(57)【要約】【課題】小型で加工精度が高い工作機械を提供すること。【解決手段】工作機械全体を板部材で囲んだ箱形形状とし、内部に工具やワークなどを保持する移動体を配置する。移動体の移動方向を案内する案内手段（レールなど）を移動体の上部と下部に設ける。工作装置の筐体を箱形形状とすることにより工作機械の剛性が向上し、更に移動体を上下方向から支持することにより移動体の支持を強固にすることができる。【選択図】  図１
2004314275.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工対象を保持する対象保持手段と、
前記加工対象を加工する工具を保持する工具保持手段と、
前記加工対象と前記工具が相対的に移動するように、前記対象保持手段と前記工具保持手段の少なくとも一方を保持して移動する移動部と、
前記移動部の移動方向を案内する案内手段と、
前記移動部を前記案内される方向に沿って移動させる移動手段と、
前記保持した工具を駆動する駆動手段と、
を具備し、
前記案内手段は、前記移動部の１方向の移動に対して、少なくとも３つの移動経路と、前記移動部に配設され、前記移動経路に沿って移動可能に形成された移動部材と、から構成され、
前記移動経路と前記移動部材が形成する移動面のうち、少なくとも２つは異なる面であることを特徴とする工作機械。
【請求項２】
前記移動面のうち、少なくとも２つは同一面上にない互いに平行な移動面であることを特徴とする請求項１に記載の工作機械。
【請求項３】
前記同一面上にない互いに平行な移動面のうち、１の移動面は、前記移動部の重力が作用する側に形成され、他の面は、前記移動部の重力が作用する方向と逆の側に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の工作機械。
【請求項４】
前記移動面で囲まれた立体の中に前記移動部の重心が存在することを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載の工作機械。
【請求項５】
前記移動部は、６面のうち少なくとも５面が板状部材で囲まれた箱形構造体の内部に収納されており、前記箱形構造体の内周面の少なくとも２面に前記移動部を１方向に移動させる移動経路が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４までのうちの何れか１の請求項に記載の工作機械。
【請求項６】
前記箱形構造体は、一辺が６００ミリメートル以下であることを特徴とする請求項５に記載の工作機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は工作機械に関し、例えば、フェルールを研削する小型円筒研削装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の工業の急激な進展に伴い、工作機械は産業を支える重要な要素となっている。工作機械には、研削加工、削り加工、穴あけ加工など、様々な加工を行うものがある。
何れの工作機械も機械全体のベースとして、体積・重量ともに大きなベッドと、その上に設けられ、互いに直行する方向に移動可能なガイドを持つテーブルを備えている。
そしてテーブルの上に上物として、工具や刃物台、主軸、砥石軸、センタ等の加工工具や加工補助具が配設されている。
テーブルのガイドは、通常、上物の下部または側面にのみ配置されている。
ワーク（加工対象）を立体的に加工する立型工作機械には、例えば、次の文献の工作機械がある。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２３５６３１号
【０００４】
この発明は、テーブルの移動により生じる加重の偏りに起因する不具合を改善するものであり、工具主軸の周囲を囲むように移動体のガイドを配置している。
また、従来の横型工作機械の構造は、ＪＩＳ−Ｂ−６３１０に付属する付属書Ａの図２、図１７などに示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、例えば、横型の工作機械を小型化、特に機械本体の平面の大きさを４００×６００ｍｍ以下にする場合には、機械全体の大きさの制限から内部に使用する移動ユニット（テーブルなど）は更に小さくなり、従来の一般的な工作機械の構造をそのまま相似形で縮尺し設計したのでは移動ユニットの移動を案内する案内機構（テーブルガイドなど）の静剛性、動剛性が不足する。
