(57)【要約】【課題】  １本のリニア案内レールの研削加工時間を短縮させる。【解決手段】  クロスレール式複合研磨機１を用い、ワークテーブル２上に載置されたプレファブリックレール状ワークｗの機械方向（ＭＤ）への移動進行に連れて一対の総形砥石車５ｇ，５ｇでワーク両側面ｗｓを、１個の総形砥石車６ｇでワーク頭頂部ｗｔの研削・研磨加工して研磨されたリニア案内レールを製造する。【選択図】  図１
2013141734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺状ベース（１０）上に設けた左右方向に往復移動可能なワークテーブル（２）、
上記ワークテーブル（２）を長尺状ベース（１０）上で左右方向に移動させる駆動手段（３）、
前記長尺状ベース（２）を前後に跨いで立架した一対のコラム（４ａ，４ｂ）上に、左側前正面（４ｆｓ）および背後面（４ｂｓ）にそれぞれクロスレール（４ｒｆ，４ｒｂ））を張り巡らした梁（４ｃ）を水平方向に設けた門型コラム（４）、
前記門型コラムの左側前正面に設けたクロスレール４ｒｆ）に、左右方向移動可能におよび上下方向昇降可能に設けた砥石軸（５ａ）に軸承された総形砥石車の一対（５ｇ，５ｇ）によりレール状ワーク（ｗ）の両側面を同時に研削加工する第一研削手段（５）、
および、
前記門型コラムの背後面に設けたクロスレール（４ｒｂ）に、前後方向移動可能におよび上下方向昇降可能に設けた砥石軸（６ｂ）に軸承された総形砥石車（６ｇ）によりレール状ワーク（ｗ）の頭頂部を研削加工する第二研削手段、
を備える複合研磨機（１）。
【請求項２】
請求項１記載のレール複合研磨機（１）を用い、次の工程を経てプレファブリックレール状ワーク（ｗ）の表面頂頭部および両側面を研削加工することを特徴とするレールの研磨加工方法。
１）．前記レールの複合研磨機（１）のワークテーブル（２）上にワーク（ｗ）を載置する。
２）．第一研削手段（５）の一対の砥石軸（５ａ，５ａ）に軸承された総形砥石車（５ｇ，５ｇ）をクロスレール（４ｒｆ）上で中央側へ移動し、ついで、下降させて研削開始位置へと移動させ、その位置で前記総形砥石車（５ｇ，５ｇ）を回転軸廻りに水平方向に回転させる。
３）．第二研削手段（６）の砥石軸（６ａ）に軸承された総形砥石車（６ｇ）をクロスレール（４ｒｂ）上で中央側へ移動し、ついで、下降させて研削開始位置へと移動させ、その位置で前記総型砥石車（６ｇ）を回転軸廻りに上下方向に回転させる。
４）．駆動手段（３）により前記ワークテーブル（２）を長尺状ベース（１０）上で左側から右側方向に移動開始させる。
５）．上記ワークテーブル（２）の移動を続行させることによりワーク（ｗ）両速部（ｗｓ，ｗｓ）に前記回転する総型砥石車（５ｇ，５ｇ）を当接させてワーク両側部の第一研削加工を開始する。
６）．上記ワークテーブル（２）の移動を続行させることによりワーク（ｗ）頭頂部（ｗｔ）に前記回転する総型砥石車（６ｇ）を当接させてワーク頭頂部の第二研削加工を開始する。
７）．上記ワークテーブル（２）の移動を続行させることにより前記ワーク両側部の第一研削加工と前記ワーク頭頂部の第二研削加工の同時研削加工を続行し、ついで、この同時研削加工を終了させる。
なお、上記２）工程と３）工程は、いずれが先に行われても良い。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属工作機械、半導体製造装置、測定装置のＸ，Ｙ−ステージ等で使用されるリニアガイドのリニア案内レール、鉄道軌道レールなどのレールの頭頂部の軌道面を１個の総形（輪郭）砥石車で、リニア案内レールの両側部を一対の総形砥石車を用いて長尺状のレールの移動時に同時研削加工する複合研磨機および研磨加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、アルミダイキャスト成型、エンジニアリング樹脂や熱硬化性樹脂のプルトルージョン成形、セラミックや鉄の鋳造成型、引き抜き成型等で予めレール状に成形したプレファブリックレール（ワーク）のレールの頭頂部の軌道面の研削加工と、レールの両側部研削加工は、それぞれ別々の研削装置を用いて行われていた。なお、レール業界では、研削加工とは言わず、レール研磨加工、レールドレス加工、もしくは、レール削正加工と呼ばれることが多い。
【０００３】
