(57)【要約】【課題】簡易な加工でガイド部を高精度で作製でき、小型であっても変形し難い工作機械の静圧ガイド構造を提供する。【解決手段】基台１に移動体２の左右端部をガイドする一対の第１ガイド部１３ａと移動体２の中央下部をガイドする第２ガイド部１３ｂとを設けた。第１ガイド部１３ａは移動体２を上下から挟持するよう下側ガイド面１４ａと上側ガイド面１４ｂを設け、双方の下側ガイド面１４ａは同一平面上に形成した。上側ガイド面１４ｂは移動体２に向けて僅かに上り傾斜で形成し、左右の第１ガイド部１３ａを対称に形成した。第２ガイド部は溝状レールとして形成し、その平行する左右壁面に縦ガイド面１５を設けた。第１，第２ガイド部に係合する移動体２の各係合面には静圧パッド２４を設け各ガイド面を静圧ガイド面とした。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後に延設したガイド手段と該ガイド手段に案内されて前後に摺動移動する移動体との間に圧油を介在させて成る静圧ガイド面を設けた工作機械の静圧ガイド構造であって、
前記ガイド手段は前記移動体の左右側部に設けた一対の第１係合部を上下から挟持して案内する互いに対称形状の一対の第１ガイド部を有し、該第１ガイド部は上側ガイド面と下側ガイド面の２つの静圧ガイド面を備え、
左右の前記上側ガイド面は、移動体に向かって僅かに上り傾斜で形成されると共に位置調整可能とし、左右の前記下側ガイド面を同一平面上に配置したことを特徴とする工作機械の静圧ガイド構造。
【請求項２】
前後に延設したガイド手段と該ガイド手段に案内されて前後に摺動移動する移動体との間に圧油を介在させて成る静圧ガイド面を設けた工作機械の静圧ガイド構造であって、
前記ガイド手段は前記移動体の左右側部に設けた一対の第１係合部を上下から挟持して案内する互いに対称形状の一対の第１ガイド部を有し、該第１ガイド部は上側ガイド面と下側ガイド面の２つの静圧ガイド面を備え、
左右の前記下側ガイド面を同一平面上に配置すると共に一対の前記第１ガイド部の間に第２ガイド部を有し、該第２ガイド部は断面四角形の溝状レールであって、該溝状レールの左右壁面に第１ガイド部の下側ガイド面に直交する垂直面で形成した静圧ガイド面を具備し、移動体は前記第２ガイド部に係合する断面四角形の第２係合部を有することを特徴とする工作機械の静圧ガイド構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械の移動体を案内する際にガイド部に圧油を介在させた静圧ガイド構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、研削盤は図３の概略平面図に示すように、被工作物３２はベッド３１上で主軸台３３及びセンタ３４によって支持され、主軸台３３の外に設置されたモータの駆動力がワークドライバ３５を通して被工作物３２に伝達されて回転する。また、ベッド３１後部にはセンタ３４の方向と直交する前後方向に移動する砥石台３７が設けられ、砥石３８が回転可能に装着されている。砥石台３７の移動を案内するガイド部は静圧ガイド構造を有し、静圧ガイドに圧油を供給する油タンク３９及び圧油を圧送するポンプ４０が研削盤とは別体で設けられている。
【０００３】
図４は上記研削盤の砥石台３７の摺動部近傍の断面を示している。この図４に示すように、基台４１にはスライダ４２の移動を案内するガイド部４３ａ，４３ｂが左右に平行に２本形成され、図示左側のガイド部４３ａには２つのＶ平ガイド４４ａが設けられ、図示右側のガイド部４３ｂには１つのＶ平ガイド４４ａが設けられ、左右のガイド部４３ａ，４３ｂは非対称に形成されている。また、ガイド部４３ａ，４３ｂ上部にはガイド部を覆うように押えレール４５ａ、４５ｂが設けられガイド面４４ｂが形成されている。
【０００４】
