(57)【要約】【課題】  工具スピンドルの発熱の影響を防止して切込み終了位置のドリフトを低減することができる工作機械の冷却構造および冷却方法を提供する。【解決手段】  工作機械の冷却構造が、砥石４４が装着可能とされる研削スピンドル２２と、この研削スピンドル２２が取付け固定されるスピンドル取付け部材４３と、このスピンドル取付け部材４３が取付け固定されるとともに、研削スピンドル２２およびスピンドル取付け部材４３と一体となって研削スピンドル２２の軸線と直交する方向に移動する切込みテーブル２１と、を備えて構成されている。スピンドル取付け部材４３内部には冷却水路４３Ａが形成され、この冷却水路４３Ａ内に、研削スピンドル２２で発生した熱が切込みテーブル２１側へ伝熱することを防止する冷却水が流入可能となっている。【選択図】  図２
2006297540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工用工具が装着可能とされる工具スピンドルと、
該工具スピンドルが取付け固定されるスピンドル取付け部材と、
該スピンドル取付け部材が取付け固定されるとともに、前記工具スピンドルおよび前記スピンドル取付け部材と一体となって前記工具スピンドルの軸線と直交する方向に移動する移動部材と、を備えて構成された工作機械の冷却構造であって、
前記スピンドル取付け部材内部にスピンドル冷却用流路が形成され、該冷却用流路内には、前記工具スピンドルで発生した熱が前記移動部材側へ伝熱することを防止する冷却材が流入可能となっていることを特徴とする工作機械の冷却構造。
【請求項２】
前記スピンドル冷却用流路が、前記スピンドル取付け部材内に形成されていることを特徴とする請求項１に記載した工作機械の冷却構造。
【請求項３】
前記移動部材が、前記工具スピンドルの軸線方向と直交する方向に移動可能とする送り機構を備え、該送り機構が、前記工具スピンドルの軸線に沿って移動可能に配置されるとともに、その移動方向に対して傾斜する第１の傾斜面を有する駆動部材と、該駆動部材の移動方向に沿って配置されて当該駆動部材に対して駆動力を付与する直動駆動部とを備え、前記移動部材が、前記駆動部材の第１の傾斜面と互いに楔状に接触して摺動部を形成する第２の傾斜面を有していることを特徴とする請求項１または２に記載した工作機械の冷却構造。
【請求項４】
前記駆動部材の前記工具スピンドルの軸線上には貫通穴が形成され、該貫通穴には前記工具スピンドルからの排気エアを排出するエア排出部材が設けられ、該エア排出部材の一端が、前記スピンドル取付け板側に延びるとともに前記工具スピンドルの後端開口部と連通し、他端が前記駆動部材から突出していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載した工作機械の冷却構造。
【請求項５】
前記エア排出部材が、前記駆動部材の前記貫通穴に装着された断熱部材に支持されていることを特徴とする請求項４に記載した工作機械の冷却構造。
【請求項６】
前記冷却材が温度制御された冷却水であり、前記スピンドル冷却用流路が前記冷却水の流入する水路であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載した工作機械の冷却構造。
【請求項７】
加工用工具が装着可能とされる工具スピンドルと、
該工具スピンドルが取付け固定されるスピンドル取付け部材と、
該スピンドル取付け部材が取付け固定されるとともに、前記工具スピンドルおよび前記スピンドル取付け部材と一体となって前記工具スピンドルの軸線と直交する方向に移動する移動部材と、を備えて構成された工作機械の冷却構造であって、
前記工具スピンドルの軸線上には貫通穴が形成され、該貫通穴には前記工具スピンドルからの排気エアを排出するエア排出部材が設けられ、該エア排出部材の一端が、前記スピンドル取付け板側に延びるとともに前記工具スピンドルの後端開口部と連通し、他端が前記駆動部材から突出していることを特徴とする工作機械の冷却構造。
【請求項８】
前記移動部材が、前記工具スピンドルの軸線方向と直交する方向に移動可能とする送り機構を備え、該送り機構が前記工具スピンドルの軸線に沿って移動可能に配置されるとともに、その移動方向に対して傾斜する第１の傾斜面を有する駆動部材と、該駆動部材の移動方向に沿って配置されて当該駆動部材に対して駆動力を付与する直動駆動部とを備え、前記移動部材が、前記駆動部材の第１の傾斜面と互いに楔状に接触して摺動部を形成する第２の傾斜面を有していることを特徴とする請求項７に記載した工作機械の冷却構造。
