JP5210322B2 - 研削装置 - Google Patents

Description

本発明は、研削装置に係り、特に、小型化、研削精度の向上等を図ったものに関する。

従来、この種の装置としては、例えば、ワークを着脱自在に保持しつつ、回転せしめるワークスピンドルを設ける一方、加工用の砥石をワークスピンドル方向に往復動可能とすると共に、この加工用の砥石の往復動方向に対して所定の角度で斜め方向に往復動可能として、ワークの内面研削を行えるよう構成されたものなどが知られている（例えば、特許文献１等参照）。
図１１には、内面研削加工に適する従来の研削装置における概略配置を示す平面図が示されており、以下、同図を参照しつつ、この従来の研削装置について概括的に説明する。

この研削装置は、研削盤８１の周囲に、第１及び第２の電源ユニット（図１１においては、それぞれ「power 1」、「power 2」と表記）８２，８３、クーラントタンク（図１１においては「coolant」と表記）８４と、制御部（図１１においては「controller」と表記）８５と、操作部（図１１においては「P.C」と表記）８６が配設されたものとなっている。

研削盤８１は、例えば、バルブシートなどの研削においけるシートと、砥石をガイドするガイド部の同軸度を良好なものとしつつ、生産性の向上を図る観点から、２個のワークをインデックス可能としたインデックス装置８７と、シート研削用砥石装置８８と、穴研削用砥石装置８９とが設けられて構成されたものとなっている。

しかしながら、かかる従来装置にあっては、生産性の向上のため、インデックス装置が２個のワークをインデックス可能とするために、部品点数が増えるばかりでなく、インデックスのために回転する構成となるため、高い芯高が必要となってしまう。

また、シート研削用砥石装置８８、穴研削用砥石装置８９は、いずれも作業者に対して、横方向（図１１において実線矢印方向）に砥石の移動を可能とすると共に、斜め方向（図１１において点線矢印方向）でも移動可能とする構成であるため、こらら２つの装置８８，８９が設置されるベッド８１ａは、作業者に対して横方向だけでなく、奥行き方向にもある程度の長さが確保されたものとなる。
このようなことから、従来の研削装置は、全体的に大きく、さらなる小型化が所望されている。

例えば、図１１に示されたような構成の研削装置における各部の具体的な寸法を示せば、まず、ベッド８１ａの横幅Ｌｃ１＝１．８８ｍに対して、その奥行きＬｃ２は、１．２８ｍであり、研削装置全体としての横幅Ｌｃ３＝４．６ｍに対して、奥行きＬｃ４は、２．８ｍである。また、ワークスピンドルの芯高は、４０ｃｍである。
このような従来装置にあっては、砥石やドレッサの交換等の際に、作業者は、研削盤８１の背面側へ回り込んで作業を行うのが通常であり、作業効率が悪いという問題がある。

また、このような研削装置を複数台設置して、ワークの加工を順次、その複数の研削装置で処理させるような場合、横方向（図１１において横幅Ｌｃ３が表された方向）に配置するのが通常であるが、上述のように１台当たりの横幅Ｌｃ３が長いため、これを数台設置することは大きなフロアスペースを確保しなければならないだけではなく、一人の作業者が複数台の研削装置を担当するような場合には、その移動距離が作業性、作業効率の点から無視できない大きさとなるという問題がある。
さらに、従来の研削装置は、先に述べたように研削盤が大きく、芯高が高いため、ワーク加工精度やドレス精度に対する熱の影響を抑圧することが難しいという問題がある。
特開平１１−２７７３８３号公報

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、小型で操作性が良く、ワーク加工精度やドレス精度に対する熱の影響が極力小さな研削装置を提供するものである。

本発明の形態によれば、ワークの内径研削、シート研削及び端面研削可能に構成されてなる研削装置であって、
水平面を有してなる基台部と、
前記ワークを着脱自在に保持しつつ回転せしめるワーク保持回転手段と、
前記基台部に設けられて前記ワーク保持回転手段を移動自在に保持するワーク移動手段と、
前記ワーク移動手段に対して前記基台部の所定の位置に固設されて砥石を回転可能に保持する砥石保持手段とを具備し、
前記基台部の砥石保持手段が設けられた部位を装置前面側に配し、作業者による前記ワーク及び砥石へ対する作業を可能とし、
前記ワーク移動手段によるワークの移動によって、前記砥石保持手段に保持された砥石による前記ワークの研削を可能として構成されてなり、
装置前面側の、前記基台部の前記砥石保持手段が設けられた部位に、前記ワーク保持回転手段へのワーク交換のためのローディング装置を備える研削装置が提供される。

本発明によれば、砥石を固定する一方、ワークを砥石に対して移動自在に構成すると共に、砥石を固定した部位を装置の前面に配して、この部位からのワークの交換や砥石の着脱等の作業を可能としたことにより、従来装置に比してより一層の小型化が可能となる共に、作業性が極めて良好な研削装置を提供することができるという効果を奏するものである。
また、砥石を、従来と異なり、１箇所に固定して用いるようにしたことにより、砥石スピンドルモータの発熱源としてのワーク加工精度への影響を極力小さくすることができ、基台部における各部材の配置が、砥石が設けられた部位側から見て左右対称であることと相俟って、従来に比して高いワーク加工精度が確保できる

