JP2013184237A - Surface grinding machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、平面研削盤に関し、より詳細には、被研削物を載せる可動テーブルを備えた平面研削盤に関する。 The present invention relates to a surface grinder, and more particularly to a surface grinder provided with a movable table on which an object to be ground is placed.
従来、静圧軸受機構によりベッド上に往復移動自在に支持される往復テーブルを備えた門型平削り盤が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a portal planer having a reciprocating table supported by a hydrostatic bearing mechanism so as to reciprocate on a bed is known (see, for example, Patent Document 1).
この静圧軸受機構は、往復テーブルの下面の、ベッド上面にある摺動レールと向き合う位置にある複数のポケットのそれぞれに、定量吐出ポンプが吐出する圧油を供給し、摺動レールと往復テーブルとの間の隙間量を均一にする。 This hydrostatic bearing mechanism supplies the pressure oil discharged from the metering discharge pump to each of the plurality of pockets located on the lower surface of the reciprocating table and facing the sliding rail on the upper surface of the bed. Make the gap between them uniform.
また、この静圧軸受機構は、複数のポケットのそれぞれに対応する位置にギャップセンサを備え、特定のポケットの位置における、往復テーブルと摺動レールとの間の実際の隙間量を検出する。そして、実際の隙間量が設定隙間量を下回ると、その特定のポケットに対応する定量吐出ポンプの吐出量を増大させることにより、実際の隙間量が設定隙間量となるように調整する。 The hydrostatic bearing mechanism includes a gap sensor at a position corresponding to each of the plurality of pockets, and detects an actual gap amount between the reciprocating table and the slide rail at a specific pocket position. Then, when the actual gap amount falls below the set gap amount, the actual gap amount is adjusted to be the set gap amount by increasing the discharge amount of the metering discharge pump corresponding to the specific pocket.
このようにして、特許文献1の静圧軸受機構は、被研削物としてのワークを載せた往復テーブルが傾いたまま移動するのを防止している。
In this way, the hydrostatic bearing mechanism of
しかしながら、この静圧軸受機構は、隙間量の減少を検出した後で定量吐出ポンプの吐出量を増大させてその隙間量の減少を打ち消すようにする構成であるため、往復テーブルの瞬間的な傾斜の発生を防止することができない。その結果、特許文献1に記載の静圧軸受機構は、加工精度の低下を防止することができない。
However, this hydrostatic bearing mechanism is configured to increase the discharge amount of the metering discharge pump after detecting the decrease in the gap amount so as to cancel the decrease in the gap amount. Can not be prevented. As a result, the hydrostatic bearing mechanism described in
上述の点に鑑み、本発明は、研削中の可動テーブルの傾斜の発生を低減或いは防止できる平面研削盤を提供することを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to provide a surface grinding machine that can reduce or prevent the occurrence of tilting of a movable table during grinding.
上述の目的を達成するために、本発明の実施例に係る平面研削盤は、被研削物を支持する可動テーブルを備える平面研削盤であって、前記可動テーブルを移動させるテーブル移動機構と、前記テーブル移動機構によって移動させられる移動体の重心位置を調整する重心位置調整機構と、を備え、前記移動体は、前記被研削物、前記可動テーブル、及び前記重心位置調整機構を含むことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a surface grinding machine according to an embodiment of the present invention is a surface grinding machine including a movable table that supports an object to be ground, and includes a table moving mechanism that moves the movable table, A center of gravity position adjusting mechanism that adjusts the position of the center of gravity of the moving body moved by the table moving mechanism, and the moving body includes the workpiece, the movable table, and the center of gravity position adjusting mechanism. To do.
上述の手段により、本発明は、研削中の可動テーブルの傾斜の発生を低減或いは防止できる平面研削盤を提供することができる。 By the above-described means, the present invention can provide a surface grinder that can reduce or prevent the occurrence of tilting of the movable table during grinding.
