JP2005262342A - 振れ止め装置を備えた工作機械 - Google Patents

Abstract

【課題】種々のワーク長からなるワークに適用可能であると共に、振れ止め装置によるワーク支持力を向上させることにより、より高精度な加工を行うことができる振れ止め装置を備えた工作機械を提供する。
【解決手段】主軸台２８及び心押台２９がＺ軸方向にベッド１上に形成された同一のワーク支持用ガイドレール２１上を摺動可能に配設されている。そして、主軸台２８の主軸台ベース２８ａと心押台２９の心押台ベース２９ａの中間領域に振れ止め装置３０の振れ止め装置３０ａが固定されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、振れ止め装置を備えた工作機械に関するものである。

従来、振れ止め装置を備えた工作機械は、心押台及び振れ止め装置がワークの軸線方向へ移動可能な構成としたものがある（例えば、特許文献１参照）。そして、この特許文献１に開示された工作機械は、振れ止め装置のベース部材が主軸台のベース部材及び心押台のベース部材の中間領域よりも前方側（作業者側）に配設されている。このように、振れ止め装置のベース部材が主軸台のベース部材及び心押台のベース部材の中間領域よりも前方側に配設されているのは、心押台と振れ止め装置が移動する際に心押台のベース部材と振れ止め装置のベース部材とが干渉しないようにするためである。なお、この開示された工作機械は、心押台及び振れ止め装置を移動可能とすることにより、種々のワーク長からなるワークに適用することができる。
特開平６−１１４６９１号公報

しかし、従来の振れ止め装置を備えた工作機械は、心押台のベース部材と振れ止め装置のベース部材とが相互に干渉しないようにするために、振れ止め装置のベース部材の配設位置からワークまでの距離が遠くなる構成であった。そのために、振れ止めの剛性によるワーク支持力が低下するという問題があった。ここで、振れ止め装置によるワークの支持力は、ワークの加工精度の影響を及ぼすものである。

また、心押台をベッド上に固定する構成であれば、振れ止め装置のベース部材の配設位置をワークに近づけることができるが、この場合には種々のワーク長のものに適用することができない。

本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、種々のワーク長からなるワークに適用可能であると共に、振れ止め装置によるワーク支持力を向上させることにより、より高精度な加工を行うことができる振れ止め装置を備えた工作機械を提供することを目的とする。

そこで、本発明者はこの課題を解決すべく鋭意研究し、試行錯誤を重ねた結果、主軸台を可動させることにより、種々のワーク長からなるワークに適用可能であると共に、振れ止め装置によるワーク支持力を向上できることを思いつき、本発明を完成するに至った。

（第１の発明）
すなわち、本発明の第１の振れ止め装置を備えた工作機械は、ベッドと、前記ベッド上に配設された主軸台ベースと該主軸台ベース上に配設され略棒状からなるワークの一端側を前記ワークの軸線回りに回転支持可能な主軸部とを有する主軸台と、前記ベッド上で前記主軸台に対向して配設され配設された心押台ベースと該心押台ベース上に配設され前記ワークの他端側を前記ワークの軸線回りに回転支持可能な心押軸部とを有する心押台と、工具を支持し前記ベッドに対して前記ワークの軸線方向及び軸線直交方向へ移動可能に前記ベッド上に配設された工具台と、少なくとも一部分が前記ベッド上で前記主軸台ベースと前記心押台ベースとの中間領域に配設された振れ止めベースと該振れ止めベース上に配設され前記ワークの中間部を支持する振れ止め部とを有する振れ止め装置と、前記ベッドに対して前記ワークの軸線方向へ前記主軸台を駆動する主軸台駆動手段と、前記ベッドに対して前記ワークの軸線方向へ前記心押台を駆動する心押台駆動手段と、を備えたことを特徴とする（請求項１）。

つまり、本発明の第１の振れ止め装置を備えた工作機械の特徴的な構成は、主軸台及び心押台が移動可能な構成としていることである。さらに、他の特徴的な構成は、振れ止めベースの少なくとも一部分が主軸台ベースと心押台ベースとの中間領域に配設されていることである。ここで、主軸台ベースとは、主軸台のうちの土台となる部分である。心押台ベースとは、心押台のうちの土台となる部分である。振れ止めベースとは、振れ止め装置のうちの土台となる部分である。そして、このような構成からなることにより、加工前にワークを支持する際には、ベッド上に固定配設された振れ止め装置の位置を基準にして主軸台及び心押台を移動させることにより行うができる。さらに、ワークの長手方向の長さが異なる場合には、そのワーク長に応じて主軸台及び心押台の離間距離を変更させればよい。

