JP5415871B2 - Precision processing machine - Google Patents

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Description

本発明は、精密加工機械に係り、詳しくは、油静圧摺動面に供給される静圧油が、ブロック体において室温の環境下に置かれた部分の温度を基に温度調節される精密加工機械に関する。   The present invention relates to a precision processing machine, and more specifically, a precision in which static pressure oil supplied to a hydrostatic pressure sliding surface is temperature-controlled based on the temperature of a portion placed in a room temperature environment in a block body. It relates to processing machines.

平面研削盤等においては、X軸方向に往復動する加工テーブル上にワークを載置した状態で、Y軸方向に往復動するコラムに装着され上下方向に往復動するZ軸サドルにスピンドルを回転自在に支持すると共に、そのスピンドルの先端部に砥石を装着している。そして、スピンドル及び砥石を回転させて加工テーブル上のワークを研削加工する。   In surface grinding machines, etc., with the workpiece placed on a machining table that reciprocates in the X-axis direction, the spindle is rotated on a Z-axis saddle that is mounted on a column that reciprocates in the Y-axis direction and reciprocates in the vertical direction. While supporting freely, a grindstone is attached to the tip of the spindle. Then, the workpiece on the processing table is ground by rotating the spindle and the grindstone.

一般に、平面研削盤に限らず、精密加工を要する加工機械においては、機械の各部位において加工テーブル、コラム及びZ軸サドル等が油静圧摺動面に往復動可能に支持されている。そして、この油静圧摺動面では少なからず発熱があるため、油静圧摺動面及びその近傍の温度上昇が抑えられるようにされている。また、油静圧摺動面の近傍に設けられたスケールの温度が、精密加工おける許容温度範囲を外れる虞もあり、温度補正が行われたりしている。   In general, in a processing machine that requires precision machining, not limited to a surface grinder, a machining table, a column, a Z-axis saddle, and the like are supported on a hydrostatic pressure sliding surface in a reciprocating manner at each part of the machine. And since there is not a little heat generation in this hydrostatic pressure sliding surface, the temperature rise of the hydrostatic pressure sliding surface and its vicinity is suppressed. Further, the temperature of the scale provided in the vicinity of the hydrostatic sliding surface may be out of the allowable temperature range in precision machining, and temperature correction is performed.

特許文献1に開示されている「NC工作機械装置」においては、デジタルスケールに温度検出手段を設け、その温度検出手段により検出されたデジタルスケールの温度を基に、クーラント液の温度を制御している。そして、その温度制御されたクーラント液により、ワークの温度を制御し、ワークの温度とデジタルスケールの温度とが等しくなるようにしている。更に、デジタルスケールの温度と、デジタルスケール及びワークの線膨張係数とを基にデジタルスケールの計測値補正を演算し、その補正された計測値によりNC工作機械を制御している。   In the “NC machine tool device” disclosed in Patent Document 1, temperature detection means is provided in the digital scale, and the temperature of the coolant is controlled based on the temperature of the digital scale detected by the temperature detection means. Yes. Then, the temperature of the workpiece is controlled by the coolant liquid whose temperature is controlled so that the temperature of the workpiece becomes equal to the temperature of the digital scale. Furthermore, the measurement value correction of the digital scale is calculated based on the temperature of the digital scale and the linear expansion coefficient of the digital scale and the workpiece, and the NC machine tool is controlled based on the corrected measurement value.

特許文献2に開示されている「精密加工機用静圧主軸の熱変形低減法」では、精密加工機の全体を温度管理した恒温環境に設置し、静圧主軸の流体潤滑を行う作動流体として、周囲の恒温環境の温度よりも低い温度のものを用い、静圧主軸の熱変形を制御するようにしている。このようにして、作動流体に発生する熱の影響を有効に除去して、静圧主軸の熱変形を効果的に低減するようになっている。   In the "Method for reducing thermal deformation of a hydrostatic main spindle for precision processing machines" disclosed in Patent Document 2, the entire precision processing machine is installed in a constant temperature environment where temperature control is performed, and the working fluid that performs fluid lubrication of the hydrostatic main spindle is used. The temperature is lower than the temperature of the surrounding constant temperature environment and the thermal deformation of the hydrostatic main shaft is controlled. In this way, the influence of heat generated in the working fluid is effectively removed, and the thermal deformation of the hydrostatic main spindle is effectively reduced.