【請求項９】
前記請求項３〜６に記載した工作機械の冷却構造を利用した工作機械の冷却方法であって、
前記工具スピンドルに装着した加工用工具によって被加工物の加工に際して、
先ず、前記送り機構の直動駆動部の駆動により前記駆動部材を前記工具スピンドルの軸線方向に移動させて、前記第１、第２の傾斜面の楔作用で前記移動部材を前記工具スピンドルの軸線方向と直交する方向に所定位置まで移動させ、
前記スピンドル取付け部材内部の冷却用流路に温度制御された冷却水を供給して前記スピンドル取付け部材を冷却し、
前記工具スピンドルの高速回転による前記被加工物の加工時に、前記冷却用流路に冷却水を連続的に供給して前記スピンドル取付け部材を冷却するとともに、前記工具スピンドルに発生する高熱の排気エアを、前記駆動部材に設けられたエア排出部材から外部に排出して、前記工具スピンドルで発生する熱の前記移動部材および前記送り機構への伝熱を防止することを特徴とする工作機械の冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械の冷却構造および冷却方法に係り、さらに詳しくは、加工用工具を装着する工具スピンドルに発生する熱の影響を少なくした工作機械の冷却構造および冷却方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、研削盤等の工作機械においては、加工位置出しテーブルや切込みテーブル等は、ボールねじとサーボモータの組み合わせ、油圧シリンダ、リニアモータ等の直動駆動部によって、送り方向に直接駆動されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
前記構成の研削盤として、従来、例えば図７に示す第１のタイプのものが知られている。
この研削盤６０は、ベース６２上に切込みテーブル６３がガイド部６１を介して切込み方向（図中、前後方向）に移動可能に設けられている。
この切込みテーブル６３の下面にはナット６５が固定され、ナット６５にはボールねじ６４のねじ軸６６が螺合し、ボールねじ６４とナット６５との螺合により、切込みテーブル６３が移動するようになっている。また、加工位置出しテーブル（図示せず）は、切込みテーブル６３の移動方向とは直交する方向に移動可能となっている。
【０００４】
切込みテーブル６３の上面には、ライナー６７を介してハウジング６８が配置され、このハウジング６８には、先端に加工用工具を装着する工具スピンドル６９が設けられている。そして、ハウジング６８内には、ウォータジャケット等により、モータ部からの熱が直接切込みテーブル６３まで伝熱しないように構成されている。
この研削盤６０では、工具スピンドル６９と切込みテーブル６３との間にライナー６７が介在しているので、工具スピンドル６９より発生する熱が切込みテーブル６３に及ぼす影響は少ない。また、伝熱が行われたとしても、切込みテーブル６３自身の膨張となり、送り系を構成するB／Sのネジリードに及ぼす伝熱量は小さくなり、ストップ位置を機械的にずらす長さは短いものとなっている。
【０００５】
また、図８および図９に示すような内径研削盤も知られている。
図８に示す第２のタイプの内径研削盤７０では、ベース７２上に配置された切込みテーブル（図示せず）の上に主軸台７１が載り、切込みテーブルにはボールねじ７４のナット７５がその軸線を、図中上下方向に向けて固定されている。ボールねじ７４のねじ軸７６にはサーボモータ７７がカップリング（図示せず）等を介して連結され、このサーボモータ７７の駆動により、主軸台７１がボールねじ７４の軸線に沿って送られる。
【０００６】
ベース７２上には、加工位置出しテーブル７８が、主軸台７１の右側に配置され、加工位置出しテーブル７８上には砥石スピンドル７９が、図中左右方向に軸線を向けて載置されている。加工位置出しテーブル７８には、ボールねじ８０のナット８１が軸線を砥石スピンドル７９と平行にして固定され、ボールねじ８０のねじ軸８２にはサーボモータ８３がカップリング（図示しない）等を介して連結されている。そして、このサーボモータ８３の駆動により、加工位置出しテーブル７８が砥石スピンドル７９と一体となって主軸台７１の送り方向と直交する方向に沿って送られる。