以下、図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施例に係る平面研削盤100の正面図であり、図2は、その上面図である。平面研削盤100は、主に、本体ベッド1、X軸テーブル2、横軸砥石用コラム3、横軸砥石ヘッド4、砥石ヘッド回転用モータ5、砥石ヘッド上下送り用モータ6、砥石ヘッド左右送り用モータ7、テーブル駆動用モータ8、及び制御装置9を含む。
FIG. 1 is a front view of a
本体ベッド1は、X軸テーブル2をX軸方向に往復移動可能に支持する台座である。具体的には、本体ベッド1は、X軸テーブル2の下面から突出するガイドレールを受け入れるレール溝1AL、1ARをその上面に有する。
The
X軸テーブル2は、本体ベッド1上をX軸方向に摺動可能なテーブルであり、その上面で被研削物(ワーク)Wを支持する。
The X-axis table 2 is a table that can slide on the
横軸砥石用コラム3は、横軸砥石ヘッド4を上下方向(Z軸方向)及び左右方向(Y軸方向)に移動可能に支持する装置である。
The horizontal axis
横軸砥石ヘッド4は、水平方向(X軸方向)に平行に延びる砥石軸40を有する砥石ヘッドである。本実施例では、砥石軸40の先端には、砥石車41が取り付けられる。
The horizontal-
砥石ヘッド回転用モータ5は、横軸砥石ヘッド4の砥石軸40を回転させるモータであり、例えば、ACサーボモータが用いられる。
The grindstone head rotating motor 5 is a motor that rotates the
砥石ヘッド上下送り用モータ6は、横軸砥石ヘッド4を上下方向(Z軸方向)に移動させるための砥石ヘッド上下移動機構を駆動するモータである。本実施例では、砥石ヘッド上下送り用モータ6は、横軸砥石ヘッド4をZ軸方向に移動させるボールねじ機構におけるボールねじ軸又はボールねじナットを回転させるためのACサーボモータである。
The grinding wheel head vertical feed motor 6 is a motor that drives a grinding wheel head vertical movement mechanism for moving the horizontal
砥石ヘッド左右送り用モータ7は、横軸砥石ヘッド4を左右方向(Y軸方向)に移動させるための砥石ヘッド左右移動機構を駆動するモータである。本実施例では、砥石ヘッド左右送り用モータ7は、横軸砥石ヘッド4をY軸方向に移動させるボールねじ機構におけるボールねじ軸又はボールねじナットを回転させるためのACサーボモータである。
The grindstone head left /
なお、上下移動機構及び左右移動機構は、ラックアンドピニオン機構等の他の機構であってもよい。 Note that the vertical movement mechanism and the horizontal movement mechanism may be other mechanisms such as a rack and pinion mechanism.
テーブル駆動用モータ8は、X軸テーブル2をX軸方向に移動させるためのX軸テーブル移動機構を駆動するモータである。 The table drive motor 8 is a motor that drives an X-axis table moving mechanism for moving the X-axis table 2 in the X-axis direction.
制御装置9は、平面研削盤100の動きを制御する装置であり、例えば、CPU、RAM、ROM等を備えたコンピュータである。
The
具体的には、制御装置9は、テーブル駆動用モータ8を制御してX軸テーブル2上のワークWを所定位置に移動させる。また、制御装置9は、砥石ヘッド上下送り用モータ6及び砥石ヘッド左右送り用モータ7を制御して横軸砥石ヘッド4を所定位置に移動させる。
Specifically, the
その後、制御装置9は、砥石ヘッド回転用モータ5を制御して横軸砥石ヘッド4の回転を開始させ、且つ、テーブル駆動用モータ8を制御してX軸テーブル2を+X方向に移動させ、砥石車41をワークWに接触させて1回目の研削加工を開始する。
Thereafter, the
テーブル駆動用モータ8によりX軸テーブル2を+X方向の所定位置まで移動させると、すなわち砥石車41によるワークWに対する1回目の研削加工が終了すると、制御装置9は、X軸テーブル2を−X方向に移動させて元の位置に戻す。その際、制御装置9は、砥石ヘッド上下送り用モータ6により横軸砥石ヘッド4を上昇させてもよい。X軸テーブル2を元に戻すときに横軸砥石ヘッド4がワークWと接触しないようにするためである。このとき、制御装置9は、砥石ヘッド回転用モータ5を一旦停止させてもよい。
When the X-axis table 2 is moved to a predetermined position in the + X direction by the table driving motor 8, that is, when the first grinding process for the workpiece W by the
その後、制御装置9は、砥石ヘッド回転用モータ5により横軸砥石ヘッド4を回転させ、砥石ヘッド上下送り用モータ6により横軸砥石ヘッド4を下降させる。そして、制御装置9は、テーブル駆動用モータ8を制御してX軸テーブル2を+X方向に移動させ、砥石車41をワークWに接触させて2回目の研削加工を開始する。
Thereafter, the
上述の動きを繰り返すことによって、制御装置9は、ワークWの研削を実行する。
By repeating the above-described movement, the