特開平4−75851号公報([特許請求の範囲]を参照)Japanese Patent Laid-Open No. 4-75851 (see [Claims]) 特開平6−198539号公報([要約]、発明の詳細な説明[0010]を参照)JP-A-6-198539 (see [Summary], Detailed Description of the Invention [0010])

近年、精密機械加工は、10nmレベルの超精密機械加工も可能となっているが、定常的に1μm以下の加工精度が得られる精密機械加工の実現が求められている。そして、機械を単に恒温室に設置するだけでは足りず、機械の各部位ごとの細かな温度制御をすると共に、全体的に調和の取れた温度制御をして、定常的な高精度加工が得られることが明らかとなってきた。   In recent years, precision machining has enabled ultra-precision machining at a level of 10 nm, but there is a demand for the realization of precision machining capable of constantly obtaining machining accuracy of 1 μm or less. It is not enough to simply install the machine in a temperature-controlled room. In addition to fine temperature control for each part of the machine, overall high-harmonic temperature control is achieved, resulting in steady high-precision machining. It has become clear that

ところが、特許文献1の装置では、ワークの温度とデジタルスケールの温度とが等しくなるようにしているが、デジタルスケールとワークとの間には、デジタルスケールが設けられた機械本体、その機械本体上に往復動可能に支持された加工テーブル等が存在する。これらは、恒温室の環境下にあっても、異なる温度条件に置かれる場合が常である。例えば、機械本体と加工テーブルとの間の摺動面には必ず発熱があり、その熱による変形は、精密加工においては無視できないものである。従って、ワークの温度とデジタルスケールの温度とを等しくし、線膨張係数等を基に計測値を補正しても、得られる加工精度には限度がある。   However, in the apparatus of Patent Document 1, the temperature of the workpiece and the temperature of the digital scale are made equal, but a machine main body provided with a digital scale between the digital scale and the workpiece, and on the machine main body. There is a processing table supported so as to be capable of reciprocating. These are usually placed in different temperature conditions even in a constant temperature environment. For example, the sliding surface between the machine body and the processing table always generates heat, and deformation due to the heat cannot be ignored in precision processing. Therefore, even if the temperature of the workpiece and the temperature of the digital scale are made equal and the measurement value is corrected based on the linear expansion coefficient or the like, there is a limit to the machining accuracy that can be obtained.

特許文献2の熱変形低減法は、作動流体に発生する熱の影響を除去するものであり、個別の温度制御を行う点では優れていると思われる。しかし、この低減法は、周囲の恒温環境の温度よりも低い(5〜10度C低い)温度の作動流体を用いて、静圧主軸の熱変形を抑制するものに止まっている。即ち、熱変形をゼロにするものでもなければ、熱変形を一定値に制御するものでもない。従って、この熱変形低減法においても、得られる加工精度には限度があると思われる。   The thermal deformation reduction method of Patent Document 2 is intended to remove the influence of heat generated in the working fluid, and seems to be excellent in that individual temperature control is performed. However, this reduction method only uses a working fluid having a temperature lower (5 to 10 degrees C lower) than the temperature of the surrounding constant temperature environment to suppress thermal deformation of the hydrostatic main shaft. That is, neither thermal deformation is made zero nor thermal deformation is controlled to a constant value. Therefore, it seems that there is a limit to the processing accuracy that can be obtained even in this thermal deformation reduction method.

本発明は、このような問題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、機械本体、スケール、ワーク等の各温度を制御することにより高い加工精度が安定的に得られる精密加工機械を提供することにある。   The present invention has been made paying attention to such problems, and the object of the present invention is to provide precision capable of stably obtaining high machining accuracy by controlling the temperatures of the machine body, scale, workpiece, etc. It is to provide a processing machine.

上記問題を解決するために請求項1に記載の精密加工機械の発明は、サドルを油静圧摺動面で往復動可能に支持するブロック体が備えられた精密加工機械において、前記油静圧摺動面に供給される静圧油は、前記油静圧摺動面に供給される際、その油静圧摺動面が設けられた前記ブロック体において室温の環境下に置かれた部分の温度を基に温度調節され、前記静圧油は、温度調節された後に、前記サドルの位置を測定するスケールを支持する支持板に形成された回路中を流通し、前記スケールの温度を調節することを特徴とするものである。 In order to solve the above-mentioned problem, the precision machining machine according to claim 1 is characterized in that in the precision machining machine provided with a block body that supports a saddle so as to be reciprocally movable on a hydrostatic pressure sliding surface, the hydrostatic pressure is provided. When the hydrostatic oil supplied to the sliding surface is supplied to the hydrostatic sliding surface, the portion of the block body provided with the hydrostatic sliding surface is placed in a room temperature environment. The temperature is adjusted based on the temperature, and the hydrostatic oil is adjusted in temperature and then circulates in a circuit formed on a support plate that supports the scale for measuring the position of the saddle, thereby adjusting the temperature of the scale. It is characterized by this.