【０００７】
図９に示す第２のタイプの内径研削盤９０では、ベース９２上に主軸台９１が固定されている。また、ベース９２上には、主軸台９１の図中右側に加工位置出しテーブル９８が配置されており、加工位置出しテーブル９８上には切込みテーブル９３が配置され、切込みテーブル９３の主軸台９１を向く側には砥石スピンドル９９が設けられている。
【０００８】
加工位置出しテーブル９８には、ボールねじ９４のナット９５がその軸線を図の左右方向に向けて固定され、ボールねじ９４のねじ軸９６にはサーボモータ９７がカップリング（図示しない）等を介して連結されている。そして、このサーボモータ９７の駆動により、加工位置出しテーブル９８が切込みテーブル９３と一体となってボールねじ９４の軸線に沿って送られる。
【０００９】
切込みテーブル９３にはボールねじ１０４のナット１０５がその軸線を、図中上下方向に向けて固定され、ボールねじ１０４のねじ軸１０６にはサーボモータ１０７がカップリング（図示しない）等を介して連結されている。そして、このサーボモータ１０７の駆動により、切込みテーブル９３が砥石スピンドル９９と一体となって、加工位置出しテーブル９３の送り方向と直交する軸線に沿って送られる。
【００１０】
一方、例えば研削盤を初めとして各種工作機械において、サイズの小型化、省スペース化が図られる傾向にある。この場合、例えば研削盤において、切込み方向に移動可能な切込みテーブルを設け、このような切込みテーブルに、加工用工具としての砥石を装着した砥石スピンドルを直接配置する構成が考えられる。
【００１１】
【特許文献１】特開平１０−２２５８６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
前述した第１〜第３のタイプの各研削盤では、切込みテーブルと加工位置出しテーブルとは２つの送り機構を有するため、送り方向が互いに直交する方向となり、各テーブルの送り方向に沿って配置された直動駆動部（例えば、サーボモータとボールねじ）が互いに直交方向に配置されることになり、コンパクトな設計が困難であるという問題がある。
そこで、例えば研削盤を、小型化、省スペース化するため、切込みテーブルに直接砥石スピンドルを設けた構造とした場合、切込みテーブルに直接熱源を取付けていることとなる。そのため、砥石スピンドルに発生する熱が切込みテーブルに伝熱され、切込みテーブルが膨張する等、影響を受ける。その結果、切込み終了位置、つまり切込みテーブルのストップ位置のドリフトが生じる。このストップ位置のドリフトは、砥石スピンドルの繰り返しストップ時の温度の違いにより、微妙に異なる。その結果、被加工物の寸法も温度依存性の高いものとなってしまい、製品の精度に影響を及ぼすという問題がある。  
【００１３】
本発明の目的は、工具スピンドルの発熱の影響を防止して切込み終了位置のドリフトを低減することができる工作機械の冷却構造および冷却方法を提供することである。
【００１４】
本発明の他の目的は、コンパクトな設計を可能にして省スペース化を図ることができる工作機械の冷却構造および冷却方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
１）本発明の工作機械の冷却構造は、加工用工具が装着可能とされる工具スピンドルと、  該工具スピンドルが取付け固定されるスピンドル取付け部材と、該スピンドル取付け部材が取付け固定されるとともに、前記工具スピンドルおよび前記スピンドル取付け部材と一体となって前記工具スピンドルの軸線と直交する方向に移動する移動部材と、を備えて構成された工作機械の冷却構造であって、前記スピンドル取付け部材内部にスピンドル冷却用流路が形成され、該冷却用流路内には、前記工具スピンドルで発生した熱が前記移動部材側へ伝熱することを防止する冷却材が流入可能となっていることを特徴とする。
【００１６】
前記構成の工作機械の冷却構造によれば、工具スピンドルがスピンドル取付け部材を介して移動部材に取付けられており、スピンドル取付け部材内部には冷却用流路が形成され、冷却用流路には冷却部材が流入されるので、工具スピンドルで発生した熱がスピンドル取付け部材で冷却される。その結果、工具スピンドルの発熱が移動部材側に伝熱することを防止できるので、移動部材の切込み終了位置の精度が向上しドリフトを低減することができる。そのため、特に、加工面を測定することなく、予め決められた切れ上がり位置まで工具を送り、加工面の寸法に関係なく、決められた位置で加工を終了するサイズマ研削において被加工物の温度依存性を低減して、製品のばらつきを防止することができる。