特開昭６３−１８０４３７号公報（特許文献１）は、１個の総形（輪郭）砥石車を回転させながらワーク(リニア案内レール)の側面を移動させてワークにボール転動溝を研削加工する方法を図示する。
【０００４】
また、特開２００２−３７２０４４号公報（特許文献２）は、一対の総形（輪郭）砥石車を回転させながらワーク（リニア案内レール）の側面を移動させて、ワークにボール転動溝および測定用溝を一緒にワークの両側面に研削加工する方法を図示する。
【０００５】
さらに、特開２００３−２８７０２６号公報（特許文献３）は、成形砥石をワーク(リ
ニア案内レール)の頭頂部に押し付け、次いで、成形砥石をワークの頭頂部上を滑走させ
てリニア案内レールの頭頂部にスライダー転走溝とスケール取り付け溝を成形する方法およびそれに使用する成形砥石の構造を開示する。
【０００６】
一方、特開平１０−１９５８０５号公報（特許文献４）は、ワークである鉄道軌道レールの頭頂部に円筒（ロール）砥石車に換えて研磨プーリーを押し付け、この回転する研磨プーリーをワーク頭頂部に走行させて頭頂部の軌道面を研磨する方法を開示する。
【０００７】
また、特開２００７−３０１２３号公報（特許文献５）にクロスレール式工作機械の一例が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開昭６３−１８０４３７号公報の第６図
【特許文献２】特開２００２−３７２０４４号公報の図１、図１０
【特許文献３】特開２００３−２８７０２６号公報の図２、図６
【特許文献４】特開平１０−１９５８０５号公報の図１、図８
【特許文献５】特開２００７−３０１２３号公報の図１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本願発明者等は、レール（ワーク）の頭頂部の軌道面を１個の総形（輪郭）砥石車で、ワークの両側部を一対の総形（輪郭）砥石車を用いてワークの移動時に同時研削加工できればレールの研磨加工時間を短縮できることに着目し、（１）研削加工時、レール状ワー
クを移動させ、砥石軸は移動させずに決められた研削開始位置でワークの研削加工を行う。（２）特許文献３記載の成形砥石を総形砥石車形状に変更する。（３）レールの頭頂部の軌道面研削加工用の前記総形砥石車または円筒砥石車、および、案内レールの側面を研削加工する一対の前記総形砥石車を門型（クロスレール移動式）研削装置のコラムの前面と背面に設けたクロスレール上をそれぞれが移動できるように配置させることにより前記３個の砥石車によりワークを同時成形することを可能ならしめることに想到した。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１のレールの複合研磨機（１）に係る発明は、
長尺状ベース（１０）上に設けた左右方向に往復移動可能なワークテーブル（２）、
上記ワークテーブル（２）を長尺状ベース（１０）上で左右方向に移動させる駆動手段（３）、
前記長尺状ベース（２）を前後に跨いで立架した一対のコラム（４ａ，４ｂ）上に、左側前正面（４ｆｓ）および背後面（４ｂｓ）にそれぞれクロスレール（４ｒｆ，４ｒｂ））を張り巡らした梁（４ｃ）を水平方向に設けた門型コラム（４）、
前記門型コラムの左側前正面に設けたクロスレール４ｒｆ）に、左右方向移動可能におよび上下方向昇降可能に設けた砥石軸（５ａ）に軸承された総形砥石車の一対（５ｇ，５ｇ）によりレール状ワーク（ｗ）の両側面を同時に研削加工する第一研削手段（５）、
および、
前記門型コラムの背後面に設けたクロスレール（４ｒｂ）に、前後方向移動可能におよび上下方向昇降可能に設けた砥石軸（６ａ）に軸承された総形砥石車（６ｇ）によりレール状ワーク（ｗ）の頭頂部を研削加工する第二研削手段、
を備える複合研磨機（１）にある。
【００１１】
請求項２のレールの複合研磨加工方法に係る発明は、請求項１記載のレール複合研磨機（１）を用い、次の工程を経てプレファブリックレール状ワーク（ｗ）の表面頂頭部および両側面を研削加工することを特徴とするレールの研磨加工方法にある。
１）．前記レールの複合研磨機（１）のワークテーブル（２）上にワーク（ｗ）を載置する。
２）．第一研削手段（５）の一対の砥石軸（５ａ，５ａ）に軸承された総形砥石車（５ｇ，５ｇ）をクロスレール（４ｒｆ）上で中央側へ移動し、ついで、下降させて研削開始位置へと移動させ、その位置で前記総形砥石車（５ｇ，５ｇ）を回転軸廻りに水平方向に回転させる。