次に、図3〜図5を参照しながら、テーブル移動機構20及び重心位置調整機構21について説明する。なお、図3は、テーブル移動機構20及び重心位置調整機構21の斜視図である。また、図4は、図3の一点鎖線を含む鉛直面を矢印IVで示す方向から見た立断面図であり、図5は、図4の一点鎖線を含む鉛直面を矢印Vで示す方向から見た側断面図である。また、図4は、図の一点鎖線を含む鉛直面を矢印IVで示す方向から見た立断面図でもある。なお、図3では、明瞭化のため、本体テーブル1の図示を省略している。
Next, the
テーブル移動機構20は、X軸テーブル2をX軸方向に往復移動させる機構であり、主に、シリンダ20A、第一軸20BF、第二軸20BB、及びピストン20Cを含む。
The
シリンダ20Aは、X軸テーブル2の下面に固定され、X軸テーブル2と共に本体ベッド1上をX軸方向に移動する。また、シリンダ20Aは、内部に円筒空間20As(図5参照。)を備え、ピストン20Cが円筒空間20Asの内壁に対して相対的にスライドできるようにピストン20Cを円筒空間20As内に受け入れる。なお、円筒空間20Asは、図5に示すように、ピストン20Cによって、第一円筒空間20As1と第二円筒空間20As2に分離される。
The
第一軸20BFは、一端がピストン20Cの+X側の面に固定され、他端が外部の静止物(図示せず。)に固定される円筒部材である。同様に、第二軸20BBは、一端がピストン20Cの−X側の面に固定され、他端が外部の静止物に固定される円筒部材である。なお、外部の静止物は、X軸テーブル2を移動させる場合にシリンダ20A、第一軸20BF、及び第二軸20BBを静止したまま保持できる物体であればよく、例えば、本体テーブル1であってもよい。
The first shaft 20BF is a cylindrical member having one end fixed to the + X side surface of the
ピストン20Cは、シリンダ20Aの円筒空間20As内で、円筒空間20Asの内壁に対して相対移動できるように円筒空間20As内に収容される円板部材である。また、ピストン20Cは、+X側の面が第一軸20BFに接続され、−X側の面が第一軸20BFに接続される。
このような構成により、シリンダ20Aは、X軸テーブル2と共に、本体ベッド1に対して往復移動可能であるのに対し、第一軸20BF、第二軸20BB、及びピストン20Cは、本体ベッド1に対して静止するように配置される。
With such a configuration, the
X軸テーブル2は、より詳細には、天板部2Aと、天板部2Aの下面から−Z方向に突出する2つのV字型のガイドレール2BL、2BRと、天板部2AのY軸方向の両端部から−Z方向に延びる側板部2CL、2CRとを備える。また、X軸テーブル2は、静圧軸受機構を用い、本体テーブル1上をX軸方向に往復移動できるように、本体テーブル1によって支持される。具体的には、静圧軸受機構は、本体テーブル1の上面にあるレール溝1AL、1ARと、ガイドレール2BL、2BRとの間に油膜を形成することによって、X軸テーブル2が本体ベッド1上に浮遊した状態で支持されるようにする。
More specifically, the X-axis table 2 includes a
また、X軸テーブル2のX軸方向の往復移動は、テーブル駆動用モータ8によって駆動される油圧ポンプ(図示せず。)と、油圧ポンプが吐出する作動油の流れを制御する電磁切換弁(図示せず。)とによって制御される。具体的には、X軸テーブル2を+X方向に移動させる場合、図5の点線で示すように、油圧ポンプが吐出する作動油は、第一軸20BFを通ってシリンダ20Aの第一円筒空間20As1に流入する。一方で、シリンダ20Aの第二円筒空間20As2内の作動油は、第二軸20BBを通って作動油タンク(図示せず。)に排出される。その結果、第一円筒空間20As1の体積が増大し、第二円筒空間20As2の体積が減少して、X軸テーブル2は、図5の矢印ARで示すように、+X方向に移動させられる。
The reciprocating movement of the X-axis table 2 in the X-axis direction includes a hydraulic pump (not shown) driven by the table driving motor 8 and an electromagnetic switching valve (not shown) that controls the flow of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump. (Not shown). Specifically, when the X-axis table 2 is moved in the + X direction, the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump passes through the first shaft 20BF and the first cylindrical space 20As1 of the
同様に、X軸テーブル2を−X方向に移動させる場合、油圧ポンプが吐出する作動油は、第二軸20BBを通ってシリンダ20Aの第二円筒空間20As2に流入する。一方で、シリンダ20Aの第一円筒空間20As1内の作動油は、第一軸20BFを通って作動油タンク(図示せず。)に排出される。その結果、第一円筒空間20As1の体積が減少し、第二円筒空間20As2の体積が増大して、X軸テーブル2は、−X方向に移動させられる。
Similarly, when the X-axis table 2 is moved in the −X direction, the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump flows into the second cylindrical space 20As2 of the
なお、上述のように、第一軸20BF、第二軸20BB、及びピストン20Cは、X軸テーブル2が移動する際も、本体ベッド1に対して静止したままである。
Note that, as described above, the first shaft 20BF, the second shaft 20BB, and the