また機械を小型にした場合は、機械のベースを構成するベッドやコラム（柱）、梁、壁の板厚等を薄く小型にする必要があり、これに伴い機械全体の静剛性、動剛性が不足し、従来の機械の加工精度を維持できない。
更にワークが小さいにも関わらず、剛性を保つために大きな工作機械を用いたのでは、製作コスト、稼動していく上でのエネルギーコストが大きくなり、また機械の固有振動数を上げることが難しく、高精度加工を行うことが困難である。特に立型の機械は水平方向の振動特性が良くない。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、小型で加工精度が高い工作機械を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、加工対象を保持する対象保持手段と、前記加工対象を加工する工具を保持する工具保持手段と、前記加工対象と前記工具が相対的に移動するように、前記対象保持手段と前記工具保持手段の少なくとも一方を保持して移動する移動部と、前記移動部の移動方向を案内する案内手段と、前記移動部を前記案内される方向に沿って移動させる移動手段と、前記保持した工具を駆動する駆動手段と、を具備し、前記案内手段は、前記移動部の１方向の移動に対して、少なくとも３つの移動経路と、前記移動部に配設され、前記移動経路に沿って移動可能に形成された移動部材と、から構成され、
前記移動経路と前記移動部材が形成する移動面のうち、少なくとも２つは異なる面であることを特徴とする工作機械を提供する。
ここで、移動経路は、例えば、レールや溝により構成することができ、移動部材は、前記レールや溝に嵌合して空気や油を利用してスライド移動する静圧案内に代表される滑り案内部材やボールやコロを介してレールや溝を転がり移動する転がり案内部材で構成することができる。
請求項２に記載の発明では、前記移動面のうち、少なくとも２つは同一面上にない互いに平行な移動面であることを特徴とする請求項１に記載の工作機械を提供する。
請求項３に記載の発明では、前記同一面上にない互いに平行な移動面のうち、１の移動面は、前記移動部の重力が作用する側に形成され、他の面は、前記移動部の重力が作用する方向と逆の側に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の工作機械を提供する。
請求項４に記載の発明では、前記移動面で囲まれた立体の中に前記移動部の重心が存在することを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３に記載の工作機械を提供する。
請求項５に記載の発明では、前記移動体は、６面のうち少なくとも５面が板状部材で囲まれた箱形構造体の内部に収納されており、前記箱形構造体の内周面の少なくとも２面に前記移動体を１方向に移動させる移動経路が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４までのうちの何れか１の請求項に記載の工作機械を提供する。
請求項６に記載の発明では、前記箱形構造体は、一辺が６００ミリメートル以下であることを特徴とする請求項５に記載の工作機械を提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
（１）実施形態の概要
工作機械全体を板部材で囲んだ箱形形状とし、内部に工具やワークなどを保持する移動体を配置する。更に、移動体の移動方向を案内する案内手段（レールなど）を、例えば、移動体の上部と下部に設ける。
工作機械の筐体を箱形形状とすることにより工作機械の剛性が向上し、更に移動体を上下方向から支持することにより移動体の支持を強固にすることができる。
なお、移動体の移動方向を案内する案内手段の取り付け位置は上部と下部の他に、両側面、あるいは側面と下部など、各種のものが可能である。
【０００９】
（２）実施形態の詳細
本実施の形態では、工作機械の一例として光ファイバを接合する際に使用するフェルールを研削する小型円筒研削装置を用いて説明する。
フェルールは、セラミックスなどで形成された円筒部材であって、光ファイバを接合する際に用いられる接合補助部材として用いられる。フェルールの大きさは例えば、外径２．５［ｍｍ］、内径は０．１２５［ｍｍ］、長さ１０．５［ｍｍ］程度である。また、ニッケルなどの金属製のものもある。