【００１７】
２）本発明では、前記１）に記載した工作機械の冷却構造において、前記スピンドル冷却用流路が、前記スピンドル取付け部材内に形成されていることを特徴とする。
【００１８】
前記構成の工作機械の冷却構造によれば、工具スピンドルで発生する熱がスピンドル取付け部材に伝熱しても、スピンドル冷却用流路がスピンドル取付け部材内に形成されているので、熱の効果的な冷却が可能となり、熱の影響を少なくすることができる。
【００１９】
３）本発明では、前記１）または２）に記載した工作機械の冷却構造において、前記移動部材が、前記工具スピンドルの軸線方向と直交する方向に移動可能とする送り機構を備え、該送り機構が、前記工具スピンドルの軸線に沿って移動可能に配置されるとともに、その移動方向に対して傾斜する第１の傾斜面を有する駆動部材と、該駆動部材の移動方向に沿って配置されて当該駆動部材に対して駆動力を付与する直動駆動部とを備え、前記移動部材が、前記駆動部材の第１の傾斜面と互いに楔状に接触して摺動部を形成する第２の傾斜面を有していることを特徴とする。
【００２０】
前記構成の工作機械の冷却構造によれば、駆動部材の移動方向に沿って配置された直動駆動部の移動方向と直交する方向に移動部材が移動できるので、送り方向が互いに直交する２つの送り機構を有する場合に、それらの送り機構の各直動駆動部を同一方向に配置することができる。その結果、コンパクトな設計が可能となって省スペース化を図ることができる。
【００２１】
４）本発明では、前記１）〜３）のいずれかに記載した工作機械の冷却構造において、前記駆動部材の前記工具スピンドルの軸線上には貫通穴が形成され、該貫通穴には前記工具スピンドルからの排気エアを排出するエア排出部材が設けられ、該エア排出部材の一端が、前記スピンドル取付け板側に延びるとともに前記工具スピンドルの後端開口部と連通し、他端が前記駆動部材から突出していることを特徴とすることを特徴とする。
【００２２】
前記構成の工作機械の冷却構造によれば、工具スピンドルで発生した熱が、エア排出部材から排出されるので、スピンドル取付け板が冷却材によって冷却されることと相俟って、移動部材側への熱の影響をより少なくすることができる。
【００２３】
５）本発明では、前記４）に記載した工作機械の冷却構造において、前記エア排出部材が、前記駆動部材の前記貫通穴に装着された断熱部材に支持されていることを特徴とする。
【００２４】
前記構成の工作機械の冷却構造によれば、工具スピンドルで発生した熱がエア排出部材から排出されるとき、エア排出部材にも熱が伝熱されて温度が上昇するが、エア排出部材が断熱部材に支持されているので、駆動部材にエア排出部材の熱が直接伝わることはなく、工具スピンドルで発生した熱の移動部材側への影響を少なくすることができる。なお、断熱部材としては、Ｏリング、ゴムシート、プラスチックリングなど、金属同士の接触を避けるものであればよい。
【００２５】
６）本発明では、前記１）〜５）のいずれかに記載した工作機械の冷却構造において、前記冷却材が温度制御された冷却水であり、前記スピンドル冷却用流路が前記冷却水の流入する水路であることを特徴とする。
【００２６】
前記構成の工作機械の冷却構造によれば、冷却水の温度制御は容易であり、スピンドル取付け部材を確実に冷却することができる。
【００２７】
７）本発明の工作機械の冷却構造は、加工用工具が装着可能とされる工具スピンドルと、
該工具スピンドルが取付け固定されるスピンドル取付け部材と、該スピンドル取付け部材が取付け固定されるとともに、前記工具スピンドルおよび前記スピンドル取付け部材と一体となって前記工具スピンドルの軸線と直交する方向に移動する移動部材と、を備えて構成された工作機械の冷却構造であって、前記工具スピンドルの軸線上には貫通穴が形成され、該貫通穴には前記工具スピンドルからの排気エアを排出するエア排出部材が設けられ、該エア排出部材の一端が、前記スピンドル取付け板側に延びるとともに前記工具スピンドルの後端開口部と連通し、他端が前記駆動部材から突出していることを特徴とする。
【００２８】