重心位置調整機構21は、テーブル移動機構20によって移動させられる移動体の重心GCの位置を調整する機構であり、主に、送りねじ機構21AL、21AR、及び、調整用ブロック21BL、21BRで構成される。なお、本実施例では、テーブル移動機構20によって移動させられる移動体は、X軸テーブル2、シリンダ20A、ワークW、及び、重心位置調整機構21を含む。
The center-of-gravity
送りねじ機構21AL、21ARは、調整用ブロック21BL、21BRをZ軸方向に移動させる機構である。送りねじ機構21AL、21ARは、例えば、調整用ブロック21BL、21BRに形成された螺旋状のねじ溝と係合する送りねじを回転させることによって、調整用ブロック21BL、21BRをZ軸方向に移動させる。なお、送りねじ機構21AL、21ARは、手動で操作されてもよく、油圧アクチュエータ等の図示しない駆動機構によって自動で操作されてもよい。 The feed screw mechanisms 21AL and 21AR are mechanisms for moving the adjustment blocks 21BL and 21BR in the Z-axis direction. For example, the feed screw mechanisms 21AL and 21AR move the adjustment blocks 21BL and 21BR in the Z-axis direction by rotating a feed screw that engages with a spiral thread groove formed in the adjustment blocks 21BL and 21BR. . The feed screw mechanisms 21AL and 21AR may be manually operated, or may be automatically operated by a driving mechanism (not shown) such as a hydraulic actuator.
調整用ブロック21BL、21BRは、移動体の重心GCの位置を調整するためのおもりである。本実施例では、調整用ブロック21BLの重量及び形状は、調整用ブロック21BRの重量及び形状と同じである。送りねじ機構21AL、21ARは、シリンダ20Aの長手軸を含む鉛直面に対して、調整用ブロック21BLの位置と調整用ブロック21BRの位置とが対称となるように、調整用ブロック21BL、21BRを同時に移動させる。但し、本発明は、これに限定されることはない。テーブル移動機構20によって移動させられる移動体の重心GCの位置を適切に調整できるのであれば、調整用ブロック21BLの重量及び形状の少なくとも一方は、調整用ブロック21BRの重量及び形状と異なるものであってもよい。また、テーブル移動機構20によって移動させられる移動体の重心GCの位置を適切に調整できるのであれば、送りねじ機構21AL、21ARは、調整用ブロック21BL、21BRの位置を個別に変化させてもよい。
The adjustment blocks 21BL and 21BR are weights for adjusting the position of the center of gravity GC of the moving body. In the present embodiment, the weight and shape of the adjustment block 21BL are the same as the weight and shape of the adjustment block 21BR. The feed screw mechanisms 21AL and 21AR simultaneously move the adjustment blocks 21BL and 21BR so that the position of the adjustment block 21BL and the position of the adjustment block 21BR are symmetric with respect to the vertical plane including the longitudinal axis of the
本実施例では、重心位置調整機構21は、調整用ブロック21BL、21BRを−Z方向に移動させることによって移動体の重心GCの位置を鉛直下方に移動させる。反対に、重心位置調整機構21は、調整用ブロック21BL、21BRを+Z方向に移動させることによって移動体の重心GCの位置を鉛直上方に移動させる。但し、本発明は、これに限定されることはない。重心位置調整機構21は、調整用ブロック21BL、21BRの位置を適切に移動させることによって、移動体の重心GCの位置をZ軸方向に移動させるばかりでなく、X軸方向やY軸方向に移動させてもよい。
In the present embodiment, the gravity center
このようにして、重心位置調整機構21は、移動体の重心GCの位置を、テーブル移動機構20による駆動力の作用線LA(図5参照。)に近づけ、或いは、一致させるようにする。或いは、重心位置調整機構21は、移動体の重心GCの位置を、テーブル移動機構20による駆動力の作用点PA(図5参照。)に近づけ、或いは、一致させるようにする。
In this way, the center-of-gravity
その結果、重心位置調整機構21は、X軸テーブル2を移動させる際の回転モーメント(ピッチングモーメント及びヨーイングモーメントを含む。)の発生を抑制し或いは防止することができる。特に、重心位置調整機構21は、X軸テーブル2を加速或いは減速させる際のピッチングモーメントの発生を抑制し或いは防止することができる。移動体の重心GCの位置と作用線LAとの間の距離が短い程、回転モーメントが小さくなり、また、移動体の重心GCの位置が作用線LA上にあれば、回転モーメントが発生しないためである。
As a result, the center-of-gravity