本発明の実施の形態における研削装置の全体構成を示す図であって、図１（Ａ）は正面図、図１（Ｂ）は側面図である。 図２は、本発明の実施の形態における研削装置の主要部の構成例を示す全体斜視図である。 図２に示された本発明の実施の形態における研削装置の主要部の平面図である。 本発明の実施の形態における研削装置に用いられる第１のスライド部の縦断面図である。 本発明の実施の形態における研削装置に用いられる静圧パッドの一構成例における平面図である。 図５に示された静圧パッドの断面構造とリセス内圧力の関係を示す図であって、図６（Ａ）は図５のＡ−Ａ線断面図、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の横方向に対するリセス内圧力の変化を示す特性線図である。 図５に示された静圧パッドの断面構造とリセス内圧力の関係を示す図であって、図７（Ａ）は図５のＢ−Ｂ線断面図、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の横方向に対するリセス内圧力の変化を示す特性線図である。 本発明の実施の形態における研削装置に用いられるスライド部に設けられる油路の配管構成例を示す全体斜視図である。 本発明の実施の形態における研削装置に用いられるスライド部に設けられる分配栓の構成例を示す図であって、図９（Ａ）は、正面図、図９（Ｂ）は、縦断面である。 本発明の実施の形態における研削装置に用いられるスライド部に設けられるオリフィスの構成例を示す図であって、図１０（Ａ）は、平面図、図１０（Ｂ）は、縦断面図である。 従来の研削装置の配置構成例を示す平面図である。

符号の説明

１１…第１のベースプレート
１２…第１のテーブルプレート
１４…第２のベースプレート
１５…第２のテーブルプレート
１７…チャック
２４…第１の砥石
２５…第２の砥石
２６…第３の砥石
３０…案内部
３１a…第１の基準ガイド部材
３２ａ…第１の可動側ガイド部材
４０…静圧パッド
１０１…第１のスライド部
１０２…第２のスライド部
１０３…ワーク保持部

以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図１０を参照しつつ説明する。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
最初に、本発明の実施の形態における研削装置の全体構成について、図１を参照しつつ説明する。
本発明の実施の形態における研削装置Ｓは、特に、その全体外観、寸法が従来装置に比して非常に小型化されたもので、その正面側の横幅Ｗは、０．８ｍと、従来の大凡１／３程度の細身となっている（図１（Ａ）参照）。また、研削装置Ｓの奥行きＬは、２ｍで、従来よりやや小さくなっている（図１（Ｂ）参照）。このように、特に、正面横幅の縮小化が図られているために、その設置スペースが従来に比して大幅に削減できるものとなっている。このような小型化を可能としたのは、詳細は後述するが、ワーク研削部分の構造にある。

本発明の研削装置Ｓは、ワークの研削を行う砥石などが配設される本体部２０１と、本体部２０１の上方に配設されて研削量などを設定する操作盤２０２と、操作盤２０２の設定データなどを基に研削動作の制御等を行う電子回路が収納されて操作盤２０２の後方に配設される制御盤２０３と、制御盤２０３の後方に配設され、後述する静圧兼冷却用油の濾過を行う濾過装置２０４と、この濾過装置２０４に積層されるよう設けられて静圧兼冷却油の圧力を制御する油圧装置２０５と、この油圧装置２０５に積層されるように設けられる冷却のため霧状に放出された静圧兼冷却油の回収を行うミストコレクタ２０６とに大別されて構成されたものとなっている。
本体部２０１の正面上部には、前面扉２０１ａが開閉可能に設けてあり、その開閉によって、内部に設けられたワーク保持用のチャック（図示せず）へ対するワークの取り付けや取り外しなどの作業が行えるようになっている。

図２及び図３には、本体部２０１内に収納、配設される研削装置Ｓの主要部の構成例が示されており、以下、同図を参照しつつ、その構成例について説明する。
本体部２０１の底部側には、基台部としてのベッド１が設けられており、このベッド１に形成された水平面であるスライド設置面２に、第１及び第２のスライド手段としての第１及び第２のスライド部１０１，１０２や、ワーク保持回転手段としてのワーク保持部１０３などが設けられるものとなっている。なお、ベッド１は、低熱膨張鋳物を用いて形成するのが、熱変位を最小限に抑える観点から好ましい。

本発明の実施の形態におけるベッド１の平面外観形状は、図３に示されたように、その縦幅Ｌ１、横幅Ｗ１が等しい正方形状となっているが、その一つの辺に沿ってスライド設置面２より高い段部１ｃが形成されており、その頂部１ｄには、第１乃至第３の砥石スピンドル２１〜２３等が設けられるものとなっている（詳細は後述）。なお、本発明の実施の形態において、Ｌ１＝Ｗ１＝０．７ｍと、従来に比して極めて小型化されたものとなっている。