前記構成の工作機械の冷却構造によれば、工具スピンドルがスピンドル取付け部材を介して移動部材に取付けられており、工具スピンドルからの排気エアを排出するエア排出部材が貫通穴に設けられているので、工具スピンドルで発生した熱が、エア排出部材から排出され、移動部材側への熱の影響をより少なくすることができる。その結果、工具スピンドルの発熱が移動部材側に伝熱することを防止できるので、移動部材の切込み終了位置の精度が向上しドリフトを低減することができる。そのため、特に、加工面を測定することなく、予め決められた切れ上がり位置まで工具を送り、加工面の寸法に関係なく、決められた位置で加工を終了するサイズマ研削において被加工物の温度依存性を低減して、製品のばらつきを防止することができる。
【００２９】
９）本発明の工作機械の冷却方法は、前記３）〜６）に記載した工作機械の冷却構造を利用した工作機械の冷却方法であって、前記工具スピンドルに装着した加工用工具によって被加工物の加工に際して、先ず、前記送り機構の直動駆動部の駆動により前記駆動部材を前記工具スピンドルの軸線方向に移動させて、前記第１、第２の傾斜面の楔作用で前記移動部材を前記工具スピンドルの軸線方向と直交する方向に所定位置まで移動させ、前記スピンドル取付け部材内部の冷却用流路に温度制御された冷却水を供給して前記スピンドル取付け部材を冷却し、前記工具スピンドルの高速回転による前記被加工物の加工時に、前記冷却用流路に冷却水を連続的に供給して前記スピンドル取付け部材を冷却するとともに、前記工具スピンドルに発生する高熱の排気エアを、前記駆動部材に設けられたエア排出部材から外部に排出して、前記工具スピンドルで発生する熱の前記移動部材および前記送り機構への伝熱を防止することを特徴とする。
【００３０】
前記工作機械の冷却方法によれば、工具スピンドルの発熱の影響を防止して切込み終了位置のドリフトを低減することができる。また、コンパクトな設計を可能にして省スペース化を図ることができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の工作機械の冷却構造および工作機械の冷却方法によれば、工具スピンドルの発熱の影響を防止して切込み終了位置のドリフトを低減することができる。また、コンパクトな設計を可能にして省スペース化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明に係る好適な実施の形態例を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態の工作機械の冷却構造を適用した工作機械である内径研削盤１の概略平面図が示されている。この研削盤１は、ベース２上に主軸台３を固定して構成されている。ベース２上の主軸台３の隣接位置には加工位置出しテーブル４が配置されている。
【００３３】
図２に示すように、加工位置出しテーブル４の底部には、ボールねじ１１のナット１２が軸線を図２の左右方向（加工位置出しテーブルの移動方向Ｘ）に向けて固定されている。また、ボールねじ１１のねじ軸１３において主軸台３から離間する側の端部には、サーボモータ１４がカップリング１５を介して連結されている。
【００３４】
ねじ軸１３はベース２上に軸受１６を介して回転可能に支持されている。そのため、サーボモータ１４の駆動によりねじ軸１３が回転してナット１２が軸線に沿って駆動され、これにより、加工位置出しテーブル４がボールねじ１１の軸線に沿って送られる。そして、ボールねじ１１およびサーボモータ１４を含んで、加工位置出しテーブル用直動駆動部１０が構成されている。
【００３５】
図１に示すように、加工位置出しテーブル４の上面には、移動部材である切込みテーブル２１と、この切込みテーブル２１と一体となってＸ方向と直交するＹ方向（切込み方向）に移動可能に配置された工具スピンドルとしての、例えば、ビルトインモータタイプの研削スピンドル２２と、これらの切込みテーブル２１、研削スピンドル２２等をＹ方向に移動させる駆動部材２３と、この駆動部材２３を切込みテーブル２１との間に移動可能に挟み込む固定部材２４とを含み構成された送り機構２０等が設けられている。
【００３６】
図３に示すように、切込みテーブル２１は平面略三角形状に形成されるとともに、駆動部材２３側の側面は、加工位置出しテーブル４の移動方向Ｘに対して傾斜する第１の傾斜面２１Ａに形成されている。
これに対して、駆動部材２３は、上記第１の傾斜面２１Ａと係合する第２の傾斜面２３Ａを有し、この第２の傾斜面２３Ａと第１の傾斜面２１Ａとが互いに楔状に接触して摺動部２５が形成されている。そして、前記切込みテーブル２１と駆動部材２３等とを備えて前記送り機構２０が構成されている。