上記構成によれば、静圧油の温度調節を、油静圧摺動面が設けられたブロック体において室温の環境下に置かれた部分の温度を基に行うようにした。このため、油静圧摺動面に発熱があったとしても、その発熱の影響を除去するための静圧油の温度調節を、ブロック体の温度条件に合わせて行うことができる。従って、温度分布が異なることによりブロック体が全体として曲がる等して変形することを未然に防止することができる。加えて、スケールを支持する支持板に回路を形成し、その回路中を、温度調節された静圧油が流通するようにした。このため、スケールの温度条件は、温度調節された支持板と機械が設置された室内の雰囲気とにより決定される。従って、スケールの温度を安定的に調節することができる。 According to the above configuration, the temperature of the hydrostatic oil is adjusted based on the temperature of the portion of the block body provided with the hydrostatic sliding surface placed in a room temperature environment. For this reason, even if the oil hydrostatic sliding surface generates heat, the temperature of the hydrostatic oil for removing the influence of the heat generation can be adjusted according to the temperature condition of the block body. Therefore, it is possible to prevent the block body from being bent and deformed as a whole due to the difference in temperature distribution. In addition, a circuit is formed on a support plate that supports the scale, and the hydrostatic oil whose temperature is adjusted flows through the circuit. For this reason, the temperature condition of the scale is determined by the temperature-controlled support plate and the atmosphere in the room where the machine is installed. Therefore, the temperature of the scale can be adjusted stably.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の精密加工機械において、前記静圧油は、前記ブロック体において、前記油静圧摺動面が設けられた面から最も遠い面またはその近傍において測定された温度を基に温度調節されることを特徴とするものである。   According to a second aspect of the present invention, in the precision processing machine according to the first aspect, the hydrostatic oil is a surface of the block body that is farthest from the surface on which the hydrostatic sliding surface is provided or in the vicinity thereof. The temperature is adjusted based on the temperature measured in (1).

上記構成によれば、ブロック体の温度測定を、油静圧摺動面が設けられた面から最も遠い面またはその近傍において行うようにした。このため、油静圧摺動面が設けられて静圧油の温度の影響を受ける面とは異なる面であって、機械が設置された室内の温度環境下にあって静圧油の温度の影響を受けない面の温度を基に、静圧油の温度調節を行うことができる。   According to the said structure, the temperature measurement of the block body was performed in the surface farthest from the surface in which the hydrostatic pressure sliding surface was provided, or its vicinity. For this reason, the hydrostatic pressure sliding surface is provided and is different from the surface that is affected by the temperature of the hydrostatic oil, and the temperature of the hydrostatic oil is under the temperature environment in the room where the machine is installed. The temperature of the hydrostatic oil can be adjusted based on the temperature of the surface that is not affected.

請求項に記載の発明は、請求項1又は2に記載の精密加工機械において、前記スケールは、その目盛りを読み取るヘッドの移動を許容するスリットが形成された断熱材でカバーされていることを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, in the precision processing machine according to the first or second aspect , the scale is covered with a heat insulating material in which a slit that allows movement of a head that reads the scale is formed. It is a feature.

上記構成によれば、スケールは断熱材でカバーされているので、機械が設置された室内の温度環境に乱れがあったとしても、静圧油によるスケールの温度調節を効率的に行うことができる。   According to the above configuration, since the scale is covered with the heat insulating material, even if the temperature environment in the room where the machine is installed is disturbed, the temperature of the scale can be efficiently adjusted with hydrostatic oil. .

本発明によれば、油静圧摺動面に供給される静圧油の温度を、油静圧摺動面が設けられたブロック体において室温の環境下に置かれた部分の温度を基に調節するようにした。このため、ブロック体の各部位における温度が異なることによる変形等を抑えることができるので、高い加工精度が安定的に得られる精密加工機械を提供するができる。   According to the present invention, the temperature of the hydrostatic oil supplied to the hydrostatic sliding surface is determined based on the temperature of the portion placed in a room temperature environment in the block body provided with the hydrostatic sliding surface. I adjusted it. For this reason, since the deformation | transformation etc. by the temperature in each location of a block body differing can be suppressed, the precision processing machine which can obtain high processing accuracy stably can be provided.

実施形態の精密加工機械を示す斜視図。The perspective view which shows the precision processing machine of embodiment. スケールを用いた位置測定装置を示す一部断面の斜視図。The perspective view of the partial cross section which shows the position measuring apparatus using a scale. 各部位の温度に基づく制御を説明する関係図。The related figure explaining the control based on the temperature of each site | part.

(実施形態)
以下、本発明を具体化した実施形態を図1〜図3を用いて説明する。
図1に示すように、本実施形態の精密加工機械としての平面研削盤1は、X軸方向に沿って延長配置された主ベッド部2と、X軸方向に直交するY軸方向に沿って延長配置された副ベッド部3とでベッドが形成されている。主ベッド部2の上面の主面21に設けられた2列の油静圧摺動面9上には、サドルを構成する加工テーブル5が往復動可能に支持されている。加工テーブル5の上にはワーク6が載置される。なお、主ベッド部2と副ベッド部3とは、それぞれがブロック体を構成する。
(Embodiment)
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, a surface grinding machine 1 as a precision processing machine according to the present embodiment includes a main bed portion 2 extended along the X-axis direction and a Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction. A bed is formed with the extended sub bed portion 3. On the two rows of hydrostatic pressure sliding surfaces 9 provided on the main surface 21 on the upper surface of the main bed portion 2, a processing table 5 constituting a saddle is supported so as to be capable of reciprocating. A workpiece 6 is placed on the processing table 5. In addition, the main bed part 2 and the subbed part 3 each comprise a block body.

