JPS59142034A

JPS59142034A - 精密加工機

Info

Publication number: JPS59142034A
Application number: JP17864882A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Suzuki; 弘鈴木; Kazuhiko Sugita; 和彦杉田; Teru Tsuboi; 坪井　暉
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 1982-10-12
Filing date: 1982-10-12
Publication date: 1984-08-15

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】く技術分野〉本発明は、ダイヤモンドバイト等の工具を用いて磁気デ
ィスク、磁気ドラム、さらには凹面鏡等の高精度工作物
に鏡面加工を行う精密加工機に関する。

〈従来技術〉一般にこの種の精密加工機は、工具あるいは工　　′作
物を支持するスライド台の案内装置ならびに主軸を軸承
する軸受装置を備えており、その加工精度は、前記案内
装置の支持剛性、直線性、摺動抵抗の大きさによって左
右され、さらには前記軸受装置の軸受剛性ならびに回転
精度によって大きく影響を受ける。

このため、従来の精密加工機においては、前記案内装置
ならびに軸受装置としてエア軸受を用い、これによって
精密加工を可能にしている。

しかしながらこのエア軸受においては軸受剛性、吸振特
性に劣りその支持剛性を高めるためには、この軸受クリ
アランスを極めて小さくしなければならず、その微小ク
リアランスを確保するためには軸受構成部品に極めて高
い寸法精度が要求される。又空気中の湿気等による回転
軸表面の腐食の問題もあり、製作上、保守上においても
色々な問題を含んでいる。特に軸受クリアランスを小さ
くすることで、エア中に混入する微小なゴミを一切取除
く必要があり、大掛りな空気清浄システムの付加が必要
であり、又微小なゴミが供給エア中に混入すればたちど
ころに軸受の機能をそこなう恐れがある。

このような問題を解決するため、最近前記エア軸受に代
えて静圧油軸受を前記スライド台の案内装置としである
いは主軸の軸受装置として使用する精密加工機の開発が
なされている。

しかしながらこの静圧油軸受は、上記エア軸受のように
軸受クリアランスを小さくする必要はないため、上記製
作コストあるいはゴミのつまりの問題はなくなるが、そ
の反面前記供給流体として油を使用しているため、この
循環油温度の変化によって機械の熱変形を起す等の問題
があり、精密加工機に適用する上での大きな障害となっ
ていた。

〈発明の目的〉本発明は従来のこのような問題を解決するためスライド
台あるいは主軸等の可動要素を静圧油軸受にて支承する
ことによって支持剛性、吸振特性を高めるとともにこの
静圧油軸受に一定の基準温度に制御された循環油を供給
することで機械各部の熱変形を防止し、精密加工を可能
にすることである。

〈実施例〉以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図ないし第３図は精密加工機の機械構成を示すもの
で、１０はグラナイトより構成されたベッドで、このベ
ッド１０上には固定基台１１．１２が固定されている。

この固定基台１１上には一対のガイドカバー１３が所定
の間隔をおいて互いに平行に取付られ、そのガイドカバ
ー１３には第１スライド台１４が静圧油軸受Ｉ５を介し
て案内支持されている。この静圧油軸受１５はスリーブ
状をなす軸受金１６より構成され、この軸受金１６の内
周面に形成された軸受ポケット１７に循環油を供給する
ことによって前記第１スライド台１４をＺ方向に移動可
能に案内支持するようになっている。

同様に固定基台１２上に一対のガイドカッマー１９が所
定の間隔をおいて互いに平行に取付られ、このガイドカ
バー１９に工具台２４を取付けてなる第２スライド台２
０が静圧油軸受２１を介して案内支持されている。この
静圧油軸受２１はスリーブ状をなす軸受金２２より構成
され、の軸受金２２の内周面に形成された軸受ポケ・ノ
ド２３に循環油を供給することによって前記第２スライ
ド台２０をＸ方向に移動可能に案内支持するようになっ
ている。

なお、２５はＺ軸道り用サーボモータ、２６はＸ軸送り
用サーボモータで、それぞれ周知のねし送り機構を介し
て第１スライド台１４ならびに第２スライド台２０をＺ
方向ならびにＸ方向に送り前進させるようになっている
。