一方、対応するスライダ４２の左右端部にはガイド部４３ａ，４３ｂに係合する係合部４６ａ，４６ｂが形成されている。左側係合部４６ａは断面コ字状に形成され、左側のガイド部４３ａに設けた２つのＶ平ガイド４４ａ及びその上部のガイド面４４ｂに係合する３面に夫々静圧パッド４７が設けられ、各ガイド面を静圧ガイド面としている。また、右側係合部４６ｂは断面略Ｖ字状に形成され、右側のガイド部４３ｂに設けた１つのＶ平ガイド４４ａ及びその上部のガイド面４４ｂに係合する２面に夫々静圧パッド４７が設けられ、各ガイド面を静圧ガイド面としている。
そして、油圧タンク３９のポンプ４０より圧油が圧送されると分配器４８に供給され、分配器４８に埋設されたオリフィス４９によって圧油が絞られ、夫々の静圧パッドにスライダ４２内に形成された油通路５０を介して圧油が供給される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように形成された従来の静圧ガイド構造は、静圧パッド４７に圧油が供給されると、スライダ４２側の係合部４６ａ，４６ｂが基台４１側ガイド部４３ａ，４３ｂから抜け出そうとする。この力が基台４１及びスライダ４２を曲げようと作用するため、基台４１及びスライダ４２の剛性を十分高くする必要があった。その結果、Ｖ平ガイド４４ａ形成部は大きくなるうえ、装置全体も大きなものになっていた。
また、左右に設けたガイド部４３ａ，４３ｂは形状が複雑であり加工工数が多く、高精度なガイド部を作製するには高度な加工技術が必要であった。
【０００６】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、ガイド部の高精度な加工を容易に実施でき、小型であっても変形し難い工作機械の静圧ガイド構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、前後に延設したガイド手段と該ガイド手段に案内されて前後に摺動移動する移動体との間に圧油を介在させて成る静圧ガイド面を設けた工作機械の静圧ガイド構造であって、前記ガイド手段は前記移動体の左右側部に設けた一対の第１係合部を上下から挟持して案内する互いに対称形状の一対の第１ガイド部を有し、該第１ガイド部は上側ガイド面と下側ガイド面の２つの静圧ガイド面を備え、左右の前記上側ガイド面は、移動体に向かって僅かに上り傾斜で形成されると共に位置調整可能とし、左右の前記下側ガイド面を同一平面上に配置したことを特徴とする。
【０００８】
この構成により、左右の第１ガイド部の下側ガイド面は同一平面上に平行に配置されるので高精度な加工を簡易に実施できるし、対応する移動体の第１係合部も同様に同一平面上に形成すれば良く、高精度な加工を簡易に実施できる。従って、移動体の追従精度と直進安定性を容易に確保できる。また、第１ガイド部は左右対称形状なので双方とも同一の加工工具段取りにより加工でき、加工工数を削減できる。
更に、静圧ガイド面に圧油を供給した際に移動体の変位、変形が生じても、上側ガイド面を僅かに斜めに形成してあるので押え部材の位置を調整することでガイド手段の矯正を容易に実施でき、常に良好に移動体を案内できる。従って、機械精度を安定させるために移動体を大型化する必要が無くなり、逆に小型化を図ることができる。
【０００９】
請求項２の発明は、前後に延設したガイド手段と該ガイド手段に案内されて前後に摺動移動する移動体との間に圧油を介在させて成る静圧ガイド面を設けた工作機械の静圧ガイド構造であって、前記ガイド手段は前記移動体の左右側部に設けた一対の第１係合部を上下から挟持して案内する互いに対称形状の一対の第１ガイド部を有し、該第１ガイド部は上側ガイド面と下側ガイド面の２つの静圧ガイド面を備え、左右の前記下側ガイド面を同一平面上に配置すると共に一対の前記第１ガイド部の間に第２ガイド部を有し、該第２ガイド部は断面四角形の溝状レールであって、該溝状レールの左右壁面に第１ガイド部の下側ガイド面に直交する垂直面で形成した静圧ガイド面を具備し、移動体は前記第２ガイド部に係合する断面四角形の第２係合部を有することを特徴とする。
【００１０】
この構成により、左右の第１ガイド部の下側ガイド面は同一平面上に平行に配置されるので高精度な加工を簡易に実施できるし、対応する移動体の第１係合部も同様に同一平面上に形成すれば良く、高精度な加工を簡易に実施できる。従って、移動体の追従精度と直進安定性を容易に確保できる。また、第１ガイド部は左右対称形状なので双方とも同一の加工工具段取りにより加工でき、加工工数を削減できる。