主ベッド部2の前面に当たる側面22の上端側には位置測定装置12がX軸方向に延びるように設けられ、その位置測定装置12のスケール50(図2参照)の目盛りを光学的に読み取るための読取ヘッド13が加工テーブル5に備えられている。主ベッド部2において、主面21から最も遠い面である底面23には、静圧油の温度調節の基になる温度を測定するための測定点20が、図示しないセンサと共に設けられている。なお、測定点20に替えて、側面22の下端側、即ち、底面23近傍の側面22に測定点44をセンサと共に設けることもできる。この測定点20又は測定点44は、主ベッド部2において、室温の環境下に置かれ、温度制御を受けていない部分としての温度を測定するためのポイントである。   A position measuring device 12 is provided at the upper end side of the side surface 22 that contacts the front surface of the main bed portion 2 so as to extend in the X-axis direction, and the scale on the scale 50 (see FIG. 2) of the position measuring device 12 is optically read. Read head 13 is provided on the processing table 5. In the main bed 2, a measurement point 20 for measuring a temperature that is a basis for temperature adjustment of the hydrostatic oil is provided on a bottom surface 23 that is the surface farthest from the main surface 21 together with a sensor (not shown). Instead of the measurement point 20, the measurement point 44 can be provided together with the sensor on the lower end side of the side surface 22, that is, on the side surface 22 near the bottom surface 23. The measurement point 20 or the measurement point 44 is a point for measuring the temperature of the main bed portion 2 as a portion that is placed in a room temperature environment and is not subjected to temperature control.

図2に示すように、位置測定装置12は、主ベッド部2の側面22に取り付けられた支持板51と、その支持板51に支持されたスケール50と、スケール50を囲むように配置された断熱材53とで構成されている。本実施形態においては、支持板51の取付面に静圧油の回路の一部として、長手方向に沿う2本の溝52が形成され、その溝52内を静圧油が流通することにより、支持板51を介してスケール50の温度が調節されるようになっている。   As shown in FIG. 2, the position measurement device 12 is disposed so as to surround the support plate 51 attached to the side surface 22 of the main bed 2, the scale 50 supported by the support plate 51, and the scale 50. It is comprised with the heat insulating material 53. FIG. In this embodiment, as a part of the static pressure oil circuit on the mounting surface of the support plate 51, two grooves 52 along the longitudinal direction are formed, and the static pressure oil circulates in the grooves 52. The temperature of the scale 50 is adjusted via the support plate 51.

断熱材53には、側面22に沿う長手方向にスリット54が形成され、読取ヘッド13の読取部55を内部に収容した状態で、読取ヘッド13がスリット54に沿って移動可能となっている。読取部55は、スケール50に接近配置され、スケール50の目盛りを光学的に読み取る部分である。   A slit 54 is formed in the heat insulating material 53 in the longitudinal direction along the side surface 22, and the reading head 13 can move along the slit 54 in a state where the reading unit 55 of the reading head 13 is accommodated therein. The reading unit 55 is a part that is arranged close to the scale 50 and optically reads the scale of the scale 50.

副ベッド部3の上面の主面31には、サドルを構成するコラム4をY軸方向に往復動可能に支持する2列の油静圧摺動面10が設けられている。また、副ベッド部3の側面32の上端側には位置測定装置14がY軸方向に延びるように設けられ、その位置測定装置14に対応する読取ヘッド15がコラム4の側面42の下端側に備えられている。副ベッド部3の主面31から最も遠い面である底面33には、静圧油の温度調節の基になる温度を測定するための測定点30が、図示しないセンサと共に設けられている。なお、測定点30に替えて、側面32の下端側、即ち、底面33近傍の側面32に測定点45をセンサと共に設けることもできる。この測定点30又は測定点45は、副ベッド部3において、室温の環境下に置かれ、温度制御を受けていない部分としての温度を測定するためのポイントである。位置測定装置14は、前記位置測定装置12と同一の構成となっているので、その説明を省略する。   On the main surface 31 on the upper surface of the sub-bed portion 3, there are provided two rows of hydrostatic sliding surfaces 10 that support the column 4 constituting the saddle so as to reciprocate in the Y-axis direction. Further, a position measuring device 14 is provided on the upper end side of the side surface 32 of the sub bed portion 3 so as to extend in the Y-axis direction, and the read head 15 corresponding to the position measuring device 14 is provided on the lower end side of the side surface 42 of the column 4. Is provided. A measurement point 30 for measuring a temperature that is a basis for temperature adjustment of the hydrostatic oil is provided on a bottom surface 33 that is a surface farthest from the main surface 31 of the sub bed portion 3 together with a sensor (not shown). Instead of the measurement point 30, the measurement point 45 can be provided together with the sensor on the lower end side of the side surface 32, that is, on the side surface 32 in the vicinity of the bottom surface 33. The measurement point 30 or the measurement point 45 is a point for measuring the temperature of the sub bed portion 3 as a portion that is placed in a room temperature environment and not subjected to temperature control. Since the position measuring device 14 has the same configuration as the position measuring device 12, the description thereof is omitted.