前記第１スライド台１４上には主軸台本体３０が固定さ
れ、゛その主軸台本体３０には先端にチャック３１を取
付けてなる主軸３２が一対の静圧油軸受３５，３６を介
して回転可能に軸承されている。この静圧油軸受３５は
スリーブ状をなす軸受金３６より構成され、その軸受金
３６の内周ならびに端面に形成された軸受ポケット３８
．３９に循環油を供給することにより主軸３２をラジア
ル方向ならびにスラスト方向に静圧支持するようになっ
ている。

また静圧油軸受３６はスリーブ状をなす軸受金４１より
構成され、この軸受金４１の内周に形成された軸受ポケ
ット４２に循環油を供給することにより主軸３２をラジ
アル方向に静圧支持するようになっている。

前記主軸３２はその後端部を軸受金４１より突出され、
主軸駆動モータ４３のロータ４４と結合されている。こ
の主軸駆動モーフ４３はその外周に装嵌されたカバー４
５との間に蝮旋状の通路４６が形成され、その通路４６
に冷却循環油を循環させることで主軸駆動モータ４３の
発熱を防止している。また前記軸受金３７．軸受金４１
には同様の通路４８．４９が形成され、この通路４８゜
４９に冷却用循環油を循環させることで、静圧油軸受３
．５．３６の発熱を防止するようになっている。

前記静圧油軸受３５．３６には第４図に示す循環回路５
０が接続されている。この循環回路５゜は、タンク５３
と、このタンク５３がら静圧油軸受３５．３６に循環油
を供給する供給路５Ｉと、静圧油軸受３５．３６から排
出される油をタンク５３に戻す排出路５２より構成され
、このタンク５３に第１温度制御手段５４が設けられ、
供給路５１中に第２温度制御手段５５が設けられている
。

この第１温度制御手段５４は加工機を設置すべき恒温室
の室温Ｔ（一定温度）よりわずか低い温度Ｔ−Δｔを設
定する設定器６ｏと、前記タンク５３内の循環油の温度
を検出するサーミスタ等の温度検出器６１と、この設定
器６ｏならびに温度検出器６１の出力を比較する比較器
６２を備え、この比較結果に基づいて駆動回路６３を駆
動して冷却器６４あるいは加熱器６５を作動させ、前記
タンク５３内の循環油温度をＴ−Δｔに制御するように
なっている。

また第２温度制御手段５５は、恒温室の室温Ｔと同じ基
準温度Ｔを設定する設定器７ｏと、バッファタンク７１
内の循環油の温度を検出するサーミスタ等の温度検出器
７２と、この設定器７ｏならびに温度検出器７２の出方
を比較する比較器７３を備え、この比較結果に基づいて
駆動回路７４を駆動して加熱器７５をオンオフ制御し、
前記供給路５１内の循環油をＴに制御するようになって
いる。

一方静圧油軸受１５．２１には循環回路８ｏが接続され
ている。この循環回路８ｏは前記循環回路５０と同様タ
ンク１５３と、供給路１５１と、排出路１５２より構成
され、このタンク１５３に第１温度制御手段１５４が設
けられ、供給路１５１中に第２温度制御手段１５５が設
けられている。

この第Ｉ温度制御手段１５４は設定器１６ｏ、温度検出
器１６１と、比較器１６２を備え、この比較結果に基づ
いて駆動回路１６３を駆動して冷却器１６４あるいは加
熱Ｂ１６５を作動させ、前記タンク１５３内の循環油を
Ｔ−Ａｔに制御するようになっている。

また第２温度制御手段１５５は、設定器１７０と、バッ
ファタンク１７１内の温度検出器１７２と、比較器１７
３とを備え、この比較結果に基づいて駆動回路１７４に
より加熱器を１７５をオン１オフ制御し、傘記タンク１５３内の循環油温度をＴに制
御するようになっている。

さらに通路４６．４８．４９には供給路２５１器２７０
と、バッファタンク２７１内の温度検出器２７２と、比
較器２７３と、駆動回路２７４と、加熱器２７５とを備
え、前記供給路２５１内の循環油温度をＴに制御するよ
うになっている。

なお、８０．８１，１８０，１８１，２８１は循環油を
循環させるポンプを示す。

次に上記構成における精密加工機において、チャック３
１に保持された工作物Ｗを加工するには、主軸駆動モー
タ４３によって主軸３２を高速回転しながらＸ軸駆動モ
ータ２６によって第２スライド台２０をＸ方向に移動さ
せ、工作物Ｗに対して工具を相対移動させることで工作
物Ｗの表面を鏡面加工することができる。またこの第２
スライド台２０のＸ方向移動と同期して第１スライド台
１４をＺ方向に移動させることで、工作物Ｗの表面を凹
形あるいは凸形に鏡面加工することができる。