【００１０】
図１（ａ）は、フェルールの用い方を説明するための図である。
図に示したように、フェルール３ａ内に光ファイバ１ａを挿通し、フェルール３ｂ内に光ファイバ１ｂを挿通し、両フェルールの端面を図中の矢線で示した方向に突き合わせ、光ファイバ１ａと光ファイバ１ｂを接合する。
光ファイバを同軸に接合するために、フェルール３ａ、３ｂの外周面は、挿通孔と同軸に高精度で加工されている必要がある。
【００１１】
図１（ｂ）は、フェルールの外径を研削する方法を説明するための図である。
まず、フェルール３の挿通孔の両端部に、先端が円錐状に形成された一対のセンタ１０ａ、１０ｂの先端部分を挿入し、フェルール３を軸線の周りに回転可能に支持する。
次いで、円板状のロール８の外周面をフェルール３に押圧して回転させ、摩擦力によりフェルール３を軸線の周りに回転させる。
更に、クーラント（加工液）を供給しながら、回転している円板状の砥石９をフェルール３に接触させ、フェルール３の外周面を研削する。
【００１２】
図２は、本実施の形態に係る工作機械２の外観を示した図である。図２（ａ）は、工作機械２を設置台の上から見たところを示した平面図であり、図２（ｂ）は、工作機械２の正面図である。
工作機械２の外寸は、およそ３００（奥行き）×６００（幅）×３００（高さ）ミリメートル程度である。
以下では、図２に示したように、砥石９がフェルール３から遠ざかる方向をｘ軸の正方向とし、フェルール３の軸線と平行で、センタ１０ａからセンタ１０ｂに向かう方向をｚ軸の正方向とし、ｚ軸、ｘ軸に垂直でこれらと右手系を成す軸をｙ軸として説明する。
【００１３】
工作機械２の筐体は、板部材で囲まれた箱形形状をなしており、この箱形形状の内部に機構構造が収納されている。
筐体の上面、底面は、それぞれ平行に配設された板部材４ａ、４ｄにより構成されており、前面は板部材４ｂ、４ｃで構成されている。また、図３を用いて後述するように、側面は、互いに平行な板部材４ｅ、４ｇにより構成され、背面は板部材４ｂ、４ｃに平行な板部材４ｆで構成されている。
これら板部材４は、例えば、厚さ１０ミリメートル程度の金属板（主として鉄鋼、又は、アルミニウム、ステンレスなどの他の金属部材、あるいは、その他の部材）で構成されており、これらを箱形構造に組み合わせることにより、工作機械２の剛性を高めている。
【００１４】
フェルール３（加工対象）は、先端部分が対向して配設された一対のセンタ１０ａ、１０ｂ（対象保持手段）により回転可能に挟持されている。センタ１０ｂは固定されており、センタ１０ａは、フェルール３の軸線方向（ｚ軸方向）に移動可能に配設されている。センタ１０ａを−ｚ軸方向（フェルール３から遠ざかる方向）に移動すると、フェルール３を取り外すことができ、＋ｚ軸方向（フェルール３に近づく方向）に移動するとフェルール３を挟持することができる。
なお、以下では、方向の向きを指定しない場合は、符号を付さずに単にｚ軸方向と記し、方向の向きを指定する場合は、−ｚ軸方向、＋ｚ軸方向などと符号をつけて記す。ｙ、ｘ軸方向についても同様である。
【００１５】
ロール８は、外周面がゴムなどの弾性体で構成された円板部材である。ロール８の回転軸８ａは、ロール支持部材７に、フェルール３の回転軸と平行に（ｚ軸方向）取り付けられている。図示しないが、回転軸８ａにはプーリが取り付けられており、このプーリに張られているベルトを介してモータの回転駆動力がロール８に伝達されるようになっている。
【００１６】
ロール支持部材７は、工作機械２の筐体に固定した固定部材１５の回転軸１２の周りに回転可能に取り付けられている。
ロール支持部材７の回転軸１２に対して上側にはロール８が取り付けてある。また、ロール支持部材７の、下側には、回転軸１２に垂直な方向（ｘ軸方向）に空気圧によりシャフト１４を移動するシリンダ１３が配設されており、シャフト１４の先端がロール支持部材７の下端部分に当接している。
【００１７】
シリンダ１３を動作させてシャフト１４を−ｘ軸方向に移動すると、ロール支持部材７が回転軸１２の周りに回転してロール８がフェルール３に接触し、逆に＋ｘ軸方向に移動するとロール８がフェルール３から離脱する。
固定部材１５には、ねじ式の調整部材１６が取り付けられており、ロール支持部材７が調整部材１６の先端に当たって、ロール支持部材７の回転量を制限することにより、ロール８がフェルール３を押圧する圧力を調節するようになっている。