従来は干渉防止のために主軸台ベースと心押台ベースとの間に振れ止めベースを配設することができなかったが、本発明の第１の振れ止め装置を備えた工作機械によれば、主軸台ベースと心押台ベースとの間に振れ止めベースを配設することができる。さらに、本発明によれば、主軸台ベースと心押台ベースとの間に振れ止めベースを配設したとしても、種々のワーク長からなるワークに適用することができる。そして、このような構成とすることにより、振れ止め装置の振れ止めベースの配設位置を従来に比べてよりワークに近づけることができる。つまり、振れ止めベースとワークとの距離を短縮することができるので、振れ止め装置の剛性を向上させることができる。この結果、振れ止め装置によるワーク支持力を向上させることができる。これにより、本発明によれば、種々のワーク長からなるワークに適用することができると共に、より高精度な加工を行うことができる。

さらに、主軸台ベースと心押台ベースと中間領域に振れ止めベースを配設可能とすることにより、従来に比べて振れ止め装置の配設位置の分だけ小型化することができる。このことにより、作業者の位置からワークの支持位置までの距離が短縮可能となるので、作業性を向上することにつながる。一方、装置全体の大きさを従来と同様にする場合には、主軸台ベース、心押台ベース及び振れ止めベースを従来に比べて大型化することができる。つまり、主軸台、心押台及び振れ止め装置の剛性をより高くすることができる。これにより、より高精度な加工が可能となると共に、加工時間の短縮にもつながる。

上記第１の振れ止め装置を備えた工作機械において、前記振れ止め装置は、前記ベッド上に固定されるようにしてもよい（請求項３）。すなわち、振れ止め装置の振れ止めベースがベッドに固定されることになる。このように、振れ止め装置がベッド上に固定されることにより、ボールねじ駆動される振れ止め装置に比べて、振れ止め装置の剛性が高くなる。つまり、振れ止め装置の剛性を高くすることができることにより、より高精度な加工を行うことができる。なお、振れ止め装置がベッド上に固定されているとしても、主軸台及び心押台をそれぞれ移動させることにより、種々のワーク長からなるワークに適用することには変わりない。

また、上記第１の振れ止め装置を備えた工作機械において、さらに、前記ベッドに対して前記ワークの軸線方向へ前記振れ止め装置を駆動する振れ止め駆動手段を備えるようにしてもよい（請求項４）。例えば、ワークを主軸部、心押軸部、及び振れ止め部により支持した後に、僅かに振れ止め部による支持位置を移動させた場合には、主軸部及び心押軸部を同時に移動させるか、若しくは、振れ止め部のみを移動させるかの何れかになる。このような場合には、主軸台駆動手段と心押台駆動手段とが同期をとることができないときには、主軸部及び心押軸部をワークを支持した状態で同時に移動させることはできない。そこで、振れ止め駆動手段を備えることにより、このような場合に、振れ止め部のみを僅かに移動させることにより、振れ止め部による支持位置を変更することができる。

また、振れ止め駆動手段を備える場合には、前記振れ止め装置が移動可能な距離を、前記主軸台及び前記心押台の移動可能な距離に対して短くするようにするとよい（請求項９）。このように、振れ止め駆動手段により振れ止め装置が移動可能な距離が、短くすることにより、主軸台及び心押台の移動量の減少を低減することができる。つまり、主軸台及び心押台の移動量を適切に確保することができるので、種々のワーク長からなるワークに対して確実に適用することができる。

また、振れ止め駆動手段を備える場合には、前記振れ止め駆動手段は、前記主軸台及び前記心押台の移動量が前記振れ止め装置の移動量に対して小さくなる前記ワークを支持する際に前記振れ止め装置を駆動するようにしてもよい（請求項１０）。例えば、当該工作機械により加工可能な最長のワーク長からなるワークの場合には、主軸台及び心押台が最も離れた位置に移動することになる。そうすると、振れ止め部によりワークを支持する位置が適切な支持位置にならない場合がある。このような場合であっても、振れ止め装置を移動可能な構成とすることにより、ワークの適切な位置を振れ止め部により支持することができる。つまり、主軸台及び心押台の移動量が振れ止め装置の移動量に対して小さくなるワーク（ワーク長の長いワーク）を加工する場合に、主軸台及び心押台により移動量を確保することができないときに、振れ止め装置を移動させてワークの適切な位置を振れ止め部により支持することができる。