スライド設定面２上には、第１のスライド部１０１が設けられている。この第１のスライド部１０１は、スライド設定面２に接合されるように固定して設けられた第１のベースプレート（ベース部材）１１と、この第１のベースプレート１１に対向するように設けられた第１のテーブルプレート（テーブル部材）１２と、第１のベースプレート１１と第１のテーブルプレート１２との間に設けられたリニアモータ１３とに大別されて構成されたものとなっている。なお、図２においては、第１のスライド部１０１は、その概略が示されたものとなっており、第１のスライド部１０１のより詳細な構造については後述する。

本発明の実施の形態において、第１のベースプレート１１は、その全体外観形状が大凡長方形となっており、その長辺は、上述の段部１ｃと反対側のベッド１の一辺とほぼ同じ長さに設定されたものとなっている（図２及び図３参照）。
また、第１のテーブルプレート１２は、その横幅が第１のベースプレート１１の短辺とほぼ同一であるが、この短辺と直交する方向の辺の長さは、第１のベースプレート１１の長辺の大凡１／３〜２／３程度の長さとなっており、後述するように第１のベースプレート１１の長辺に沿っての往復動が容易となるようにしてある。

なお、この第１のテーブルプレート１２は、リニアモータ１３の駆動力を受けて、後述する案内部３０によって第１のベースプレート１１の長辺に平行するように案内されて往復動するものとなっている。
ここで、第１のテーブルプレート１２が往復動する方向を、便宜的にＸ軸方向とする（図２参照）。

そして、第１のテーブルプレート１２には、第２のスライド部１０２が載置されるように設けられている。
この第２のスライド部１０２は、その基本的な構造は、先の第１のスライド部１０１と同一のもので、第２のベースプレート（ベースプレート部材）１４と、この第２のベースプレート１４に対向するように設けられた第２のテーブルプレート（テーブル部材）１５と、第２のベースプレート１４と第２のテーブルプレート１５との間に設けられたリニアモータ１６とに大別されて構成されたものとなっている。なお、図２における第２のスライド部１０２は、先の第１のスライド部１０１同様、その概略が示されたものとなっており、より詳細な構造については後述する。

本発明の実施の形態における第２のベースプレート１４は、その横幅、すなわち、Ｘ軸方向の長さが第１のテーブルプレート１２のＸ軸方向の長さにほぼ等しく設定されている一方、Ｘ軸を含む水平面内においてＸ軸と直交する方向（以下、この方向を便宜的に「Ｚ軸方向」と称する）の長さは、第１のテーブルプレート１２のＺ軸方向の長さよりもやや長目のものとなっている。
一方、第２のテーブルプレート１５は、その横幅、すなわち、Ｘ軸方向の長さが第２のベースプレート１４のＸ軸方向の長さにほぼ等しく設定されている一方、Ｚ軸方向の長さは、第２のベースプレート１４のＺ軸方向の長さよりも短めに設定されたものとなっている。
そして、第２のテーブルプレート１５は、リニアモータ１６の駆動力を受けて、Ｚ軸方向で往復動せしめられるようになっている。

さらに、第２のテーブルプレート１５の上には、ワーク保持部１０３が載置されたものとなっている。
すなわち、ワーク保持部１０３は、図示されないワークを着脱可能に保持するチャック１７と、内部にモータ（図示せず）を有してチャック１７を回転自在に保持する主軸１８とから構成されたものとなっている。
本発明の実施の形態においては、ベッド１に形成された段部１ｃ側に位置する第２のテーブルプレート１５の縁からチャック１７が段部１ｃ方向へ突出するように主軸１８及びチャック１７が、第２のテーブルプレート１５上に固定されて設けられたものとなっている。

また、第２のテーブルプレート１５上において、ワーク保持部１０３の近傍には、ドレススピンドル１９が固定されて設けられており、後述する第１乃至第３の砥石２４〜２６のドレス作業が可能となっている。

一方、段部１ｃの頂部１ｄには、第１乃至第３の砥石スピンドル２１〜２３がＸ軸方向において適宜な間隔を隔てて固定されて設けられている。これら第１乃至第３の砥石スピンドル２１〜２３には、それぞれ第１の砥石２４、第２の砥石２５、第３の砥石２６が回転可能に取り付けられており、第１乃至第３の砥石スピンドル２１〜２３は、第１乃至第３の砥石２４〜２６が、ワーク保持部１０３に臨むように段部１ｃに固設されたものとなっている。換言すれば、第１乃至第３の砥石スピンドル２１〜２３は、その軸方向がＺ軸方向となるように設けられている（図２参照）。

本発明の実施の形態においては、この段部１ｃ側が、装置の前面側、すなわｗち、本体部２０１の前面側となるようにベッド１が配され、作業者が前面扉２０１ａを介してワークの取り付けや取り外し、第１乃至第３の砥石２４〜２６の取り付けや交換等の作業が可能にとなっている（図１及び図３参照）。

また、段部１ｃには、これら第１乃至第３の砥石スピンドル２１〜１３の近傍に、ワーク交換のためのローディング装置１０４が設けられている。
本発明の実施の形態におけるローディング装置１０４は、旋回シリンダ７１と、上下シリンダ７２と、２つのエアチャック７３，７４を主たる構成要素としてなるものである。
段部１ｃに設けられた旋回シリンダ７１は、水平面内で回転可能となっているもので、この旋回シリンダ７１に上下シリンダ７２が載置されている。
上下シリンダ７２は、垂直方向での上下動が可能となっており、この上下シリンダ７２に第１及び第２のエアチャック７３，７４が積層するように設けられている。
かかる構成により、旋回シリンダ７１による旋回と、上下シリンダ７２による上下動により、チャック１７に対して適切な位置でローディング、アンローディング作業が行えるようになっている。

