本体２３、３３の末広がりの先端部側面に切刃４５を有した工具２１、３１を、回転させることなく、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸の少なくとも同時２軸制御の相対送りを与えることにより切削加工されるので、摺動面１９ａ及び摺動面１９ｂで成る狭い空間に面したダブテール形の摺動面１７の内奥部まで凹部５１を形成することが可能である。

本実施の形態では、凹部５１は移動体としてのテーブル１１の摺動面１９ａ、１９ｂに形成した例を説明したが、摺動面１９ａ、１９ｂは研削加工を施し、凹部５１は、ベッドのガイドの案内面に形成してもよい。既述の実施の形態では、複数の第１と第２の凹部を摺動方向と摺動方向に対して直角な方向に形成した場合を示したが、他の方向に形成してもよい。要は、複数の第１と第２の凹部を摺動面に交互に形成してあればよい。また、本発明は、上述のような直線状の移動に限らず、ロータリテーブルやユニバーサルヘッドのように旋回する曲線状の移動が行われる摺動面にも適用できる。ダブテール形の摺動面に限らず、平形やＶ形の摺動面にも適用できる。凹部５１を形成する摺動面は、金属材料のものでも、フッ素樹脂摺動材が貼付されているものでもよい。

更に、２つのスローアウェーチップを有する加工工具の実施の形態を示したが、１つのスローアウェーチップを有する加工工具であっても、平形の摺動面であれば往復工程で切削加工が行えるし、ダブテール形の摺動面であれば能率は落ちるが片道工程だけの切削加工で凹部を形成することはできる。スローアウェーチップに限らず、工具本体にろう付け等で固着するタイプのチップを用いてもよい。Ｖ形の傾斜摺動面に凹部を加工する工具は、先端が傾斜摺動面に対応した断面Ｖ形の工具本体を有し、そのＶ形の先端部に中心軸線に対して対称に２つの刃部を取付けて構成される。平形や角形の水平摺動面や垂直摺動面に凹部を加工する工具は、ほぼ円柱状の工具本体を有し、その先端部の端面又は側面に中心軸線に対して対称に２つの刃部を取付けて構成される。こうして、ダブテール形の摺動面に限らず、角形の摺動面の内奥部や抱き面に凹部を加工することができる。
本発明は、工作機械に限らず、ＸＹテーブルユニットや三次元測定機など、従来摺動面にキサゲ加工を施していた機械装置に適用できる。

本実施の形態では、凹部の切削加工を工具を回転させずに行う場合について述べたが、工具を回転して行う加工方法もある。すなわち、外周に刃部を突き出した工具を主軸Ｃ軸送り装置を用いて回転させながら直動送り装置を用いて直動させる、少なくとも２軸同時制御の相対送り又は主軸Ｃ軸送りだけを与え、切刃移動軌跡が円弧、長円弧、楕円弧等の曲線状になるように、切刃が被加工物をすくい取るように動かして被加工物の摺動面に凹部を切削加工してもよい。回転する工具と被加工物とが干渉しない摺動面の場合は、この加工方法を用いることにより、能率良く凹部を形成できる。

本発明の実施の形態になる摺動面に形成した複数の第１と第２の凹部の拡大図である。 本発明を適用する工作機械の移動体としてのテーブルの端面図であり、テーブルの傾斜した摺動面に凹部を加工するための工具と共に示す図である。 図２の工具の詳細図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は底面図である。 テーブルの水平な摺動面に凹部を加工するための工具の詳細図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は底面図である。 図３、４の工具に取付けるスローアウェーチップの拡大図である。 テーブルの摺動面に形成された複数の第１と第２の凹部の一例を示す平面図である。 テーブルの摺動面に形成された複数の第１と第２の凹部の他の例を示す平面図である。 凹部の１つを拡大して示す拡大図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は長軸に沿う断面図、（ｃ）は短軸に沿う断面図である。

符号の説明

１１ テーブル
１７ ダブテール形の摺動面
１９ａ、１９ｂ 摺動面
２１、３１ 工具
２３、３３ 工具本体
４１ スローアウェーチップ
４５ 切刃
５１ 凹部

Claims (4)

1. ガイドに案内されて移動体が移動する摺動面を備え、前記摺動面に潤滑油が供給される機械装置であって、
   案内面と被案内面とで成る一対の摺動面のいずれか一方の摺動面に、摺動面と凹部との稜線が細長の閉曲線をなす複数の凹部が形成され、
   前記複数の凹部は前記細長の閉曲線の長軸が摺動方向に対して傾斜して形成され、
   隣接する凹部が互いに部分的に重なり合って形成され、摺動面に供給した潤滑油が凹部間を流通可能にした摺動面を具備する機械装置。
2. ガイドに案内されて移動体が移動する摺動面を備え、前記摺動面に潤滑油が供給される機械装置であって、
   案内面と被案内面とで成る一対の摺動面のいずれか一方の摺動面に、摺動面と凹部との稜線が細長の閉曲線をなす複数の凹部が形成され、
   前記複数の凹部は、前記細長の閉曲線の長軸が摺動方向に対して所定の角度をもって傾斜した第１の方向に形成された第１の凹部と、前記第１の方向とは異なる第２の方向に形成された第２の凹部とから成り、
   前記第１と第２の凹部を交互に形成し、かつ、隣接する凹部の長手方向の端部が部分的に重なり合って形成され、前記移動体の移動に伴って、潤滑油が凹部間を流れるようにした摺動面を具備する機械装置。
3. ガイドに案内されて移動体が移動する機械装置の摺動面に複数の凹部を切削加工により形成する摺動面の加工方法であって、
   工具送り方向正面から見た切刃形状が得るべき凹部の断面形状をした曲線状に形成された加工工具を切削加工機の工具主軸に装着し、
   加工すべき摺動面に垂直な平面内の切刃移動軌跡が曲線状になるように、前記加工工具と加工すべき摺動面との間で相対送りを与え、
   摺動面と凹部との稜線が細長の閉曲線をなす複数の凹部を該閉曲線の長軸が摺動方向に対して傾斜するように切削加工する摺動面の加工方法。
4. 摺動面に複数の凹部を切削加工により形成する摺動面の加工工具であって、
   切削加工機の工具主軸に装着される工具本体と、
   前記工具本体の先端部に加工すべき摺動面に向かって切刃を突き出して取付けられ、工具送り方向正面から見た切刃形状が得るべき凹部の断面形状をした曲線状に形成され、前記工具本体の中心軸線周りに１８０度離間し、かつ、中心軸線に対して対称に取付けられた２つの刃部と、
   を具備する摺動面の加工工具。

Images