ここで、図6を参照しながら、重心位置調整機構21による移動体の重心位置の調整をより詳細に説明する。図6(A1)、図6(B1)、及び図6(C1)のそれぞれは、本体ベッド1及びX軸テーブル2の立断面図であり、図4に対応する。また、図6(A2)、図6(B2)、及び図6(C2)のそれぞれは、本体ベッド1及びX軸テーブル2の側断面図であり、図5に対応する。また、図6(A1)は図6(A2)に対応し、図6(B1)は図6(B2)に対応し、図6(C1)は図6(C2)に対応する。
Here, the adjustment of the gravity center position of the moving body by the gravity center
図6(A1)及び図6(A2)は、調整用ブロック21BL、21BRを調整可能範囲の上端付近に移動させたときの状態を示し、移動体の重心GCの位置が、ワークWの内部にある状態を示す。 6 (A1) and 6 (A2) show a state when the adjustment blocks 21BL and 21BR are moved near the upper end of the adjustable range, and the position of the center of gravity GC of the moving body is within the work W. Indicates a certain state.
また、図6(B1)及び図6(B2)は、調整用ブロック21BL、21BRを調整可能範囲の中央付近に移動させたときの状態を示し、移動体の重心GCの位置が、X軸テーブル2の内部にある状態を示す。 FIGS. 6B1 and 6B2 show a state when the adjustment blocks 21BL and 21BR are moved to the vicinity of the center of the adjustable range, and the position of the center of gravity GC of the moving body is the X-axis table. 2 shows the state inside.
さらに、図6(C1)及び図6(C2)は、調整用ブロック21BL、21BRを調整可能範囲の下端付近に移動させたときの状態を示し、移動体の重心GCの位置が、シリンダ20Aの長手軸上、すなわち、テーブル移動機構20による駆動力の作用線LA上にある状態を示す。
Further, FIGS. 6C1 and 6C2 show a state when the adjustment blocks 21BL and 21BR are moved to the vicinity of the lower end of the adjustable range, and the position of the center of gravity GC of the moving body is that of the
このように、重心位置調整機構21は、送りねじ機構21AL、21ARにより、調整用ブロック21BL、21BRの位置を適切に調整することによって、移動体の重心GCの位置を、テーブル移動機構20による駆動力の作用線LA又は作用点PAに近づけ、或いは一致させることができる。
Thus, the center-of-gravity
次に、図7を参照しながら、重心位置調整機構21における調整用ブロック21BL、21BRの位置の決定方法の1例について説明する。なお、ワークWは、高さa及び重量M1を有する直方体である。また、X軸テーブル2(天板部2A、ガイドレール2BL、2BR(図7では図示せず。)、及び側板部2CL、2CRを含む。)は、重量M2を有し、天板部2Aは、高さbを有する。また、シリンダ20Aは、X軸に平行な方向に延びる長手軸に関して対称な直方体であり、高さcを有する。すなわち、シリンダ20Aの長手軸は、X軸テーブル2の下面からc/2の距離に位置する。また、調整用ブロック21BL、21BRのそれぞれは、X軸に平行な方向に延びる長手軸に関して対称な直方体であり、シリンダ20Aの長手軸を含む鉛直面に関して対称となるように配置される。また、調整用ブロック21BL、21BRは、合計重量M3を有する。すなわち、調整用ブロック21BL、21BRは、それぞれ、重量M3/2を有する。また、ワークWの重心、X軸テーブル2の重心、及び、調整用ブロック21BLと調整用ブロック21BRの合成重心はいずれも、シリンダ20Aの重心を通る鉛直線上に存在する。
Next, an example of a method of determining the positions of the adjustment blocks 21BL and 21BR in the gravity center
以上の条件の下で、移動体の重心GCの位置とシリンダ20Aの重心の位置とが一致する場合における、調整用ブロック21BL、21BRのそれぞれの重心GCL、GCRとX軸テーブル2の下面との間の距離hは、物体の重心位置を求めるための既知の公式に基づく以下の計算式(1)によって導き出される。
Under the above conditions, when the position of the center of gravity GC of the moving body coincides with the position of the center of gravity of the
その後、制御装置9は、算出した距離hの値を表示装置(図示せず。)に表示し、操作者が、送りねじ機構21AL、21ARを用いて手動により調整用ブロック21BL、21BRの位置を調整できるようにする。
Thereafter, the
或いは、制御装置9は、算出した距離hの値に基づいて送りねじ機構21AL、21ARを自動的に操作し、調整用ブロック21BL、21BRのそれぞれの重心GCL、GCRとX軸テーブル2の下面との間の距離が距離hとなるようにする。
Alternatively, the
このようにして、平面研削盤100は、移動体の重心GCの位置とシリンダ20Aの重心の位置とを一致させることができる。
In this way, the