また、本発明の実施の形態においては、第１のエアチャック７３には、シート深さ測定用の第１の測定子７５が、また、第２のエアチャック７４には、内径ポスプロ測定用の第２の測定子７６が、それぞれ適宜な位置に取着されており、ローディングの際に、それぞれ測定可能に構成されたものとなっている。

かかる構成において、図示されないワークの研削作業は、まず、チャック１７にワーク（図示せず）を取着させ、操作盤２０２において、所望する研削に応じた設定を行う。そして、図示されない始動スイッチを押下することによって、第１のテーブルプレート１２がＸ軸方向に、第２のテーブルプレート１５がＺ軸方向に、制御盤２０３からの制御によって所望する研削に応じて往復動されながら、第１乃至第３の砥石２４〜２６が適宜選択され、研削が行われるものとなっている。
本発明の実施の形態においては、第１の砥石２４は内径研削に、第２の砥石２５はシート研削に、第３の砥石２６は端面研削に、それぞれ供されるものとなっている。

次に、ワーク移動手段を構成する第１及び第２のスライド手段としての第１及び第２のスライド部１０１，１０２のより具体的な構成について、図４乃至図１０を参照しつつ説明することとする。
まず、図４には、第１のスライド手段としての第１のスライド部１０１の縦断面図が示されているが、本発明の実施の形態においては、静圧スライド装置としての第２のスライド部１０２の構成も、基本的に第１のスライド部１０１と同一であり、以下、第１のスライド部１０１の構成の説明を以て、第２のスライド部１０２の構成の説明に代えることとする。

本発明の実施の形態において、第１のベースプレート１１と第１のテーブルプレート１２との間には、第１のテーブルプレート１２をＸ軸方向（図４において紙面表裏方向）に案内する案内部３０が設けられている。
すなわち、本発明の実施の形態における案内部３０は、第１のベースプレート１１に固設された第１及び第２の基準ガイド部材３１ａ，３１ｂと、第１のテーブルプレート１２に固設された第１及び第２の可動側ガイド部材３２ａ，３２ｂと、これら第１及び第２の基準ガイド部材３１ａ，３１ｂと第１及び第２の可動側ガイド部材３２ａ，３２ｂとの間に設けられた複数の静圧パッド４０とに大別されて構成されたものとなっている。

第１及び第２の基準ガイド部材３１ａ，３１ｂは、第１のテーブルプレート１２の往復動方向と直交する方向、すなわち、換言すれば、Ｚ軸方向で適宜な間隔を隔てて第１のベースプレート１１に固設されたものとなっている。
本発明の実施の形態において、第１のベースプレート１１は、Ｚ軸方向の両側部近傍が、扁平の段部３４ａ，３４ｂに形成されており、この扁平の段部３４ａ，３４ｂに挟まれる部位は、平坦部３５となっている（図４参照）。

第１のベースプレート１１は、少なくとも平坦部３５が水平面となっている必要がある。
第１及び第２の基準ガイド部材３１ａ，３１ｂは、この平坦部３５の両側縁部分、すなわち、扁平の段部３４ａ，３４ｂに隣接する側縁部分に沿って固設されたものとなっている。
本発明の実施の形態における第１及び第２の基準ガイド部材３１ａ，３１ｂは、大凡角柱状に形成された部材を用いてなり、その一面部分が山形に形成された山形部３６となっている。そして、かかる第１及び第２の基準ガイド部材３１ａ，３１ｂは、山形部３６が、第１のベースプレート１１の長手方向と直交する方向、すなわち、Ｚ軸方向において、外方へ向かうように平坦部３５に固設されたものとなっている。

一方、第１及び第２の可動側ガイド部材３２ａ，３２ｂは、第１及び第２の基準ガイド部材３１ａ，３１ｂ同様、大凡角柱状に形成された部材を用いてなり、その一面部分が先の第１及び第２の基準ガイド部材３１ａ，３１ｂの山形部３６が遊嵌できるよう溝部３７を形成したものとなっている。

そして、第１及び第２の可動側ガイド部材３２ａ，３２ｂは、その溝部３７がＺ軸方向において第１のスライド部１０１の内側を向くように、換言すれば、第１及び第２の基準ガイド部材３１ａ，３１ｂの山形部３６に臨むように第１のテーブルプレート１２の下面側（図４において紙面下側）においてＸ軸方向の両側縁部分に固設されたものとなっている。

なお、第１のリニアモータ１３は、第１のコイル１３ａと、第１の永久磁石１３ｂとに大別されてなる公知・周知の構成を有してなるもので、上述の第１の基準ガイド部材３１ａ及び第１の可動側ガイド部材３２ａと、第２の基準ガイド部材３１ｂ及び第１の可動側ガイド部材３２ｂとの間において、第１のコイル１３ａが第１のテーブルプレート１２の下面側に、第１の永久磁石１３ｂが第１のベースプレート１１に、それぞれ固着されたものとなっている。