更に、第２ガイド部が移動体の第２係合部を左右から挟持して案内するので、移動体が蛇行するようなことがない。また、第２ガイド部と第２係合部とは四角形状の断面で形成され、第２ガイド部の左右壁面及び第２係合部の左右側面の平行出しは第１ガイド部の下側ガイド面を基準にすることで容易に行うことができ、高精度加工を簡易に実施できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る静圧ガイド構造を示し、研削盤の砥石台の側面説明図を示している。
【００１２】
図１において、１は基台、２は移動体、３は移動体上に組付けられた砥石上台であり、基台１に移動体２が摺動移動可能に組付けられている。また、４は移動体２を移動させる送りモータであり、移動体２は送りモータ４の回転がカップリング５を介してボールねじ６に伝達され、ボールねじ６に伝達された回転運動がナット７を介して移動体２を往復運動させる。
また、砥石上台３には、砥石８を回転させるための砥石モータ９が取付けられ、砥石モータ９に取付けられたプーリからベルト１０を介して砥石軸プーリ１１に動力が伝達され、砥石軸プーリ１１とは反対側に装着された砥石８を回転させる。
そして、移動体２は基台１上に設けたガイド手段１３に案内されて摺動移動し、ガイド手段１３と移動体２との間には静圧ガイド構造が適用されている。尚、移動体２が摺動移動する空間は、外部から切り粉、研削液等が入らないようにカバーで覆われている。
【００１３】
図２は図１の移動体２近傍の断面説明図であり、この図を基に移動体２のガイド構造を詳しく説明する。基台１に形成したガイド手段１３（図１に示す）は、移動体２を左右から挟持するように設けた一対の第１ガイド部１３ａと中央に設けた第２ガイド部１３ｂとから構成され、第１ガイド部１３ａは上下から移動体２を挟持するよう形成され、第２ガイド部１３ｂは基台１に凹設された溝状レールとして形成されている。そして、移動体には第１ガイド部１３ａに係合する第１係合部１６が左右側部に鍔状に形成され、底部中央には第２ガイド部１３ｂに係合する第２係合部１７が突設されている。
【００１４】
第１ガイド部１３ａは下側ガイド面１４ａと上側ガイド面１４ｂを有して何れも平坦に形成され、左右の下側ガイド面１４ａは基台１上面の同一平面上に形成されている。また、上側ガイド面１４ｂは基台１上にボルト２１で締着された押え部材１８の下面に形成されている。この上側ガイド面１４ｂは移動体２に向けて僅かに上り傾斜を設けて形成され、基台１上面に形成したガイド面１４ａと合わせて左右対称に形成され、移動体２の第１係合部１６を挟持して案内している。尚、押え部材１８のボルト２１挿入孔は遊びを持たせて形成され、押え部材１８の固定位置を微調整可能となっている。
【００１５】
一方、移動体２の第１係合部１６には、第１ガイド部１３ａの下側ガイド面１４ａに合わせて、下面には左右同一平面上に形成した下ガイド面１９ａが形成され、上側ガイド面１４ｂに合わせて上面に移動体２中央に向けて僅かに上り傾斜とした上ガイド面１９ｂが形成されている。そして、この下ガイド面１９ａ、上ガイド面１９ｂは静圧パッド２４が刻設され、これら第１ガイド部１３ａの下側ガイド面１４ａ、上側ガイド面１４ｂ及び移動体２の第１係合部１６は静圧ガイド面を構成している。
【００１６】
第２ガイド部１３ｂは基台１に断面四角形に形成した溝状レールであって、その溝状レールの左右壁面は互いに平行に且つ第１ガイド部１３ａの下側ガイド面１４ａに対して直交するよう形成され、平坦な縦ガイド面１５，１５が対向して平行に形成されている。また、対応する移動体２の第２係合部１７も断面四角形に形成され、その左右側面に縦ガイド面１５，１５に係合するガイド面１７ａ，１７ａが形成されている。そして、このガイド面１７ａにも静圧パッド２４が刻設され、第２ガイド部１３ｂの縦ガイド面１５及び移動体２の第２係合部１７は静圧ガイド面を構成している。
【００１７】