なお、制御装置9は、ワークWの形状毎に上述のような計算式を個別に用意しておき、ワークWの形状に応じて、すなわち操作者の入力に応じて適切な計算式を選択した上で距離hを導き出すようにしてもよい。また、制御装置9は、ワークWの長さや幅を考慮した計算式を用いて距離hを導き出すようにしてもよい。
In addition, the
次に、図8を参照しながら、移動体の速度及び加速度とピッチング角度との関係を実測データに基づいて説明する。図8は、ワークWを支持していない状態のX軸テーブル2をX軸方向に往復させたときの移動体の速度及び加速度とピッチング角度との関係を示す図である。また、図8では、テーブル移動機構20によって移動させられる移動体は、X軸テーブル2、シリンダ20A、及び重心位置調整機構21を含む。また、移動体の重心は、テーブル移動機構20による駆動力の作用線よりも上方に離れて存在し、移動体は、ピッチングモーメントを発生させやすい状態にある。
Next, the relationship between the speed and acceleration of the moving body and the pitching angle will be described based on the actual measurement data with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram illustrating the relationship between the speed and acceleration of the moving body and the pitching angle when the X-axis table 2 in a state where the workpiece W is not supported is reciprocated in the X-axis direction. In FIG. 8, the moving body moved by the
図8は、横軸に時間軸を配置し、左側の縦軸に速度及び加速度に関する軸を配置し、左側の縦軸にピッチング角度に関する軸を配置する。また、図8において、点線で示す推移が速度の推移を表し、実線で示す推移が加速度の推移を表し、破線で示す推移がピッチング角度の推移を表す。また、速度は、図5に示すようにX軸テーブル2を+X方向に移動させる場合を正値とし、−X方向に移動させる場合を負値とする。また、ピッチング角度は、図5において、テーブルの初期状態における角度を0度とし、移動体の重心GCに時計回りに増大する角度を正値とし、反時計回りに増大する角度を負値とする。 In FIG. 8, a time axis is arranged on the horizontal axis, an axis related to speed and acceleration is arranged on the left vertical axis, and an axis related to the pitching angle is arranged on the left vertical axis. In FIG. 8, the transition indicated by the dotted line represents the transition of the speed, the transition indicated by the solid line represents the transition of acceleration, and the transition indicated by the broken line represents the transition of the pitching angle. Further, as shown in FIG. 5, the speed is a positive value when the X-axis table 2 is moved in the + X direction and a negative value when the X-axis table 2 is moved in the -X direction. In FIG. 5, the pitching angle in the initial state of the table in FIG. 5 is 0 degree, the angle that increases clockwise with respect to the center of gravity GC of the moving body is a positive value, and the angle that increases counterclockwise is a negative value. .
図8に示すように、移動体は、+X方向に加速する際に、加速度(正値)の大きさに応じたピッチング角度(負値)を生じさせる。そして、移動体は、約580[mm/秒](約35[m/分])で定速移動した後、減速する際に、さらには、−X方向に加速する際に、加速度(負値)の大きさに応じたピッチング角度(正値)を生じさせる。 As shown in FIG. 8, when the moving body accelerates in the + X direction, it generates a pitching angle (negative value) corresponding to the magnitude of the acceleration (positive value). The moving body moves at a constant speed of about 580 [mm / sec] (about 35 [m / min]), then decelerates and further accelerates in the −X direction (negative value). ) To produce a pitching angle (positive value) according to the magnitude of.