ロール８をフェルール３に接触させながらロール８を回転させると摩擦力によりフェルール３を軸線の周りに回転させることができる。
【００１８】
ロール８の上側には、フェルール３の着脱を行うアーム１９が配設されている。
アーム１９の先端には、空気圧によりフェルール３を吸引して吸着する吸着部が２つ設けてある。これらのうち１つは、フェルール３の取り付けを行う供給用吸着部であり、他の１つは取り外しを行う排出用吸着部である。
なお、排出用吸着部は供給用吸着部よりも下側（センタ１０ａ、１０ｂに近い方）に形成されている。
【００１９】
アーム１９の他端には、フェルール３の軸線方向（ｚ軸方向）に平行な回転軸１７が取り付けられており、この回転軸１７は、アーム回転装置１８に取り付けられている。
アーム回転装置１８は、所定の角度内を往復運動し、その結果アーム１９の吸着部はフェルール３の取り付け位置と取り外し位置の間の円弧運動を描く。
アーム１９は、円弧運動することにより、加工するフェルール３を加工位置にセットし、加工を終えたフェルール３を加工位置から取り外す。
また、後述するように、アーム回転装置１８は、ｙ軸方向（上下方向）にも移動できるようになっている。
【００２０】
砥石９は、フェルール３の外周面を研削する円板上の研削工具であり、回転軸９ａ（工具保持手段）は、フェルール３の回転軸と平行になるように設定されている。
詳細は後述するが、砥石９を軸支して駆動する機構は、工作機械２の筐体内をｚ軸方向に移動する内側移動ユニットに格納されている。
そして更に、内側移動ユニットは、筐体内をｘ軸方向に移動する外側移動ユニットに格納されている。
そのため、砥石９は、内側移動ユニットを移動させることによりｚ軸方向に移動することができ、また、外側移動ユニットを移動させることによりｘ軸方向に移動することができる。
【００２１】
砥石９は、アーム１９がフェルール３の取り付け及び取り外しを行うときは−ｚ軸方向に移動してアーム１９が移動するための空間を確保する。そして、フェルール３を研削するときは＋ｚ軸方向に移動してフェルール３の軸線方向の位置と砥石９の軸線方向の位置を合わせると共に、砥石９を回転しながら−ｘ軸方向に移動して外周面をフェルール３の外周面に接触させる。なお、研削するときは、図示しないクーラント供給装置から切削面にクーラントが供給される。
【００２２】
ドレッサ１１は、砥石９の外周面を整形するための整形工具である。ドレッサ１１は、回転軸１１ａの周りに回転する。回転軸１１ａは、工作機械２に対して固定してある。
砥石９をドレスする場合、砥石９を回転しながらドレッサ１１の方へ移動し、回転しているドレッサ１１に接触させる。すると、ドレッサ１１により砥石９の外周面が削られ、所望の形状に整形される。
フェルール３を研削するにつれ、摩耗により砥石９の外周面の形状が変化するが、ドレッサ１１で整形し、外周面の形状を変化前に復元することができる。
【００２３】
図３は、図２（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。
図に示したように、工作機械２の筐体のうち、側面は互いに平行な板部材４ｅ、４ｇにより構成され、背面は４ｆにより構成されている。
計測器２３は、フェルール３の外径を計測するための計測機器であり、例えば、定寸装置などにより構成されている。計測器２３の先端部分をフェルール３の外周面に押し当てるとフェルール３の外径が読みとれるようになっている。
計測器２３は、移動機構により移動して自動的にフェルール３の外径を計測するように構成されており、フェルール３の交換時、及び研削時は、これらの作業の妨げにならない場所に移動している。
【００２４】
シリンダユニット２４は、空気圧などでｚ軸方向に移動可能なシャフトと、このシャフトの移動を案内するガイドを備えている。このガイドはシリンダユニット２４に内蔵されている。そして、シャフトの先端にはセンタ１０ａが設けられている。
そのため、シリンダユニット２４を駆動させてセンタ１０ａを移動させ、センタ１０ａ、１０ｂの間の間隙を広げたり狭めたりすることができる。
【００２５】
砥石９を回転駆動するモータ２８（駆動手段）は、内側移動ユニット２１（移動部）に固定されている。内側移動ユニット２１の両側面にはそれぞれｚ軸方向に伸びるレール２５（移動経路）が形成されている。
また、内側移動ユニット２１は、後述するようにｘ軸方向に移動可能な外側移動ユニット２２（移動部）に収納されている。