【００３７】
駆動部材２３における第２の傾斜面２３Ａの反対側の側面と、加工位置出しテーブル４上に立設された前記固定部材２４との間、および駆動部材２３の第２の傾斜面２３Ａと切込みテーブル２１の第１の傾斜面２１Ａとの間には、図５に示すように、固定レール２６、可動レール２７からなるガイド部３１が設けられている。
第１の傾斜面２１Ａおよび第２の傾斜面２３Ａ側の固定レール２６はガイド取付け部材２９，２９に固定され、反対側の固定レール２６は固定部材２４に固定されて一体的に設けられている。また、固定部材２４の上面には上固定部材３０が設けられている。これに対して、可動レール２７は、駆動部材２３に一体的に設けられている。
【００３８】
切込みテーブル２１は、その上下を前記ガイド取付け部材２９，２９でスライド自在にガイドされている。そして、これらのガイド部材２９と上固定部材３０との間、およびガイド部材２９と加工位置出しテーブル４との間には、それぞれ直動部材３１，３１が設けられている。
【００３９】
図１に示すように、駆動部材２３には、ボールねじ３５のナット３６がその軸線を研削スピンドル２２の軸線Ｃ（図３参照）に沿って固定され、ボールねじ３５におけるねじ軸３７の主軸台３から離間する側の端部には、サーボモータ３８がカップリング３９を介して連結されている。また、ねじ軸３７は、加工位置出しテーブル４上に軸受（図略）を介して回転可能に支持されている。そして、ボールねじ３５およびサーボモータ３８を含み切込みテーブル用直動駆動部４０が構成されている。
【００４０】
以上のような構成となっているので、サーボモータ３８の駆動により、ねじ軸３７が回転してナット３６が軸線に沿って駆動されると、駆動部材２３が同方向に駆動される。
このとき、駆動部材２３の第２の傾斜面２３Ａと切込みテーブル２１の第１の傾斜面２１Ａとの摺動部２５の楔作用により、摺動部２５を介して駆動部材２３の駆動力が切込みテーブル２１に付与される。これにより、切込みテーブル２１が研削スピンドル２２と一体となって加工位置出しテーブル４の移動方向と直交する方向のＹ方向、つまり切込み方向に送られる。
【００４１】
図３に示すように、前記切込みテーブル２１の前面（主軸台３を向く側面）には、スピンドル取付け部材４３を介して、前記研削スピンドル２２が設けられている。この研削スピンドル２２の先端には加工用工具である砥石４４が着脱可能に装着されている。
【００４２】
図４に示すように、スピンドル取付け部材４３は矩形状に形成され、切込みテーブル２１に固定された矩形状の切込みテーブル取付け部材４６にボルト締め等で一体的に取付けられている。
【００４３】
スピンドル取付け部材４３の内部には、冷却用流路である冷却水路４３Ａが形成されている。この冷却水路４３Ａの端部には、それぞれ継手部材４７，４７が取付けられ、これらの継手部材４７，４７に、入り口用配管４８、出口用配管４９がそれぞれ接続されている。そして、このような冷却水路４３Ａは、スピンドル取付け部材４３内を周るような正面視コ字状に形成されている。
【００４４】
冷却水路４３Ａ内に供給する冷却水は、研削スピンドル２２の発熱による温度上昇に対応できるように温度制御が行われたものが使用されている。そのため、スピンドル取付け部材４３が常に適正な温度で冷却されていることになり、研削スピンドル２２で発生する熱がスピンドル取付け部材４３で遮蔽されることになる。その結果、研削スピンドル２２で発生する熱の駆動部材２３、送り機構２０側への伝熱を防止することができる。
【００４５】
また、スピンドル取付け部材４３および切込みテーブル取付け部材４６には、研削スピンドル２２の軸線Ｃ上に接続駒５０が設けられている。この接続駒５０の内部には、軸線Ｃ上に先端側（研削スピンドル２２側）が大径の断面漏斗状の貫通穴５０Ａがあけられており、この貫通穴５０Ａは、研削スピンドル２２内部における回転軸５２の周囲の隙間５３に連通されている。
【００４６】
接続駒５０の後端側には、エア排気用部材である排気用パイプ５４が一体的に連結されている。排気用パイプ５４は、駆動部材２３にあけられた軸線Ｃに沿った貫通穴２３Ｂ内に断熱部材であるＯリング５５を介して設けられ、排気用パイプ５４の後端は駆動部材２３からサーボモータ３８側に所定寸法延びている。従って、研削スピンドル２２で発生する熱が、接続駒５０の貫通穴５６Ａから排気用パイプ５４内を経由して大気に放出される。