このように、移動体の重心が、駆動力の作用線上にない場合、移動体のピッチング角度は、移動体の加速度の大きさが増大するにつれて増大する傾向を有し、その増大方向は、加速度の方向と逆になる。 Thus, when the center of gravity of the moving body is not on the line of driving force, the pitching angle of the moving body tends to increase as the magnitude of acceleration of the moving body increases, and the increasing direction is the acceleration direction. The direction is reversed.
また、ワークWを支持した状態のX軸テーブル2を往復させる場合の移動体の速度及び加速度とピッチング角度との関係は、上述と同様の傾向を示し、ワークWを支持していない状態のときと比べ、ピッチング角度がより大きなものとなる。 Further, the relationship between the speed and acceleration of the moving body and the pitching angle when the X-axis table 2 with the workpiece W supported is reciprocated shows the same tendency as described above, and when the workpiece W is not supported. Compared with, the pitching angle becomes larger.
次に、図9を参照しながら、移動体の重心の位置と駆動力の作用線との間の距離(以下、「重心距離」とする。)と、移動体のピッチング角度との関係をシミュレーション結果に基づいて説明する。なお、図9は、図8の場合と同じようにX軸テーブル2をX軸方向に往復させたときの移動体のピッチング角度の時間的推移を示す図である。また、図9では、テーブル移動機構20によって移動させられる移動体は、図8の場合と同様、X軸テーブル2、シリンダ20A、及び重心位置調整機構21を含む。
Next, referring to FIG. 9, the relationship between the distance between the position of the center of gravity of the moving body and the line of action of the driving force (hereinafter referred to as “center of gravity distance”) and the pitching angle of the moving body is simulated. It demonstrates based on a result. FIG. 9 is a diagram showing the temporal transition of the pitching angle of the moving body when the X-axis table 2 is reciprocated in the X-axis direction as in the case of FIG. In FIG. 9, the moving body moved by the
図9は、横軸に時間軸を配置し、縦軸にピッチング角度に関する軸を配置する。また、図9において、点線で示す推移は、重心距離が200[mm]の場合(例えば、図6(A1)及び図6(A2)に示す状態に対応する。)の推移を表し、破線で示す推移は、重心距離が120[mm]の場合(例えば、図6(B1)及び図6(B2)に示す状態に対応する。)の推移を表し、実線で示す推移は、重心距離が0[mm]の場合(例えば、図6(C1)及び図6(C2)に示す状態に対応する。)の推移を表す。 In FIG. 9, the time axis is arranged on the horizontal axis, and the axis related to the pitching angle is arranged on the vertical axis. In FIG. 9, the transition indicated by the dotted line represents the transition when the center-of-gravity distance is 200 [mm] (for example, corresponding to the states shown in FIGS. 6A1 and 6A2), and is indicated by a broken line. The transition shown represents the transition when the center-of-gravity distance is 120 [mm] (for example, corresponding to the states shown in FIGS. 6B1 and 6B2), and the transition indicated by the solid line has a center-of-gravity distance of 0. In the case of [mm] (for example, corresponding to the states shown in FIGS. 6C1 and 6C2), the transition is represented.
図9で示すように、ピッチング角度の変化の最大値は、重心距離が200[mm]の場合にはD1[μrad]であるのに対し、重心距離が120[mm]の場合にはD2[μrad]に減少する。さらに、重心距離が0[mm]の場合、すなわち、移動体の重心GCの位置が駆動力の作用線上に存在する場合には、0[μrad]に減少する。 As shown in FIG. 9, the maximum value of the change in the pitching angle is D1 [μrad] when the centroid distance is 200 [mm], whereas D2 [μrad] when the centroid distance is 120 [mm]. μrad]. Further, when the center-of-gravity distance is 0 [mm], that is, when the position of the center of gravity GC of the moving body is on the line of driving force, the distance decreases to 0 [μrad].
したがって、重心位置調整機構21は、重心距離を減少させることによって、すなわち、移動体の重心GCの位置を駆動力の作用線に近づけ或いは一致させることによって、ピッチングモーメントの発生を抑制或いは防止することができる。
Therefore, the center-of-gravity
以上の構成により、重心位置調整機構21を備える平面研削盤100は、X軸テーブル2をX軸方向に往復移動させるときのX軸テーブル2の傾きを抑制或いは防止することによって、ワークWの研削精度を高めることができる。
With the above configuration, the
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and substitutions can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. Can be added.