さらに、本発明の実施の形態においては、溝部３７の斜面部分に、次述するように静圧パッド４０が設けられている。
以下、図５乃至図８を参照しつつ静圧パッド４０について説明する。
まず、静圧パッド４０の基本的な構成としては、図５に示されたように、リセス４１と、このリセス４１の周囲を囲むように形成されるランド４２とからなり（図５参照）、ランド４２に対向するように静圧を生じさせたい相手側部材、すなわち、本発明の実施の形態においては、第１及び第２の基準ガイド部材３１ａ，３１ｂが位置するものとなっている（図６（Ａ）参照）。

さらに、リセス４１の底部には、後述する油路５０に連通する開口４３が形成されており、開口４３から所定圧で油を噴出させることで、第１の基準ガイド部材３１ａと第１の可動側ガイド部材３２ａとの間、第２の基準ガイド部材３１ｂと第２の可動側ガイド部材３２ｂとの間、それぞれにおいて静圧を生じせしめることができるようになっている。
すなわち、図６（Ｂ）や図７（Ｂ）に示されたように、リセス４１と対向する第１及び第２の基準ガイド部材３１ａ，３１ｂとの間は、一定の圧力に保持されることとなる。
なお、本発明の実施の形態においては、溝部３７の斜面全体がランド４２として機能するものとしてあるが、斜面からランド４２が突設されるようにしても良い（図８参照）。

このように、第１の基準ガイド部材３１ａと第１の可動側ガイド部材３２ａとの間、第２の基準ガイド部材３１ｂと第２の可動側ガイド部材３２ｂとの間に、それぞれ静圧を生じせしめることによって、静圧軸受けが実現され、双方の部材は、互いに、間隙を介して対向状態に保持されることとなる。

上述した第１の基準ガイド部材３１ａ及び第１の可動側ガイド部材３２ａと、第２の基準ガイド部材３１ｂ及び第２の可動側ガイド部材３２ｂは、鉛直方向において第１のスライド部１０１の中心に対して対称に配置されることが、第１のテーブルプレート１２の静的、動的バランスや動作精度の観点から好ましい。
また、同様に、静圧パッド４０も、第１のスライド部１０１の中心に対して対称に配置されることが好ましい。このように、第１の基準ガイド部材３１ａ及び第１の可動側ガイド部材３２ａにおける静圧パッド４０と、第２の基準ガイド部材３１ｂ及び第２の可動側ガイド部材３２ｂにおける静圧パッド４０とが、対称に設けられることによって、第１の基準ガイド部材３１ａと第１の可動側ガイド部材３２ａとの間のクリアランス（図７（Ａ）参照）、第２の基準ガイド部材３１ｂと第２の可動側ガイド部材３２ｂとの間のクリアランスが、それぞれほぼ等しくなる。

本発明の実施の形態においては、静圧パッド４０への所定圧を有する油の供給のために、第１のテーブルプレート１２と第１及び第２の可動側ガイド部材３２ａ，３２ｂに油路５０が形成されている。
すなわち、まず、第１のテーブルプレート１２においては、その内部に、第１のテーブルプレート１２の往復動方向と直交する方向、すなわち、Ｚ軸方向において、連絡用油路５０ａが第１のテーブルプレート１２の側部近傍まで形成されている（図４及び図８参照）。この連絡用油路５０ａは、Ｘ軸方向の静圧パッド４０の数に応じて設けられたものとなっている。
そして、連絡用油路５０ａのいずれか一端側は、第１のテーブルプレート１２の外面に開口して、外部の油圧装置２０５と接続できるようになっている（図８参照）。

ここで、本発明の実施の形態における油圧装置２０５の構成について、図８を参照しつつ説明する。
まず、静圧用の油と、研削の際の冷却のための油と、砥石スピンドル冷却用の油は、通常は、別々のものを用いるが、本発明の実施の形態においては、濾過の精度を上げることで、一つの油を静圧用と、研削作業における冷却用と、砥石スピンドル冷却用とに兼用できるようにしてあり、タンク６１には、かかる静圧用と冷却用とを兼ねた静圧兼冷却液としての静圧兼冷却用油６２が貯蔵されるようになっている。
なお、静圧兼冷却用油６２としては、切削油やスピンドル油等の冷却油が用いられるが、静圧兼冷却液としては油以外の例えば、冷却水などを用いるようにしても良い。
油圧装置２０５には、この静圧兼冷却液としての静圧兼冷却用油６２を吸引、加圧する電動油圧ポンプ６３が設けられており、加圧された静圧兼冷却用油６２は、チェックバルブ６４を介してアキュムレータ６５に一時蓄積されるようになっている。そして、静圧兼冷却用油６２は、このアキュムレータ６５からフィルタ６６を介して連絡用油路５０ａへ供給されるようになっている。

なお、チェックバルブ６４とアキュムレータ６５との間には、リリーフバルブ６７が接続されており、この箇所の圧力が所定圧力、例えば、２ＭＰａを越える際には、静圧兼冷却用油６２をタンク６１へ戻すことができるようになっている。また、リリーフバルブ６７が接続された箇所には、圧力計６８も接続されており、この箇所の圧力を外部から確認できるものとなっている。