【００４７】
接続駒５０は、スピンドル取付け部材４３および切込みテーブル取付け部材４６にあけられた穴４３Ｂ，４６Ａに設けられている。これらの穴４３Ｂ，４６Ａは、駆動部材２３の付与力により切込みテーブル２１がＹ方向、つまり切込み方向に、所定寸法移動できるような大きさに形成されている。なお、切込みテーブル２１の移動量が大きいタイプの研削盤である場合、Ｙ方向に長い長穴にすれば対応することができる。
【００４８】
従って、駆動部材２３が送り機構２０により軸線Ｃに沿って駆動され、その駆動力が切込みテーブル２１に付与されて切込みテーブル２１がＹ方向に移動するとき、切込みテーブル２１と一体となって切込みテーブル取付け部材４６、スピンドル取付け部材４３および研削スピンドル２２も移動する。このとき、接続駒５０が所定寸法分だけ移動できるように穴４３Ｂ，４６Ａの大きさが設定されているので、その範囲で研削スピンドル２２等の移動に支障をきたすことなく切込みテーブル２１はＹ方向にスライドすることになる。
【００４９】
次に、以上のように構成された研削盤１の作用を説明する。
研削スピンドル２２に装着した砥石４４によって被加工物を研削加工するに際して、先ず、送り機構２０の切込みテーブル用直動駆動部４０の駆動により、駆動部材２３を研削スピンドル２２の軸線方向に移動させて、第１、第２の傾斜面２１Ａ，２３Ａの楔作用で切込みテーブル２１を研削スピンドル２２の軸線方向と直交するＹ方向に所定位置まで移動させる。
【００５０】
切込みテーブル２１の移動と並行して、あるいは先立って、スピンドル取付け部材４３内部の冷却水路４３Ａに、温度制御された冷却水を供給してスピンドル取付け部材４３を冷却する。次いで、研削スピンドル２２の高速回転による被加工物の研削加工時には、冷却水路４３Ａに冷却水を連続的に供給してスピンドル取付け部材４３を冷却するとともに、研削スピンドル２２に発生する高熱の排気エア、つまり熱風を、駆動部材２３に設けられた排気用パイプ５４から外部に排出して、研削スピンドル２２で発生する熱の移動部材２５、切込みテーブル２１、および送り機構２０側への伝熱を防止する。
【００５１】
次に、本実施形態の実施例を説明する。
【実施例】
【００５２】
以上のような冷却構造が適用された研削盤１を駆動させ、切込みストップ精度を計測したものが図６に示されている。
【００５３】
図６において、横軸は時刻の経緯を表し、縦軸はストップ位置の変位を表している。そして、黒丸印は、実施前、すなわち、スピンドル取付け部材４３の冷却水路４３Ａに冷却水を供給せず、かつ排気用パイプ５４を設けずに、研削盤１による研削加工を行ったものである。
これに対して、黒角印は、実施後、すなわち、スピンドル取付け部材４３の冷却水路４３Ａに冷却水を供給するとともに、排気用パイプ５４を設けて、研削盤１による研削加工を行ったものである。
【００５４】
両者を比べて見ると、スピンドル取付け部材４３の冷却水路４３Ａに冷却水を供給するとともに、排気用パイプ５４を設けて排気エアを排出できるようにして加工した方が、時間が経過してもストップ位置の変位がほとんどなくて、ストップ精度が安定していることが容易に理解できる。
【００５５】
以上に述べた本実施形態によれば、次のような効果がある。
すなわち、研削スピンドル２２がスピンドル取付け部材４３を介して切込みテーブル２１に取付けられており、このスピンドル取付け部材４３内部には冷却水路４３Ａが形成され、冷却水路４３Ａには冷却水が流入されるので、研削スピンドル２２で発生した熱がスピンドル取付け部材４３で冷却される。その結果、研削スピンドル２２の発熱が切込みテーブル２１側に伝熱することを防止できるので、前述した図６の説明でもわかるように、研削スピンドル２２の切込み終了位置の精度が向上してドリフトを低減することができる。そのため、特に、加工面を測定することなく、予め決められた切れ上がり位置まで工具を送り、加工面の寸法に関係なく、決められた位置で加工を終了するサイズマ研削において被加工物の温度依存性を低減する。その結果、製品のばらつきを防止することができる。
【００５６】
また、スピンドル取付け板４３から駆動部材２３にわたって排気用パイプ５４が設けられているので、研削スピンドル２２で発生した熱が、排気用パイプ５４から排出される。スピンドル取付け板４３は冷却水によって冷却されることと相俟って、切込みテーブル２１側への熱の影響をより少なくすることができる。その結果、よりストップ精度の向上を図ることができる。