例えば、上述の実施例では、テーブル移動機構20は、シリンダ20Aを含む油圧アクチュエータで構成されるが、ボールねじ機構、リニアモータ等の他の移動機構で構成されてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the
また、上述の実施例では、重心位置調整機構21は、調整用ブロック21BL、21BRを上下させるための移動機構として送りねじ機構を採用するが、他の機構を採用してもよい。
In the above-described embodiment, the center-of-gravity
また、上述の実施例では、調整用ブロック21BL、21BRの形状として直方体が採用されるが、任意の形状が採用されてもよい。また、調整用ブロック21BL、21BRは、移動機構としての送りねじ機構21AL、21ARに脱着不能に取り付けられるが、その一部又は全部が移動機構に脱着可能に取り付けられてもよい。 Moreover, in the above-mentioned Example, although a rectangular parallelepiped is employ | adopted as a shape of the blocks 21BL and 21BR for adjustment, arbitrary shapes may be employ | adopted. The adjustment blocks 21BL and 21BR are attached to the feed screw mechanisms 21AL and 21AR as movement mechanisms so as not to be detachable, but some or all of them may be detachably attached to the movement mechanism.
また、上述の実施例では、調整用ブロック21BL、21BRとして重量不変の部材が採用されるが、例えば、流体を貯蔵する容器等の重量可変の部材が採用されてもよい。この場合、調整用ブロック21BL、21BRの重量は、貯蔵する流体の量を変化させることによって調節することができる。 In the above-described embodiments, weight-invariant members are employed as the adjustment blocks 21BL and 21BR. However, for example, weight-variable members such as containers for storing fluids may be employed. In this case, the weights of the adjustment blocks 21BL and 21BR can be adjusted by changing the amount of fluid to be stored.
また、上述の実施例では、調整用ブロック21BL、21BRは、X軸テーブル2の両側部に1つずつ配置されるが、X軸テーブル2の下部で、シリンダ20Aの両脇に1つずつ配置されてもよく、シリンダ20Aの鉛直下方に1つだけ配置されてもよい。また、調整用ブロックの数は、1つであってもよく、3つ以上であってもよい。
In the above-described embodiment, the adjustment blocks 21BL and 21BR are arranged one by one on both sides of the X-axis table 2, but one is arranged on each side of the
1・・・本体ベッド 1AL、1AR・・・レール溝 2・・・X軸テーブル 2A・・・天板部 2BL、2BR・・・ガイドレール 2CL、2CR・・・側板部 3・・・横軸砥石用コラム 4・・・横軸砥石ヘッド 5・・・砥石ヘッド回転用モータ 6・・・砥石ヘッド上下送り用モータ 7・・・砥石ヘッド左右送り用モータ 8・・・テーブル駆動用モータ 9・・・制御装置 20・・・テーブル移動機構 20A・・・シリンダ 20As・・・円筒空間 20As1・・・第一円筒空間 20As2・・・第二円筒空間 20BF・・・第一軸 20BB・・・第二軸 20C・・・ピストン 21・・・重心位置調整機構 21AL、21AR・・・送りねじ機構 21BL、21BR・・・調整用ブロック 40・・・砥石軸 41・・・砥石車 100・・・平面研削盤 GC・・・重心 PA・・・作用点 LA・・・作用線 W・・・ワーク
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記可動テーブルを移動させるテーブル移動機構と、
前記テーブル移動機構によって移動させられる移動体の重心位置を調整する重心位置調整機構と、を備え、
前記移動体は、前記被研削物、前記可動テーブル、及び前記重心位置調整機構を含む、
ことを特徴とする平面研削盤。 A surface grinding machine including a movable table for supporting an object to be ground,
A table moving mechanism for moving the movable table;
A center-of-gravity position adjustment mechanism that adjusts the center-of-gravity position of a moving body that is moved by the table moving mechanism
The movable body includes the object to be ground, the movable table, and the gravity center position adjusting mechanism.
Surface grinder characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載の平面研削盤。 The center-of-gravity position adjustment mechanism brings the position of the center of gravity of the movable body close to or coincides with the line of action of the driving force by the table movement mechanism;
The surface grinding machine according to claim 1, wherein:
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の平面研削盤。 The center-of-gravity position adjusting mechanism brings the position of the center of gravity of the movable body close to or coincides with the point of application of the driving force by the table moving mechanism;
The surface grinding machine according to claim 1 or 2, characterized in that
Priority Applications (1)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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