再び油路５０の説明に戻れば、油路５０を構成する上述の連絡用油路５０ａは、第１のテーブルプレート１２の側部近傍まで形成されているが、この部位で、第１のテーブルプレート１２の下面側に向かって直交するように曲折されて、第１のテーブルプレート１２の下面に開口する垂直連絡路５０ｂとなっている（図４及び図８参照）。
そして、第１及び第２の可変側ガイド部材３２ａ，３２ｂにおいては、上述の垂直連絡路５０ｂに連続するように垂直方向（図４において紙面上下方向）にガイド部材側垂直連絡路５０ｃが、第１のテーブルプレート１２に接合される面と反対側の面近傍まで形成されている（図４及び図８参照）。

本発明の実施の形態においては、連絡用油路５０ａと垂直連絡路５０ｂとの交差部分から垂直連絡路５０ｂが開口する第１のテーブルプレート１２の下面側に至る部分においては、内部にＴ字路の通路５１ａが形成されてなる分配栓５１が用いられている（図４及び図９参照）。
この分配栓５１は、第１のテーブルプレート１２の上面側、すなわち、第２のスライド部１０２が載置される側の面から分配栓５１挿入のために連絡用通路５０ａへ向かって穿設された挿入穴５２へ埋設されるようになっている（図４参照）。なお、気密性を保持するため、第１のテーブルプレート１２の上面側の適宜な位置に第１のＯリング５３ａが環装される一方、第１のテーブルプレート１２の下面側に臨む端部近傍において第２のＯリング５３ｂが環装されるようになっている（図９（Ｂ）参照）。

一方、第１及び第２の可動側ガイド部材３２ａ，３２ｂにおいては、第２の垂直連絡路５０ｃに対して直交するようにして、かつ、先に述べたリセス４１に連通するリセス連絡路５０ｄが形成されている（図４及び図８参照）。
本発明の実施の形態においては、このリセス連絡路５０ｄにオリフィス部材５４が埋設されたものとなっている（図４参照）。
すなわち、本発明の実施の形態におけるオリフィス部材５４は、全体外観形状がほぼ円柱状の基部５４ａと、この基部５４ａから延設されたオリフィス管５４ｂとに大別されて構成されたものとなっている（図１０参照）。

基部５４ａには、その軸方向（図１０において紙面左右方向）に対して直交する方向に貫通路５４ｃが形成されており、このオリフィス部材５４が第１及び第２の可動側部材３２ａ，３２ｂに埋設された際に、第１及び第２の可動側部材３２ａ，３２ｂ内に形成されている第２の垂直連絡路５０ｃと連通できるようになっている（図４参照）。

そして、オリフィス管５４ｂは、貫通路５４ｃに直交して連通し、その先端部分がリセス４１に臨むようにして設けられている（図１０（Ｂ）参照）。このオリフィス管５４ｂは、貫通路５４ｃに比して十分に径の小さなものとなっており、この部分で、静圧兼冷却用油６２の油圧の変動を抑圧してリセス４１へ噴出可能にしてある。

すなわち、本発明の実施の形態のように一つの油圧源（タンク６１）から複数の静圧バッド４０に対して静圧油の供給を行う構成にあっては、いずれかの静圧パッド４０において間隙が何らかの原因により大きくなり、これを放置すると、その部分における静圧油量が他の静圧パッド４０における静圧油量より大となり、最悪時には、他の静圧パッド４０への静圧油の供給が滞る状態に至る虞がある。そこで、各静圧パッド４０につながる静圧油の供給路途中に、それぞれオリフィス管５４ｂを設けることにより、特定の静圧パッド４０の油量だけが突出して大となるようなことを抑圧し、静圧力の補償作用が行われるようにしたものである。

なお、基部５４ａの外周においては、貫通路５４ｃを挟むようにして２箇所で基部用Ｏリング５５ａ，５５ｂが環装されるようになっている（図１０（Ｂ）参照）。
また、本発明の実施の形態においては、第１のテーブルプレート１２の長手軸方向、すなわち、Ｘ軸方向の両端部に位置するリセス連通路５０ｄにあっては、その途中、特に、オリフィス管５４ｂが通る部分の適宜な位置において、リセス連通路５０ｄに対して直交するように連通し、第１のテーブルプレート１２の端面に開口する圧力計接続用通路５０ｅが形成されており、外部に設けられた圧力計５６が接続可能となっている（図８参照）。そして、圧力計５６によってリセス４１の静圧が確認できるようになっている。本発明の実施の形態においては、この圧力計５６におけるリセス４１の静圧は、大凡１ＭＰａ程度に設定されたものとなっている。