【００５７】
さらに、排気用パイプ５４は、駆動部材２３にあけられた軸線Ｃに沿った貫通穴２３Ｂ内にＯリング５５を介して設けられている。Ｏリング５５が断熱部材として介在することで、排気用パイプ５４内を流れる熱風が駆動部材２３に直接伝わらないので、駆動部材２３の温度が上昇することがなく、熱の影響を防止することができる。
【００５８】
また、駆動部材２３の移動方向に沿って配置された切込みテーブル用直動駆動部４０の軸線に対して直交する方向に切込みテーブル２１が送られるため、直動駆動部４０のボールねじ１１およびサーボモータ１４の軸線と、切込みテーブル２１に対して直交する方向に送られる加工位置出しテーブル４側のテーブル直動部１０のボールねじ１１、およびサーボモータ１４の軸線とを同一方向に配置することができる。これにより、コンパクトな設計が可能になって、省スペース化を図ることができる。
【００５９】
また、切込みテーブル２１が駆動部材２３との間の楔作用によって送られるため、例えばサーボモータの分解能とボールねじのリードから決まる送り分解と比べて、第１および第２の傾斜面２１Ａ、２３Ａの傾斜角を任意に設定することにより、高分解能な送りや高速な送りを実現することができる。
【００６０】
なお、本発明に係る工作機械の冷却構造を適用した研削盤は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、適宜な変形、改良等が可能である。例えば、前記実施形態では、加工位置出しテーブル用直動部、および切り込みテーブル用直動部として、ボールねじとモータの組合わせを例にとったが、これに限定されず、例えば、油圧、空圧シリンダ、リニアモータ等を直動駆動部に採用してもよい。
【００６１】
また、前記実施形態では、スピンドル取付け板４３に形成された冷却水路４３Ａ内には、冷却材として温度制御された冷却水が供給されているが、これに限らない。例えば、冷却水に代えて温度制御された冷却空気を供給するようにしてもよい。
【００６２】
さらに、前述した実施形態において例示した切込みテーブル２１、第１の傾斜面２１Ａ、駆動部材２３、第２の傾斜面２３Ａ、摺動部２５等の材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は、本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【００６３】
また、前記実施形態では、断熱部材としてＯリング５５を例に説明したが、ゴムシート、プラスチックリングなどでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に係る工作機械の冷却構造が適用された一実施形態の研削盤を示す概略平面図である。
【図２】図１のＡ矢視図である。
【図３】前記実施形態の研削盤の要部を示す平面図である。
【図４】図３のＢ矢視図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】本発明に係る工作機械の冷却構造を適用した場合と、適用しない場合の切込みストップ精度を比較したグラフである。
【図７】従来の研削盤を示す側面図である。
【図８】従来の他の研削盤を示す概略平面図である。
【図９】従来の更に他の研削盤を示す概略平面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１        内径研削盤
２０        送り機構
２１        移動部材である切込みテーブル
２１Ａ      第１の傾斜面
２２        工具スピンドルである研削スピンドル
２３        駆動部材
２３Ａ      第２の傾斜面
２３Ｂ      貫通穴
４０        切込みテーブル用直動部
４３        スピンドル取付け部材
４６        切込みテーブル取付け部材
５４        エア排出部材である排気用パイプ
５５        Ｏリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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