内側移動ユニット２１は、外側移動ユニット２２に対して砥石９を保持するため、移動部の他に工具保持手段をも構成していると言える。
【００２６】
より詳細には、外側移動ユニット２２は、互いに平行な板部材４ｈ、４ｉを備えており、両板部材に挟まれた空間に内側移動ユニット２１が収納されている。
板部材４ｈ、４ｉは、何れも、ステンレスなどの金属で構成されており剛性が高く、底辺で外側移動ユニット２２に固定されている。
なお、内側移動ユニット２１のレール２５が、外側移動ユニット２２のレール３１に垂直な面に形成されているため、工作装置２の厚さを薄くすることができる。
【００２７】
板部材４ｈ、４ｉの対向する面には、レール２５と嵌合する溝が形成されたスライド部材２６（移動部材）が、各レール２５に対してｚ軸方向に２つずつ固定されている。
内側移動ユニット２１の移動方向は、レール２５によって案内され、これによりｚ軸方向に移動することができる。この場合、レール２５とスライド部材２６は、内側移動ユニット２１の移動方向を案内する案内手段を構成している。
ドレッサ１１を回転させるモータ２９は、工作機械２の筐体に対して固定されている。
【００２８】
図４は、図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
図に示したように、レール２５は、それぞれ内側移動ユニット２１の両側面の上側と下側に設けられている。このように、内側移動ユニット２１の両側面と剛性の高い板部材４ｈ、４ｉの間の４カ所に案内手段を設けることにより、内側移動ユニット２１の外側移動ユニット２２に対する剛性を確保している。
【００２９】
また、板部材４ｈの上下に設置されている案内手段（レール２５、スライド部材２６）が形成する移動面（この２つの案内手段で張られる面）は、これら案内手段を含み板部材４ｈに平行な面となる。
また、板部材４ｉの上下に設置されている案内手段が形成する移動面は、これら案内手段を含み板部材４ｉに平行な面となる。
また、板部材４ｈ、４ｉの上側に設置されている案内手段で形成される移動面は、これら案内手段を含み板部材４ｈ、４ｉに垂直な面となる。
同様に、板部材４ｈ、４ｉの下側に設置されている案内手段で形成される移動面は、これら案内手段を含み板部材４ｈ、４ｉに垂直な面となる。
【００３０】
このようにして、内側移動ユニット２１の案内手段は、内側移動ユニット２１のｚ方向の移動に対して形成された４つの移動経路（レール２５）と、前記内側移動ユニット２１に配設され、前記移動経路に沿って移動可能に形成された移動部材（スライド部材２６）と、から構成され、前記移動経路と前記移動部材が形成する移動面の少なくとも２つは異なる面となっている。
また、内側移動ユニット２１の重心は、これらの移動面に囲まれた領域に含まれている。
【００３１】
また、例えば、板部材４ｈの上側の案内手段がない構成を考えた場合、残りの３つの案内手段を頂点とし、ｚ方向に伸びる三角柱を構成する面を含む移動面が形成される。
この場合も、内側移動ユニット２１の案内手段は、内側移動ユニット２１のｚ方向の移動に対して、少なくとも３つの移動経路と、前記移動部に配設され、前記移動経路に沿って移動可能に形成された移動部材と、から構成され、
前記移動経路と前記移動部材が形成する移動面のうち、少なくとも２つは異なる面であるという条件を満たす。
ただし、この３つの案内手段が同一平面上にある場合は、上記の条件を満たさない。
【００３２】
内側移動ユニット２１の上側には、内側移動ユニット２１をｚ軸方向にスライドさせるためのリニアモータ３８（移動手段）が２つ設けてある。これについては後述する。
板部材４ａの底面と、板部材４ｄの上面には、ｘ軸方向にレール３１（移動経路）が固定されている。レール３１の内側移動ユニット２１に対向する面には、ｘ軸方向に沿って溝が形成されている。
一方、外側移動ユニット２２の上面（重力が作用する方向と逆方向）と下面（重力が作用する方向）には、それぞれレール３１の溝と嵌合するスライド部材３２（移動部材）が２個ずつ形成されている。
レール３１とスライド部材３２は、外側移動ユニット２２の移動方向を案内する案内手段を構成している。
【００３３】
外側移動ユニット２２の下側には、外側移動ユニット２２をｘ軸方向にスライドさせるための駆動部（移動手段）が形成されている。