ブロック体を構成するコラム4の主ベッド部2側の主面41には、サドル8をZ軸方向に往復動可能に支持する2列の油静圧摺動面11が設けられている。サドル8に連結されたフレーム81には、図示しないスピンドルが回転自在に支持され、そのスピンドルの先端に砥石7が装着されている。砥石7をカバーするカバー71には、クーラント液をワーク6に対して吐出するための吐出ヘッド72が設けられている。   The main surface 41 on the main bed portion 2 side of the column 4 constituting the block body is provided with two rows of hydrostatic pressure sliding surfaces 11 that support the saddle 8 so as to reciprocate in the Z-axis direction. A spindle (not shown) is rotatably supported on the frame 81 connected to the saddle 8, and a grindstone 7 is attached to the tip of the spindle. The cover 71 that covers the grindstone 7 is provided with a discharge head 72 for discharging the coolant liquid to the workpiece 6.

また、コラム4の側面42の主面41側の端部には位置測定装置16がZ軸方向に延びるように設けられ、その位置測定装置16に対応する読取ヘッド17がサドル8に備えられている。位置測定装置16は、前記位置測定装置12と同一の構成となっているので、その説明を省略する。   Further, a position measuring device 16 is provided at the end of the side surface 42 of the column 4 on the main surface 41 side so as to extend in the Z-axis direction, and a read head 17 corresponding to the position measuring device 16 is provided in the saddle 8. Yes. Since the position measuring device 16 has the same configuration as the position measuring device 12, the description thereof is omitted.

コラム4の主面41から最も遠い面である背面43には、静圧油の温度調節の基になる温度を測定するための測定点40が、図示しないセンサと共に設けられている。なお、測定点40に替えて、側面42の背面側、即ち、背面43近傍の側面42に測定点46をセンサと共に設けることもできる。この測定点40又は測定点46は、コラム4において、室温の環境下に置かれ、温度制御を受けていない部分としての温度を測定するためのポイントである。   A measuring point 40 for measuring a temperature that is a basis for temperature adjustment of the hydrostatic oil is provided on a back surface 43 that is the surface farthest from the main surface 41 of the column 4 together with a sensor (not shown). In place of the measurement point 40, the measurement point 46 can be provided together with the sensor on the back side of the side surface 42, that is, on the side surface 42 in the vicinity of the back surface 43. The measurement point 40 or the measurement point 46 is a point for measuring the temperature of the column 4 that is placed in a room temperature environment and is not subjected to temperature control.

次に、本実施形態の作用について説明する。
本実施形態の精密加工機械としての平面研削盤1は、設置される場所、例えば恒温室の温度環境下において、機体が安定的に温度管理されている。しかし、機体の各部位には、安定的な温度管理を乱す種々外乱要素が加わる。本実施形態では、その外乱要素のうち最も影響が大きなものである静圧油の発熱による影響を除去するために、温度上昇した静圧油の温度を調節すると共に、その温度調節された静圧油によりスケール50の温度調節を行うようにした。
Next, the operation of this embodiment will be described.
In the surface grinding machine 1 as the precision processing machine of the present embodiment, the temperature of the machine body is stably controlled in the place where it is installed, for example, in the temperature environment of a constant temperature room. However, various disturbance elements that disturb stable temperature management are added to each part of the airframe. In the present embodiment, in order to remove the influence of the heat generation of the hydrostatic oil, which has the greatest influence among the disturbance elements, the temperature of the hydrostatic oil whose temperature has been increased is adjusted, and the hydrostatic pressure whose temperature has been adjusted is adjusted. The temperature of the scale 50 was adjusted with oil.

更に、図3を用いて、スケール50の温度調節及び関連する部位について作用を説明する。なお、説明は、主ベッド部2に関わるものであるが、図3の二点鎖線で囲った部分において、副ベッド部3、コラム4等のそれぞれに関わるものを当てはめることにより、それぞれについての説明に置き換えることができる。また、静圧油の流れは太い実線で示し、データ及び信号の電気的流れは細い実線で示している。   Further, the operation of the temperature control of the scale 50 and related parts will be described with reference to FIG. Note that the description relates to the main bed portion 2, but in the portion surrounded by the two-dot chain line in FIG. 3, the description related to each of the sub bed portion 3, the column 4, etc. is applied. Can be replaced. The flow of static pressure oil is indicated by a thick solid line, and the electrical flow of data and signals is indicated by a thin solid line.