３）．第二研削手段（６）の砥石軸（６ａ）に軸承された総形砥石車（６ｇ）をクロスレール（４ｒｂ）上で中央側へ移動し、ついで、下降させて研削開始位置へと移動させ、その位置で前記総型砥石車（６ｇ）を回転軸廻りに上下方向に回転させる。
４）．駆動手段（３）により前記ワークテーブル（２）を長尺状ベース（１０）上で左側から右側方向に移動開始させる。
５）．上記ワークテーブル（２）の移動を続行させることによりワーク（ｗ）両速部（ｗｓ，ｗｓ）に前記回転する総型砥石車（５ｇ，５ｇ）を当接させてワーク両側部の第一研削加工を開始する。
６）．上記ワークテーブル（２）の移動を続行させることによりワーク（ｗ）頭頂部（ｗｔ）に前記回転する総型砥石車（６ｇ）を当接させてワーク頭頂部の第二研削加工を開始する。
７）．上記ワークテーブル（２）の移動を続行させることにより前記ワーク両側部の第一研削加工と前記ワーク頭頂部の第二研削加工の同時研削加工を続行し、ついで、この同時研削加工を終了させる。
なお、上記２）工程と３）工程は、いずれが先に行われても良い。
【発明の効果】
【００１２】
ワーク(被加工物であるプレファブリックレール)の頭頂部と両側部を同時に研削加工できるので、ワーク１個当たりの研削加工時間が短くなる。
【００１３】
第一研削手段（５）を門型コラム（４）の左側前正面クロスレール（４ｒｆ）に、第二研削手段（６）を門型コラム（４）の背面クロスレール（４ｒｂ）にそれぞれ別々に取り付けたので、ワーク研削加工時にそれぞれの総形砥石車（５ｇ，６ｇ）が干渉（衝突し合う）することがない。また、総形砥石車（５ｇ，５ｇ）に対する総形砥石車（６ｇ）の直角出し設定が容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１はレールの複合研磨機を斜め正面から見た斜視図である。
【図２】図２はレールの複合研磨機を左側面から見た正面図である。
【図３】図３はレールの複合研磨機を右側面から見た背面図である。
【図４】図４はワークを複合研削加工している状態を示す一部を切り欠いた正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１、図２および図３に示すプレファブリックレール状ワークｗのクロスレール式複合研磨機１は、長尺状ベース１０上に設けた左右方向（ＭＤ方向）に往復移動可能なワークテーブル２、このワークテーブル２を長尺状ベース機枠１０上で左右方向に移動させる駆動手段３、前記長尺状ベース機枠２を前後（ＣＤ方向）に跨いで立架した一対のコラム４ａ，４ｂ上に、左側前正面４ｆｓおよび背後面４ｂｓのそれぞれにクロスレール４ｒｆ，４ｒｂを張り巡らした梁４ｃを水平方向に設けた門型コラム４、この門型コラムの左側前正面に設けたクロスレール４ｒｆに、左右方向移動可能におよび上下方向昇降可能に設けた砥石軸５ａに軸承された総形砥石車の一対５ｇ，５ｇによりワークｗの両側面を同時に研削加工する第一研削手段５、および、前記門型コラム４の背後面に設けたクロスレール４ｒｂに、前後方向移動可能におよび上下方向昇降可能に設けた砥石軸６ｂに軸承された総形砥石車６ｇによりワークｗの頭頂部を研削加工する第二研削手段を備える。この複合研磨機１は、工場建屋内の補強床Ｆ上に設置される。図１における９は、ワークテーブル位置確認センサーを示す。
【００１６】
前記ワークテーブル２を長尺状ベース機枠１０上で左右方向に移動させる駆動手段３は、リニアモータ式であってもサーボモータ駆動ボールネジ回転駆動方式であっても、油圧駆動式であってもよい。図ではリニアモータＬｍ式が示されている。
【００１７】
同様に、砥石軸５ａ，６ａの昇降手段、クロスレール上前後方向の砥石軸固定移動板５ｓｒ，６ｓｒ移動手段も、リニアモータ式であってもサーボモータ駆動ボールネジ回転駆動方式であっても、油圧駆動式であってもよい。図では砥石軸５ａ，５ａ，６ａの昇降手段および砥石軸５ａ，６ａを固定する移動板５ｓ，５ｓ，６ｓのクロスレール上前後方向の移動手段がサーボモータｍ駆動ボールネジ５ｂ，６ｂ回転駆動方式を採用していることを示している。
【００１８】