また、移動体２は無垢一体構造で形成され、左右上端部には後述する分配器２２が組付けられて上面には砥石上台３がボルト止めされている。そして、内部には油通路２０が穿設され、各静圧パッド２４には油通路２０を介して図示しない油タンクからポンプにより圧油が供給される。ポンプが作動すると圧油が分配器２２に給油され、分配器２２内の油通路２２ａではオリフィス２３を通り抜けた圧油が移動体２内の油通路２０を経て各々の静圧パッド２４に供給される。尚、オリフィス２３は各々の静圧パッド２４に対して夫々１個づつ設けられている。また、図２では、右側分配器２２から延びて移動体２内に形成されている油通路は省略してある。
【００１８】
そして、圧油が供給されると、各静圧パッド２４の力が釣り合って移動体２は停止する。この時、基台１及び押え部材１８にストレスが発生して歪み（変形）が生じることがあるが、押え部材１８に形成した上側ガイド面１４ｂを移動体２に向けて僅かに上り傾斜させたことで、基台１及び押え部材１８に発生する歪の大きさに合わせて左側ガイド部と右側ガイド部のバランスがとれるよう押え部材１８の位置を調整して歪みによる影響を解消することができる。この調整は、押え部材１８を取付けるボルト２１を緩めて押え部材１８をずらして行う。
【００１９】
ガイド部をこのような静圧ガイド構造とすることで、移動体の追従精度と直進安定性はガイド手段とその係合部の加工精度及び組立精度によって決まるが、左右の第１ガイド部の下側ガイド面は同一平面上に平行に配置されるので高精度な加工を簡易に実施できる。また、対応する移動体の下ガイド面も同一平面上に配置されるので、同様に高精度な加工を簡易に実施でき、組立て精度も向上する。従って、移動体の追従精度と直進安定性を容易に確保できるし、第１ガイド部は左右対称形状なので双方とも同一の加工工具段取りにより加工できる。
また、移動体を上下方向から挟持するようにガイド手段を設けたので移動体の浮き上がりを防止できる。
【００２０】
また、静圧ガイド面に圧油を供給した際に移動体の変位、変形が生じても、押え部材の位置を調整することでガイド手段の矯正を容易に実施でき、常に良好に移動体を案内できる。従って、機械精度を安定させるために移動体を大型化する必要が無くなり、逆に小型化を図ることができる。
更に、第２ガイド部が移動体の第２係合部を左右から挟持して案内するので、移動体が蛇行するようなことがない。また、第２係合部の左右壁面の平行出しは第１ガイド部の下側ガイド面を基準にすることで容易に作製でき、高精度加工を簡易に実施できる。
また、移動体は無垢一体構造とすることで変形し難く、更に小型化を図ることができる。
尚、上記実施の形態は、研削盤の砥石台の摺動部に関して述べたが、他の工作機械の静圧パッドを用いた摺動部に対しても適用できる。
【００２１】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の係る工作機械の静圧ガイド構造によれば、ガイド部の高精度な加工を容易に実施できるし、静圧ガイド面に加えた圧油により変形が生じても容易に矯正できるためガイド構造の小型化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る工作機械の静圧ガイド構造を適用した研削盤の部分説明図を示し、砥石台の説明図である。
【図２】図１の砥石台の断面図である。
【図３】研削盤の概略平面図である。
【図４】従来の工作機械の静圧ガイド機構を備えた砥石台の断面図を示し、図３の砥石台の断面図である。
【符号の説明】
１・・基台、２・・移動体、１３・・ガイド手段、１３ａ・・第１ガイド部、１３ｂ・・第２ガイド部、１４ａ・・下側ガイド面、１４ｂ・・上側ガイド面、１５・・縦ガイド面、１６・・第１係合部、１７・・第２係合部、１７ａ・・ガイド面、１８・・押え部材、１９ａ・・下ガイド面，１９ｂ・・上ガイド面、２１・・ボルト、２４・・静圧パッド。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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