静圧油タンク60の静圧油は、静圧油ポンプ61により送り出される。そして、静圧油は、図示しない圧力制御弁等により制御された後、温度調節装置62により温度調節されて油静圧摺動面9に供給される。同時に、温度調節された静圧油は、位置測定装置12のスケール50の温度調節に供される。そして、余剰となった静圧油は、静圧油タンク60に回収される。   The hydrostatic oil in the hydrostatic oil tank 60 is sent out by a hydrostatic oil pump 61. The hydrostatic oil is controlled by a pressure control valve (not shown) and the like, and then the temperature is adjusted by the temperature adjusting device 62 and supplied to the hydrostatic pressure sliding surface 9. At the same time, the temperature-adjusted hydrostatic oil is subjected to temperature adjustment of the scale 50 of the position measuring device 12. The surplus hydrostatic oil is collected in the hydrostatic oil tank 60.

温度調節装置62は、静圧油の回路中にあって、機体温度64、即ち測定点20で測定された主ベッド部2の温度を基に、その温度と油静圧摺動面9の温度65との差をなくすように制御装置63で制御されて、静圧油の温度を調節するものである。通常、静圧油は粘性による摩擦熱等で温度が上昇するので、前記主ベッド部2の温度まで静圧油の温度を下げる方向で温度調節が行われる。そして、油静圧摺動面9の温度と主ベッド部2の温度との差が常に所定範囲内となるように温度調節される。この時、油静圧摺動面9の近くに配置され、油静圧摺動面9の温度上昇の影響を受けていたスケール50も、主ベッド部2の温度と同一の温度となるように調節される。このため、主ベッド部2の温度と、油静圧摺動面9の温度と、スケール50の温度とのそれぞれが略同一となるので、スケールによる計測値を補正する際、各部位間の温度差の影響を最小限とすることができる。   The temperature adjusting device 62 is in the circuit of the hydrostatic oil, and based on the body temperature 64, that is, the temperature of the main bed portion 2 measured at the measurement point 20, the temperature and the hydrostatic pressure sliding surface 9 temperature. It is controlled by the control device 63 so as to eliminate the difference from 65, and adjusts the temperature of the hydrostatic oil. Normally, the temperature of the hydrostatic oil rises due to frictional heat due to viscosity, and therefore the temperature is adjusted in the direction of lowering the hydrostatic oil temperature to the temperature of the main bed 2. The temperature is adjusted so that the difference between the temperature of the hydrostatic sliding surface 9 and the temperature of the main bed 2 is always within a predetermined range. At this time, the scale 50 arranged near the hydrostatic sliding surface 9 and affected by the temperature rise of the hydrostatic sliding surface 9 is also set to the same temperature as the temperature of the main bed 2. Adjusted. For this reason, since the temperature of the main bed part 2, the temperature of the hydrostatic pressure sliding surface 9, and the temperature of the scale 50 are substantially the same, when correcting the measurement value by the scale, the temperature between each part The effect of the difference can be minimized.

また、ワーク6及びスケール50のそれぞれの温度70、66と線膨張係数67とから、制御部68において補正値を演算して軸位置補正値69としてアウトプットされるようになっている。このため、コラム4の主面41において、ワーク6の高さと略同一の高さの部分の温度を基に、クーラント液は温度調節される。そして、温度調節されたクーラント液がワーク6に対して吐出ヘッド72から吐出され、ワーク6の温度が調節されるようになっている。   Further, the control unit 68 calculates a correction value from the temperatures 70 and 66 and the linear expansion coefficient 67 of the workpiece 6 and the scale 50, and outputs them as an axial position correction value 69. For this reason, the temperature of the coolant is adjusted based on the temperature of the portion of the main surface 41 of the column 4 that is substantially the same height as the workpiece 6. Then, the coolant liquid whose temperature has been adjusted is discharged from the discharge head 72 to the work 6 so that the temperature of the work 6 is adjusted.

なお、上記したように、図3で示されるものは、機体温度64として副ベッド部3の測定点30の温度を基にする場合、油静圧摺動面10と位置測定装置14のスケール50との関係とすることができる。また、図3で示されるものは、機体温度64としてコラム4の測定点40の温度を基にする場合、油静圧摺動面11と位置測定装置16のスケール50との関係とすることができる。   As described above, what is shown in FIG. 3 is based on the hydrostatic pressure sliding surface 10 and the scale 50 of the position measuring device 14 when the airframe temperature 64 is based on the temperature of the measurement point 30 of the subbed portion 3. And the relationship. 3 is based on the temperature of the measurement point 40 of the column 4 as the airframe temperature 64, the relationship between the hydrostatic sliding surface 11 and the scale 50 of the position measuring device 16 may be used. it can.