一対の砥石軸５ａ，５ａに軸承される総形砥石車の一対５ｇ，５ｇの研削面と砥石軸６ａに軸承される総形砥石車６ｇの研削面は総形砥石車６ｇが一対の総形砥石車の一対５ｇ，５ｇにワークを介して（５ｇ，５ｇの研削面の水平面と総形砥石車６ｇの研削面の垂直面）が直角面を形成するよう、門型コラム４の各々のクロスレール４ｒｆ，４ｒｂ上に前後方向移動可能に設置されている。(図４参照)
【００１９】
なお、図には示していないがワークのＭＤ方向の移動時の横揺れを防ぐため、従属回転ロール一対の複数群をワーク移動軌跡のワーク両側面を挟むように配置することは有用で
ある。
【００２０】
前記ワークｗは、アルミダイキャスト成型、エンジニアリング樹脂や熱硬化性樹脂のプルトルージョン成形、セラミックや鉄の鋳造成型、引き抜き成型等で予めレール状に成形したプレファブリックレールであり、図４に示すように頭頂部ｗｔ、脚部ｗｆ、側部ｗｓを有する。
【００２１】
前記総形砥石車６ｇの形状は、ワーク頭頂部の研削（研磨）加工形状による。図４ではワークｗの例としてリニア案内レールを示したので、総形砥石車６ｇを示したが、ワークｗが鉄道軌道レールであるときは、円筒状砥石車６ｇであってもよい。砥石素材としては、ダイヤモンド砥石、ｃＢＮ砥石、ＳｉＣ砥石が、結合材としてはビトリアイドボンド砥石、メタルボンド砥石、レジンボンド砥石などが利用できる。
【００２２】
上記レールの複合研磨機１を用い、プレファブリックレール状ワーク（ｗ）の表面頂頭部および両側面を研削加工するには、次の工程を経て実施される。
【００２３】
１）．前記レールの複合研磨機（１）のワークテーブル（２）上にワーク（ｗ）を載置する。
【００２４】
２）．第一研削手段（５）の一対の砥石軸（５ａ，５ａ）に軸承された総形砥石車（５ｇ，５ｇ）をクロスレール（４ｒｆ）上で中央側へ移動し、ついで、下降させて研削開始位置へと移動させ、その位置で前記総形砥石車（５ｇ，５ｇ）を回転軸廻りに水平方向に回転させる。
【００２５】
３）．第二研削手段（６）の砥石軸（６ａ）に軸承された総形砥石車（６ｇ）をクロスレール（４ｒｂ）上で中央側へ移動し、ついで、下降させて研削開始位置へと移動させ、その位置で前記総型砥石車（６ｇ）を回転軸廻りに上下方向に回転させる。
【００２６】
４）．駆動手段（３）により前記ワークテーブル（２）を長尺状ベース（１０）上で左側から右側方向に移動開始させる。
【００２７】
５）．上記ワークテーブル（２）の移動を続行させることによりワーク（ｗ）両速部（ｗｓ，ｗｓ）に前記回転する総型砥石車（５ｇ，５ｇ）を当接させてワーク両側部の第一研削加工を開始する。
【００２８】
６）．上記ワークテーブル（２）の移動を続行させることによりワーク（ｗ）頭頂部（ｗｔ）に前記回転する総型砥石車（６ｇ）を当接させてワーク頭頂部の第二研削加工を開始する。
【００２９】
７）．上記ワークテーブル（２）の移動を続行させることにより前記ワーク両側部の第一研削加工と前記ワーク頭頂部の第二研削加工の同時研削加工を続行し、ついで、この同時研削加工を終了させる。(図４参照)
【００３０】
なお、上記２）工程と３）工程は、いずれが先に行われても良い。
【００３１】
また、ワークｗ通過の際の加工条件は、回転速度１，５００〜３，０００ｍｉｎ−１で回転する前記一対の総形砥石車５ｇ，５ｇでワークの両側部を研削加工し、回転速度１，２００〜３，０００ｍｉｎ−１で回転する前記１個の砥石車６ｇでワーク頭頂部ｗｔを研削加工してドレス（研磨）加工されたレールを製造する。ワークテーブル２の移動速度は１〜２５ｍｍ／分が好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
被加工物であるプレファブリックレール状ワークｗの頭頂部ｗｔと両側部ｗｓを３個の総型砥石車５ｇ，５ｇ，６ｇで同時に研削・研磨加工できるので、ワーク１個当たりの研削加工時間を短くできる。
【符号の説明】
【００３３】
１  複合研磨機
ｗ      ワーク
ｗｔ    ワーク頭頂部
ｗｓ    ワーク側部
２    ワークテーブル
４  門型コラム
５  第一研削手段
５ａ  砥石軸
５ｇ  総形砥石車
６  第二研削手段
６ａ  砥石軸
６ｇ  総形砥石車
【図１】
2013141734.tif 000003
【図２】
2013141734.tif 000004
【図３】
2013141734.tif 000005
【図４】
2013141734.tif 000006