この駆動部は、ねじ部３７とナット部３６から構成されたボールねじ部と、ねじ部３７を回転駆動するモータ３５から構成されている。
ねじ部３７は、ｘ軸方向に配設されており、一端がモータ３５のシャフトに連接している。モータ３５は、工作機械２の筐体に固定されている。
【００３４】
一方、ナット部３６は、ボールねじであって、外側移動ユニット２２に固定されている。
モータ３５を回転すると、ナット部３６がねじ部３７に沿ってｘ軸方向に移動し、これによって外側移動ユニット２２がｘ軸方向に移動する。モータ３５の正回転、逆回転を行うことにより、外側移動ユニット２２を−ｘ軸方向又は＋ｘ軸方向に移動することができる。
【００３５】
また、アーム回転装置１８の側面にはスライド部材４２が設けられており、筐体にはスライド部材４２と嵌合し、スライド部材４２の移動をｙ軸方向に案内するレール４１が設けられている。
アーム回転装置１８には、図示しないシリンダが取り付けてあり、このシリンダを駆動すると、アーム回転装置１８は、レール４１に沿ってｙ軸方向に移動するようになっている
このアーム回転装置１８をｙ方向に移動する機構（上下駆動手段）は、アーム１９が加工前のフェルール３を装着したり、あるいは加工後のフェルールを取り外したりする際に使用される。
【００３６】
図５は、図２（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
図に示したように、レール３１は、板部材４ａ、板部材４ｄの内周面の砥石９がある側（＋ｚ軸方向側）と、砥石９のない側（−ｚ）側のそれぞれ２カ所に配設されている。
レール３１には、長さ方向（ｘ軸方向）に凹状の溝が形成してあり、その溝の内部にスライド部材３２がｘ軸方向にスライド移動可能にはめ込まれている。
【００３７】
外側移動ユニット２２に作用する重力は、板部材４ｄの上面に形成されたレール３１により支えられ、外側移動ユニット２２にレール３１の周りに回転するモーメントが発生した場合、モーメントの向きが何れの方向であっても外側移動ユニット２２は、板部材４ｄ、４ａに形成されたレール３１により支えられる。
このように、重力の作用する方向とその逆方向にレール３１を配設することにより、外側移動ユニット２２を安定的に保持することができる。
【００３８】
また、外側移動ユニット２２の案内手段も、内側移動ユニット２１の案内手段と同様な移動面を形成する。
そして、下側の案内手段が形成する移動面は、内側移動ユニット２１に重力が作用する方向に形成され、上側の案内手段は、重力が作用する方向と逆の方向に設けられている。
このように、重力の作用する側に移動面が形成されるように構成することにより、内側移動ユニット２１の重量を安定的に支えることができる。
また、重力が作用する方向と逆の側にも移動面を形成することにより、内側移動ユニット２１にモーメントを発生させるような負荷が掛かった場合、重力が作用する側の移動面と共に効果的にこのモーメントを打ち消すことができる。
【００３９】
更に、これら案内手段で張られる移動面で囲まれた領域に内側移動ユニット２１の重心が存在している。
また、外側移動ユニット２２は、６面のうち、５面を板部材４ａ、４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇで全面囲み、残り１面の一部を板部材４ｂ、４ｃで囲んだ箱形構造の内側に収納されており、板部材４ａ、４ｄにレール３１（移動経路）が形成されている。
【００４０】
本実施の形態では、内側移動ユニット２１に対しては、両側面に案内手段を設け、外側移動ユニット２２に対しては上下の面に案内手段を設けたが、案内手段を設ける位置はこれに限定せず各種のものが考えられる。
例えば、ある移動ユニットがあった場合、この移動ユニットの底面に２本の直線状の案内手段を設け、側面に一本の直線上の案内手段を設けることができる。
この場合、案内手段で張られる移動面は３つ形成される。そして、何れの移動面もそれぞれ異なる面となる。
また、案内手段は直線上に限らず、曲線状としてもよい。この場合、移動面は曲面となる。
【００４１】
リニアモータ３８は、ｚ軸方向にスライドするシャフト３９と、シャフト３９を磁力により移動させるコイル４０から構成されている。
コイル４０は、外側移動ユニット２２に固定されており、シャフト３９の後端部は、内側移動ユニット２１に固定されている。
コイル４０を駆動してシャフト３９をスライドさせると、これに伴い内側移動ユニット２１がｚ軸方向に移動する。