また、上記構成に加えて、砥石7を先端に装着した図示しないスピンドルの温度調節をして、スピンドルの温度が、その軸方向において異なることがないようにすれば、より一層高い加工精度が安定的に得られる平面研削盤1とすることができる。このため、スピンドル或いはスピンドルを支持するクイルの先端側及び後端側の少なくとも2ヶ所の温度を測定し、その温度を基に、クイルに供給される冷却油の温度及び流量を制御することが好ましい。   In addition to the above configuration, if the temperature of a spindle (not shown) with a grindstone 7 attached to the tip is adjusted so that the temperature of the spindle does not vary in the axial direction, higher machining accuracy is more stable. Thus, the surface grinding machine 1 can be obtained. For this reason, it is preferable to measure the temperature and flow rate of the cooling oil supplied to the quill based on the temperature measured at least at two positions on the front end side and the rear end side of the spindle or the quill supporting the spindle. .

従って、上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)上記実施形態では、油静圧摺動面9、10、11が設けられたコラム4、主ベッド部2、副ベッド部3等のブロック体の温度を基に、静圧油の温度調節を、静圧油が供給される油静圧摺動面9、10、11ごとに行うようにした。このため、油静圧摺動面9、10、11に発熱があったとしても、その発熱の影響を除去するための静圧油の温度調節を、各ブロック体の温度条件に合わせて行うことができる。従って、各ブロック体において、部位により温度が異なるための変形を未然に防止することができるので、高い加工精度が安定的に得られる精密加工機械を提供するができる。
Therefore, according to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the above embodiment, the temperature of the hydrostatic oil is based on the temperature of the block body such as the column 4 provided with the hydrostatic pressure sliding surfaces 9, 10, 11, the main bed portion 2, and the auxiliary bed portion 3. Adjustment was performed for each of the hydrostatic pressure sliding surfaces 9, 10, 11 to which the hydrostatic oil was supplied. For this reason, even if the hydrostatic pressure sliding surfaces 9, 10 and 11 generate heat, the temperature adjustment of the hydrostatic oil for removing the influence of the heat generation is performed according to the temperature condition of each block body. Can do. Therefore, since each block body can be prevented from being deformed because the temperature varies depending on the part, it is possible to provide a precision processing machine capable of stably obtaining high processing accuracy.

(2)上記実施形態では、コラム4、主ベッド部2、副ベッド部3等のブロック体の温度測定を、油静圧摺動面9、10、11が設けられた主面21、31、41から最も遠い面である底面23、33、背面43の測定点20、30、40において行うようにした。このため、静圧油の温度の影響を受ける主面21、31、41とは異なり、平面研削盤1が設置された室内の温度環境下にあって静圧油の温度の影響を受けない底面23、33、背面43の温度を基に、静圧油の温度調節を行うことができる。   (2) In the above embodiment, the main surfaces 21, 31 provided with the hydrostatic pressure sliding surfaces 9, 10, 11 are used to measure the temperature of the block bodies such as the column 4, the main bed portion 2, and the auxiliary bed portion 3. The measurement is performed at the measurement points 20, 30, and 40 on the bottom surfaces 23 and 33 and the back surface 43, which are the surfaces farthest from 41. For this reason, unlike the main surfaces 21, 31, and 41 that are affected by the temperature of the hydrostatic oil, the bottom surface is not affected by the temperature of the hydrostatic oil in the indoor temperature environment in which the surface grinding machine 1 is installed. The temperature of the hydrostatic oil can be adjusted on the basis of the temperatures of 23 and 33 and the back surface 43.

(3)上記実施形態では、スケール50を支持する支持板51に回路としての溝52を形成し、その溝52内を温度調節された静圧油が流通するようにした。このため、スケール50の温度条件は、温度調節された支持板51と平面研削盤1が設置された室内の雰囲気とにより決定される。従って、スケール50の温度を安定的に調節することができる。   (3) In the above embodiment, the groove 52 as a circuit is formed in the support plate 51 that supports the scale 50, and the hydrostatic oil whose temperature is adjusted flows through the groove 52. Therefore, the temperature condition of the scale 50 is determined by the temperature-adjusted support plate 51 and the atmosphere in the room where the surface grinding machine 1 is installed. Therefore, the temperature of the scale 50 can be adjusted stably.

(4)上記実施形態では、スケール50を断熱材53でカバーしたので、平面研削盤1が設置された室内の温度環境に乱れがあったとしても、静圧油によるスケール50の温度調節を効率的に行うことができる。   (4) In the above embodiment, since the scale 50 is covered with the heat insulating material 53, even if the temperature environment in the room where the surface grinding machine 1 is installed is disturbed, the temperature adjustment of the scale 50 with the hydrostatic oil is efficient. Can be done automatically.