この加工の間、前記主軸３２は軸受性能にすぐれた静圧
油軸受３５．３６によって軸承されており、また第１ス
ライド台１４ならびに第２スライド台２０は支持剛性、
直線性にすくれた静圧油軸受１５．２１によって支持さ
れているため、工作物Ｗの表面を高精度に加工すること
ができる。

その後加工を続けている間に、循環油の温度が上昇した
場合、設定器６０と温度検出器６１の出力の間に差が生
じ、これによって比較器６２は信号を出力し、その結果
駆動回路６３は冷却器６４を作動させ、循環油を冷却す
る。そして循環油が所定の温度に下がると同時に比較器
６２からの信号は出なくなり、冷却器６４の作動は停止
される。

また上記作動とは逆に循環油の温度が下がった場合、比
較器６２は信号を出力し、その結果駆動回路６３は加熱
器６５を作動させ、循環油を加熱する。そして循環油が
所定の温度まで上昇すると当時に比較器６２からの信号
は出なくなり、加熱器６５の作動は停止される。

同様にタンク１５３内の循環油温度は冷却器１６４ある
いは加熱器１６５を作動することでほぼ一定の温度に維
持される。しかしながらこのタンク５３，１５３は比較
的容量が大きくその温度にバラツキが生じる。

従ってこのタンク５３，１５３では循環油温度を恒温室
の室温Ｔよりやや低めのＴ−Δｔに制御し、その循環油
をさらに供給路５１．１５１中でその温度差を検出し、
その検出結果に基づき加熱器７５’、１７５を作動する
ことで循環油を高精度にＴ度に制御して、静圧油軸受１
５．２１．３５．３６に供給している。

前記したように本発明の精密加工機は、スライド台ある
いは主軸等の可動要素の支持装置とじて静圧油軸受を用
いているため、軸受剛性が高く、回転精度、吸振特性に
優れ、また可動要素を直線に沿って真直にかつスムーズ
に摺動させることができる利点を有する。しかも長期に
わたって安定した精度維持が可能であり、極めて高精度
の加工ができる利点を有する。

また本発明は、上記静圧油軸受に供給される循環油を第
１．第２温度制御手段にて温度制御手段にて温度制御す
るようになっているため、機械が設置されるべき恒温室
の温度と同じ温度に循環油の温度を制御することができ
、この循環油を静圧油軸受に供給することにより機械各
部の熱変形を完全に防止することができる利点を有する
。従って長期にわたって安定した精度維持が可能であり
、極めて高精度の加工が達成できる有利性がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は本発明の
精密加工機の平面図、第２図は第１図のｎ　−ｎ線矢視
断面図、第３図は第１図のＩ−Ｉ線矢視断面図、第４図
は循環回路を示す油圧回路図である。１１・・・固定基台、１４・・・第１スライド台、１５
・・・静圧油軸受、２０・・・第２スライド台、３２・
・・主軸、３５．３６・・・静圧油軸受、５０・・・循
環回路、５４・・・第１温度制御手段、５５・・・第２
温度制御手段、８０・・・循環回路、１５４・・・第１
温度制御手段、１５５・・・第２温度制御手段。特許出願人豊田工機株式会社手続補正書（方式）昭和５９年３月６日特許庁長官　若　杉　和　夫　殿１　事件の表示昭和５７年特許願第１７８６４８号２　発明の名称精密加工機３　補正をする者昭和５９年２月２８日（発送日）５　補正の対象明細書の発明の名称の欄６　　？ｉｉ正の内容（１）　　明細書の発明の名称の欄を以下のように補正
する。「精密加工機」以上

Claims

【特許請求の範囲】

（１）固定基台上にスライド台あるいは主軸等の可動要
素を静圧油軸受を用いて直動あるいは回転可能に支持し
、この静圧油軸受には循環油をタンクとの間で循環させ
る循環回路を接続し、この循環回路中には予め設定され
た環境雰囲気内の基準温度よりわずか低い温度に前記循
環油を制御する第１温度制御手段と、この第１温度制御
手段によって制御された循環油をさらに前記基準温度ま
で加熱制御する第２温度制御手段を設けたことを特徴と
する精密加工機。
（２）前記循環回路は、発熱源となるモータ、軸受金に
設けられた冷却用油通路に対しても接続してなる特許請
求の範囲第１項記載の精密加工機。