しかして、上記構成における静圧パッド４０の作用について説明すれば、まず、研削作業の開始に伴い、制御盤２０３の制御によって油圧装置２０５も始動され、電動油圧ポンプ６３により静圧兼冷却油６２の圧送が開始される。
電動油圧ポンプ６３から圧送された静圧兼冷却油６２は、第１及び第２のテーブルプレート１１，１５の連絡用油路５０ａに流入し、垂直連絡路５０ｂ、第２の垂直連絡路５０ｃ及びリセス連絡路５０ｄを介してリセス４１へ流出せしめられることとなる。この際、リセス連絡路５０ｄにおいては、オリフィス管５４ｂによるオリフィスを通過することで、静圧兼冷却油６２の油圧はより上昇してリセス４１へ流出せしめられるものとなっている。

このようにして静圧兼冷却油６２が非常に高い油圧でリセス４１に放出されることで、第１の基準ガイド部材３１ａと第１の可動側ガイド部材３２ａの間、第２の基準ガイド部材３１ａと第２の可動側ガイド部材３２ａの間、のそれぞれにおいて静圧が作用し、それぞれ微少間隔に保持されることとなる。
これによって、第１のテーブルプレート１２の往復動、第２のテーブルプレート１５の往復動において、円滑な動きが確保されるものとなっている。
なお、本発明の実施の形態においては、オリフィス部材５４は、第１、第２の可動側ガイド部材３２ａ、３２ｂに対して水平方向で取り付け、取り外しが可能となっているので、装置全体の組み立てを終えた際に、リセス４１における圧力（静圧）を実測し、各々の静圧が不均一な場合に、該当するオリフィス部材５４のオリフィス管５４ｂの内径を変えたものと交換し、所望する静圧とすることが可能となっている。

次に、本発明の実施の形態における研削装置Ｓによるワークの研削作業について、図１乃至図３を参照しつつ概括的に説明する。
まず、本発明の実施の形態における研削装置Ｓにおいては、ワーク（図示せず）の取り付けや取り外しは、本体部２０１の前面扉２０１ａの開閉により行えるものとなっている（図１参照）。すなわち、本発明の実施の形態においては、特に、第１乃至第３の砥石スピンドル２１〜２３が設けられているベッド１の段部１ｃが本体部２０１の前面扉２０１ａ側に位置するように、ベッド１が配置されており（図１乃至図３参照）、そのため、本体部２０１の前面に立つ作業者の左右方向で、砥石２４〜２６の交換作業などが可能なものとなっている。また、ワーク（図示せず）の取り付け等の作業も、第１及び第２のスライド部１０１，１０２の操作によって、ワーク保持部１０３を第１乃至第３の砥石スピンドル２１〜２３近傍まで移動させることができることで、砥石２４〜２６の場合同様、前面扉２０１ａから可能となっている。
このように、本発明の実施の形態における研削装置Ｓにおいては、従来と異なり、作業者が本体部２０１の背面側に回り込んで、砥石交換などの作業を行う必要がなく、極めて作業性の良好なものとなっている。

そして、ワーク（図示せず）の内径の加工、ドレスは、第２のスライド部１０２によりＺ軸方向の往復動を与えつつ、第１のスライド部１０１によるＸ軸方向の移動をワークに与えることにより切込みを行う。
また、シートの加工、ドレスは、第１のスライド部１０１のＸ軸方向における移動と、第２のスライド部１０２のＺ軸方向における移動との補間動作により任意の角度を形成しつつ、往復運動を行う。その時の切れ込みは、第２のスライド部１０２により行う。
さらに、端面の加工、ドレスは、内径の加工とは逆に、第１のスライド部１０１によるＸ軸方向の往復運動を与えつつ、第２のスライド部１０２によるＺ軸方向の移動をワークに与えることにより切り込みを行う。
内径の端面の加工、ドレスの往復運動については、第１のスライド部１０１と第２のスライド部１０２の補間動作により、微少の任意の角度を形成することも可能となっている。
内径、シート、端面の加工、ドレスは、直線運動が基本であるが、必要に応じて、第１のスライド部１０１と第２のスライド部１０２のＺ軸方向の補間動作をさせることにより、曲線運動もできるものとなっている。

本発明の実施の形態における研削装置Ｓは、従来に比して、加工精度のに対する熱の影響が極力小さなものとなっている。
すなわち、ワークの加工精度に影響を与える熱源としては、例えば、第１乃至第３の砥石スピンドル２１〜２３に用いられるモータ（図示せず）を、その代表に挙げることができる。
従来、スピンドルは、本発明の実施の形態における第１乃至第３の砥石スピンドル２１〜２３と異なり、それぞれ別個のスライド機構に設けられる構成となっており、そのため、比較的分散配置されたものとなっている。一方、スピンドルに用いられるモータは、発熱源であり、ワークの加工精度に影響を及ぼす要因の一つである。ワークの周辺において、このような熱源が分散配置されることは、多数の箇所で熱による部材の歪みを招くこととなり、ワークの加工精度の悪化につながり、本来好ましいものではない。

これに対して、本発明の実施の形態における第１乃至第３の砥石スピンドル２１〜２３は、ベッド１の段部１ｃの一箇所に、ごく接近して設けられており、従来と比較して見ると、熱源がほぼ一箇所に集中していると等価な状態となっている。しかも、ベッド１は、低熱膨張鋳物を用いているため、第１乃至第３の砥石スピンドル２１〜２３に用いられるモータ（図示せず）の発熱によるワークの加工精度に与える影響は、ベッド１の小型化と相俟って従来に比してごく小さなものとなっている。