(変更例)
なお、上記実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ スケール50を支持する支持板51を設けたが、支持板51を設けずにスケール50を直接主ベッド部2、副ベッド部3、コラム4の側面22、32、42に取り付けること。その際、側面22、32、42に静圧油の流通を可能とする溝等の回路を形成する。
・ 支持板51に長手方向に沿う2本の溝52を形成したが、2本の溝52を蛇行させて複数ヶ所で交差させること。
・ X軸方向に沿って配置された主ベッド部2とY軸方向に沿って配置された副ベッド部3とからなるベッドとし、それぞれにおいて加工テーブル5とコラム4とを往復動可能に支持したが、一つのベッド上において、加工テーブル5とコラム4とを、それぞれが直交する方向に往復動可能に支持すること。
・ 平面研削盤1に適用した構成を円筒研削盤に適用すること。
(Example of change)
In addition, the said embodiment can also be changed and actualized as follows.
Although the support plate 51 that supports the scale 50 is provided, the scale 50 is directly attached to the side surfaces 22, 32, and 42 of the main bed portion 2, the sub bed portion 3, and the column 4 without providing the support plate 51. In that case, circuits, such as a groove | channel which enables the distribution | circulation of a static pressure oil, are formed in the side surfaces 22,32,42.
-Although the two grooves 52 along the longitudinal direction are formed on the support plate 51, the two grooves 52 are meandered and intersected at a plurality of locations.
A bed composed of a main bed portion 2 arranged along the X-axis direction and a sub-bed portion 3 arranged along the Y-axis direction, and the processing table 5 and the column 4 are supported so as to be reciprocally movable in each bed. However, on one bed, the processing table 5 and the column 4 are supported so that they can reciprocate in directions orthogonal to each other.
-Apply the configuration applied to the surface grinder 1 to the cylindrical grinder.

さらに、上記実施形態より把握できる技術的思想について、それらの効果と共に以下に記載する。
(イ)サドルを往復動可能に支持するブロック体に、そのブロック体に設けられた油静圧摺動面に支持されて移動する前記サドルの位置をスケールにより測定する位置測定装置を備えた精密加工機械において、前記油静圧摺動面に供給される静圧油により前記スケールの温度が調節されることを特徴とする精密加工機械。このような構成にした場合、静圧油の温度と略同一の温度となるブロック体の油静圧摺動面が設けられた部分と、スケールとは、温度が略同一となるので、スケールによる計測値の補正において、温度の影響を最小限に止めることができる。
Further, technical ideas that can be grasped from the above-described embodiment are described below together with their effects.
(A) Precision equipped with a position measuring device for measuring the position of the saddle which is supported by a hydrostatic pressure sliding surface provided on the block body and moves on a block body which supports the saddle so as to be able to reciprocate. In the processing machine, the temperature of the scale is adjusted by hydrostatic oil supplied to the hydrostatic sliding surface. In such a configuration, the portion of the block body where the hydrostatic pressure sliding surface of the hydrostatic pressure that is substantially the same as the temperature of the hydrostatic oil is provided, and the scale are substantially the same. In correcting the measured value, the influence of temperature can be minimized.

4…コラム、5…加工テーブル、8…サドル、9,10,11…油静圧摺動面、12,14,16…位置測定装置、50…スケール、51…支持板、53…断熱材、54…スリット、65,70…温度、71…カバー。   4 ... Column, 5 ... Processing table, 8 ... Saddle, 9, 10, 11 ... Hydrostatic sliding surface, 12, 14, 16 ... Position measuring device, 50 ... Scale, 51 ... Support plate, 53 ... Insulating material, 54 ... slit, 65, 70 ... temperature, 71 ... cover.

Claims (3)

サドルを油静圧摺動面で往復動可能に支持するブロック体が備えられた精密加工機械において、前記油静圧摺動面に供給される静圧油は、前記油静圧摺動面に供給される際、その油静圧摺動面が設けられた前記ブロック体において室温の環境下に置かれた部分の温度を基に温度調節され、前記静圧油は、温度調節された後に、前記サドルの位置を測定するスケールを支持する支持板に形成された回路中を流通し、前記スケールの温度を調節することを特徴とする精密加工機械。 In a precision processing machine provided with a block body that supports a saddle so that it can reciprocate on an oil hydrostatic sliding surface, the hydrostatic oil supplied to the hydrostatic sliding surface is placed on the hydrostatic sliding surface. When being supplied, the temperature of the block body provided with the hydrostatic pressure sliding surface is adjusted based on the temperature of the portion placed in a room temperature environment , and the hydrostatic oil is adjusted in temperature, A precision processing machine that circulates in a circuit formed on a support plate that supports a scale for measuring the position of the saddle and adjusts the temperature of the scale . 前記静圧油は、前記ブロック体において、前記油静圧摺動面が設けられた面から最も遠い面またはその近傍において測定された温度を基に温度調節されることを特徴とする請求項1に記載の精密加工機械。   2. The temperature of the hydrostatic oil is adjusted based on a temperature measured on a surface of the block body that is farthest from a surface on which the hydrostatic pressure sliding surface is provided or in the vicinity thereof. The precision processing machine described in 1. 前記スケールは、その目盛りを読み取るヘッドの移動を許容するスリットが形成された断熱材でカバーされていることを特徴とする請求項1又は2に記載の精密加工機械。3. The precision processing machine according to claim 1, wherein the scale is covered with a heat insulating material in which a slit that allows movement of a head for reading the scale is formed.
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