【００４２】
図６は、工作機械２の筐体の剛性について説明するための図である。
図６（ａ）は、筐体の上面部と下面部をそれぞれ板部材４ａ及び４ｄで構成し、対向する側面部を板部材４ｅ、４ｇで構成した場合を示している。板部材４ｅ、４ｇの上下両端部は板部材４ａ、４ｄに固定されている。
このように構成された筐体に、板部材４ｅ、４ｇに垂直な方向に作用する水平力Ｆが加わった場合に筐体がＤ１だけＦの方向にたわんだとする。
【００４３】
図６（ｂ）は、図６（ａ）の筐体で、各板部材４ａ〜４ｇに垂直な面に板部材４ｆを固定した場合を示している。板部材４ａ、４ｄ、４ｅ、４ｇの板部材４ｆ側の端部はそれぞれ板部材４ｆに固定されている。
このように構成された筐体に、図６（ａ）の場合と同様の水平力Ｆが加わった場合に筐体がＤ２だけＦの方向にたわんだとする。
以上のＤ１とＤ２を比較すると、Ｄ１＞Ｄ２の関係が成り立つ。これは、板部材４ｆが筐体の梁として作用しており、そのため筐体の剛性が向上するためである。
【００４４】
大型の工作機械では、筐体を構成する部材がかなりの重量物となるため、工具やワークを移動する移動体を箱形の筐体に格納するのは困難であるが、工作機械２は、小型ゆえ筐体を構成する部材の厚さを薄くして筐体を箱形に組み立てることができる。
そして、筐体の少なくとも５面を板状の部材で箱形構造に構成することにより筐体の剛性を向上させることができる。
【００４５】
以上に説明したように、工作機械２は、板部材４ａ〜４ｇから構成された箱形形状の筐体の内部に、ｘ軸方向に移動可能な外側移動ユニット２２が収納されており、更に、外側移動ユニット２２を構成する板部材４ｈ、４ｉの間にｚ軸方向に移動可能な内側移動ユニット２１が収納されている。
このように、ｘ軸方向に移動可能な外側移動ユニット２２の内部にｚ軸方向に移動可能な内側移動ユニット２１を入れ子構造で収納することにより、砥石９をｚ軸方向、及びｘ軸方向に移動することができる。
【００４６】
即ち、工作機械２は、装置全体が箱形構造をしており、装置の振動源となる移動体（内側移動ユニット２１、外側移動ユニット２２）の周囲を囲むように案内手段を配置している。案内手段は、砥石９の軸をｚ方向、ｘ方向の移動するものから構成されている。
移動体は、案内手段により周囲を囲まれているため、重心が案内手段の内部にあり、案内手段を支点とした片持ち構造ではなく、両支持構造となっている。
【００４７】
図７は、以上のように構成された工作機械２の動作について説明するためのフローチャートである。
なお、以下の操作は、一連の動作を予めプログラミングしたマイクロプロセッサやシーケンサなどが工作機械２のモータ３５やリニアモータ３８などの駆動部に指令を出して行うものである。
【００４８】
アーム１９は、加工済みのフェルール３の排出と、加工するフェルール３の供給を一連の作業で行う。
まず、アーム１９が図示しない供給排出装置（加工前のフェルール３を複数格納し、アーム１９に供給する装置）からフェルール３を供給用吸着部に吸引して取り出し、前のフェルール３の加工が終わるまで待機しているものとする。
前のフェルール３の加工が終わると、ロール８−ｘ方向、砥石９を＋ｘ方向に移動して後退させ、クーラントの供給も停止する。
そして、アーム１９が旋回移動し、排出用吸着部で加工済みのフェルール３を吸引する。そして、センタ１０ａを−ｚ方向に後退すると共に、イジェクタを前進させ、フェルールをセンタ１０ａ、１０ｂから抜き取る。なお、イジェクタとは、図示しないがフェルール３の端面を押して、フェルール３の取り外しを行う部材である。
以上の動作により、加工済みのフェルール３を取り外す（ステップ３）。
【００４９】
次に、アーム１９は、排出用吸引部に加工済みのフェルール３を把持したまま、更に旋回移動し、供給用吸引部に吸引しているフェルール３を研削位置にセットする（ステップ５）。
次に、シリンダユニット２４を駆動してセンタ１０ａをフェルール３の方向（＋ｚ軸方向）に移動し、センタ１０ａ、１０ｂの先端をフェルール３の挿通孔の両端に挿入し、フェルール３を挟持する（ステップ１０）。
【００５０】
なお、フェルール３をセットした後、アーム９は、排出用吸引部に把持しているフェルール３と研削位置にセットされているフェルール３が干渉しない位置まで＋ｙ方向に移動した後、フェルール３の取付とは逆方向に旋回移動する。そして、排出用吸引部で把持しているフェルール３を回収場所に置いた後、次に加工するフェルール３を供給用吸引部で吸引する。そして、−ｙ方向に移動して元の位置に戻り待機する。