さらに、ベッド１における第１乃至第３の砥石スピンドル２１〜２３の配置、第１及び第２のスライド部１０１，１０２の配置は、例えば、図３において、紙面上下方向にベッド１の中心を通る中心線を仮想すると、左右対称配置となっているため、熱によりベッド１が膨張するとしても均等に現れるためねじれなどが従来と異なり発生し難いものとなっている。

また、本発明の実施の形態においては、第１及び第２の基準ガイド部材３１ａ，３１ｂのそれぞれの山形部３６のそれぞれの斜面部分、すなわち、全体として４つの面において静圧軸受けが形成されて、第１のテーブルプレート１２と第１及び第２の基準ガイド部材３１ａ，３１ｂを往復動可能に支持でき、従来に比して、静圧軸受けを形成する面の数が少なくて済み、それに伴い、構造の簡素化が図られたものとなっている。
また、上述のような構成であるため、従来に比して、研削装置としての小型軽量化が図られ、それによって静圧の大きさが従来に比して大幅に小さなものとなっている。

さらに、本発明の実施の形態においては、従来と異なり、各静圧パッド４０毎に、オリフィス管５０ｂを設ける構成とした事により、個々にオリフィス管５０ｂの径を定めることができ、それによって各静圧パッド４０の静圧を容易に一定とすることができ、第１のテーブルプレート１２（又は第２のテーブルプレート１５）と第１及び第２の基準ガイド部材３１ａ，３１ｂをバランス良く安定に往復動せしめ、しかも、静圧軸受けとしての十分な剛性が確保されるものとなっている。

砥石を１箇所に固定し、その部分からワークの交換や砥石の着脱等の作業が可能に構成され、従来に比してより一層の装置の小型化が実現できるため、特に、狭小な設置スペースが要求される研削装置に適する。

Claims (5)

1. ワークの内径研削、シート研削及び端面研削可能に構成されてなる研削装置であって、
   水平面を有してなる基台部と、
   前記ワークを着脱自在に保持しつつ回転せしめるワーク保持回転手段と、
   前記基台部に設けられて前記ワーク保持回転手段を移動自在に保持するワーク移動手段と、
   前記ワーク移動手段に対して前記基台部の所定の位置に固設されて砥石を回転可能に保持する砥石保持手段とを具備し、
   前記基台部の砥石保持手段が設けられた部位を装置前面側に配し、作業者による前記ワーク及び砥石に対する作業を可能とし、
   前記ワーク移動手段によるワークの移動によって、前記砥石保持手段に保持された砥石による前記ワークの研削を可能として構成されてなり、
   前記基台部の前記砥石保持手段が設けられた装置前面側に、前記ワーク保持回転手段へのワーク交換のためのローディング装置を備えることを特徴とする研削装置。
2. ワーク移動手段は、基台部の水平面上に設けられ、水平方向の一直線上を往復動可能に構成されてなる第１のスライド手段と、
   前記第１のスライド手段に載置され、当該第１のスライド手段の往復動方向と直交する水平方向の一直線上を往復可能に構成されてなる第２のスライド手段とを具備してなり、
   前記第１及び第２のスライド手段は、いずれも静圧軸受けによって支持されたテーブル部材が、水平面を有してなるベース部材に対向するようにして直線的に移動可能設けられてなるものであって、
   前記ベース部材とテーブル部材の間には、前記テーブル部材を水平方向の一直線上で案内する案内部と、前記テーブル部材を往復動せしめるリニアモータが設けられ、
   前記案内部は、前記ベース部材の水平面上に設けられた基準ガイド部材と、前記基準ガイド部材に対向するよう前記テーブル部材に設けられた可動側ガイド部材とを有すると共に、前記基準ガイド部材と可動側ガイド部材との間には静圧パッドが形成され、当該静圧パッドから吐出される静圧液によって当該基準ガイド部材と可動側ガイド部材との間に所定の間隙が保持されて、静圧軸受けが形成されるよう構成されてなることを特徴とする請求項１記載の研削装置。
3. 基準ガイド部材は、テーブル部材の往復動方向に対して直交する方向で適宜な間隔を隔てて２つ設けられ、それぞれの基準ガイド部材は、ベース部材の外側に向かって山形に形成された山形部を有してなる一方、可動側ガイド部材は、前記２つの基準ガイド部材に対応して２つ設けられ、それぞれの可動側ガイド部材は、前記山形部が遊嵌する溝部が形成されてなり、
   静圧パッドは、前記溝部の斜面に形成されたリセスを有してなることを特徴とする請求項２記載の研削装置。
4. テーブル部材の内部には、静圧パッドのリセスの底部に開口を有する一方、当該テーブル部材の適宜な部位に形成されて外部との接続を可能とする外部接続用開口を有し、当該外部接続用開口から静圧液の注入を可能とする油路が形成されてなることを特徴とする請求項３記載の研削装置。
5. 油路に注入される液は、静圧用と、研削作業における冷却用と、砥石スピンドル冷却用とを兼ねることを特徴とする請求項４記載の研削装置。
   

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