【００５１】
次に、シリンダ１３を駆動してロール８をフェルール３の方向へ移動させ、ロール８をフェルール３に接触させる。次いで、ロール８を回転させ、摩擦力によりフェルール３を軸線の周りに回転させる（ステップ１５）。
次に、クーラントの供給を開始する（ステップ２０）。
次に、リニアモータ３８を駆動して砥石９を＋ｚ軸方向に移動し、砥石９のｚ軸方向の位置をフェルール３の位置に合わせる。
次に、モータ３５を駆動して砥石９を−ｘ軸方向に徐々に送り砥石９の外周面をフェルール３の外周面に接触させ、研削を開始する（ステップ２５）。
【００５２】
フェルール３の外径を所定寸法まで研削した後、モータ３５を駆動して砥石９を＋ｘ軸方向に移動し、更にリニアモータ３８を駆動して−ｚ軸方向に移動し、砥石９を待機位置に戻すと共にクーラントの供給を停止する（ステップ３０）。
次に、ロール８の回転を停止し、ロール８を待機位置に移動する（ステップ３５）。
後は、ステップ３に戻り、研削対象となっている全てのフェルール３の加工が終わるまで以上のステップを繰り返す。
【００５３】
以上に説明した本実施の形態では、以下のような効果を得ることができる。
（１）装置全体の静剛性、動剛性を弱めることなく装置を小型にでき、特に振動特性は小型化による固有振動数の向上効果を引き出し、従来よりも改善される。
（２）移動体を案内方向に平行な２面以上の平面で構成したので、移動体の静剛性、動剛性が向上する。
（３）移動体の固定部として作用する移動部材を移動体の周囲に配置し、移動体の周囲全６方向のうち、５方向以上を拘束し、移動体を両端支持構造としたので、機械全体の静剛性、動剛性が向上する。
（４）移動体の重心を、案内手段の中心を結んで形成する外周線多角形形状の内部に位置するようにしたので、振動特性が向上する。
（５）装置を小型化にして構成ユニットの固有振動数を高め、移動体及び装置全体の静剛性、動剛性を向上させたため、加工中の振動周波数を従来機械より高めることができ、加工精度を向上させることができる。
【００５４】
以上、本発明の１実施形態について説明したが、本発明は説明した実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した範囲において各種の変形を行うことが可能である。
例えば、説明した実施形態では、外側移動ユニット２２の上部と下部に案内手段を配設して、外側移動ユニット２２を上下から固定したが、これに限定せず、外側移動ユニット２２の下部と側面部（板部材４ｆ）に案内手段を配設するようにすることもできる。
また、本実施の形態では、工作機械２としてフェルール３を研削する小型円筒研削装置を構成したが、例えば、小型マシニングセンタ、小型フライス盤など、他の種類の工作機械を構成することもできる。
【００５５】
【発明の効果】
本発明によれば、小型で加工精度が高い工作機械を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】フェルールの用い方、及び研削方法を説明するための図である。
【図２】本実施の形態に係る工作機械の外観を示した図である。
【図３】本実施の形態に係る工作機械の断面図である。
【図４】本実施の形態に係る工作機械の断面図である。
【図５】本実施の形態に係る工作機械の断面図である。
【図６】本実施の形態に係る工作機械の筐体の剛性について説明するための図である。
【図７】本実施の形態に係る工作機械の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
２  工作機械
３ａ、３ｂ  フェルール
４ａ〜４ｉ  板部材
７  ロール支持部材
８  ロール
９  砥石
１０ａ  センタ
１０ｂ  センタ
１１  ドレッサ
１５  固定部材
１６  調整部材
１９  アーム
２１  内側移動ユニット
２２  外側移動ユニット
２４  シリンダユニット
２５  レール
２６  スライド部材
３１  レール
３２  スライド部材
３５  モータ
３８  リニアモータ
【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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