また、上記第１の振れ止め装置を備えた工作機械において、前記ベッドは、前記ワークの軸線方向に形成されたガイドレールを有し、前記主軸台及び前記心押台は、同一の前記ガイドレール上をスライド可能であるようにしてもよい（請求項７）。主軸台が移動するガイドレールと心押台が移動するガイドレールを共通化することにより、主軸台と心押台との相対的移動精度を向上させることができる。さらに、主軸台及び心押台のガイドレールへの組み付け構成を共通化することができるので、部品の共通化が可能となり、低コスト化を図ることができる。なお、主軸台及び心押台は、ガイドレールを挟時するようにしてもよい。また、ガイドレールは、一対のガイドレールからなるようにしてもよい。例えば、平行な２本のガイドレールがベッドに形成されており、これら２本のガイドレール上を主軸台及び心押台がスライドするようにしてもよい。

また、ベッドに形成されたガイドレール上に主軸台及び心押台がスライド可能に配設されている場合において、前記振れ止め装置が前記ガイドレール上に配設されるようにしてもよい（請求項８）。つまり、同一のガイドレール上を主軸台、心押台、及び振れ止め装置が配設されている。このように、主軸台、心押台、及び振れ止め装置を同一のガイドレール上に配設することにより、従来はそれぞれの配設土台として３カ所の配設土台をベッドに形成する必要があったのに比べて、ベッドの製造コストを大きく低減することができる。なお、振れ止め装置は、ガイドレール上に移動可能に配設してもよいし、ガイドレール上に固定配設してもよい。

（第２の発明）
また、本発明の第２の振れ止め装置を備えた工作機械は、ベッドと、前記ベッド上に配設され略棒状からなるワークの一端側を前記ワークの軸線回りに回転支持可能な主軸を有する主軸台と、前記ベッド上で前記主軸台に対向して配設され前記ワークの他端側を前記ワークの軸線回りに回転支持可能な心押軸を有する心押台と、工具を支持し前記ベッドに対して前記ワークの軸線方向及び軸線直交方向へ移動可能に前記ベッド上に配設された工具台と、前記ベッド上で前記主軸台と前記心押台との間に固定配設され前記ワークの中間部を支持する振れ止め装置と、前記ベッドに対して前記ワークの軸線方向へ前記主軸台を駆動する主軸台駆動手段と、前記ベッドに対して前記ワークの軸線方向へ前記心押台を駆動する心押台駆動手段と、を備えたことを特徴とする（請求項２）。

つまり、本発明の第２の振れ止め装置を備えた工作機械の特徴的な構成は、主軸台及び心押台が移動可能な構成としていることである。さらに、他の特徴的な構成は、振れ止め装置がベッドに固定配設されていることである。このような構成からなることにより、加工前にワークを支持する際には、ベッド上に固定配設された振れ止め装置の位置を基準にして主軸台及び心押台を移動させることにより行う。さらに、ワークの長手方向の長さが異なる場合には、そのワーク長に応じて主軸台及び心押台の離間距離を変更させればよい。

本発明の第２の振れ止め装置を備えた工作機械によれば、振れ止め装置がベッド上に固定配設されているので、可動可能な従来の振れ止め装置に比べて、振れ止め装置の剛性を向上させることができる。そして、振れ止め装置の剛性を向上させることにより、より高精度な加工を行うことができる。さらに、第１の振れ止め装置を備えた工作機械によれば、上述したように、ワーク長が異なる場合であっても、主軸台及び心押台をワーク長に合わせて移動させることにより対応することができる。つまり、本発明の第１の振れ止め装置を備えた工作機械によれば、種々のワーク長のワークに適用可能である。

また、本発明の第２の振れ止め装置を備えた工作機械によれば、振れ止め装置が主軸台及び心押台が配設されるガイドレール上に配設されていることにより、振れ止め装置がベッド上に支持される位置からワークの支持位置までの距離が、従来の工作機械に比べて、短縮することができる。

（第１の発明及び第２の発明についての共通事項）
上記第１及び第２の振れ止め装置を備えた工作機械において、主軸台の主軸部は、ワークの一端側を把持するチャックを備えるようにしてもよいし、ワークの一端側の軸心のみを支持するセンタを備えるようにしてもよいし、チャック及びセンタの両者を備えるようにしてもよい。そして、この主軸部は、モータなどの回転駆動手段により回転駆動可能な構成とするとよい。また、心押台の心押軸部は、主軸台の主軸部と同様に、チャックを備えるようにしてもよいし、センタを備えるようにしてもよいし、チャックとセンタを備えるようにしてもよい。そして、心押軸部は、主軸部の回転に伴って回転する構成としてもよいし、主軸部の回転と同期可能なモータなどの回転駆動手段により回転駆動可能な構成としてもよい。また、振れ止め装置は、一つの振れ止め部を備えるようにしてもよいし、複数の振れ止め部を備えるようにしてもよい。

また、前記主軸台駆動手段は、前記振れ止め装置による前記ワークの支持位置及び前記ワークの形状に基づき決定された前記主軸台による前記ワークの支持位置へ前記主軸台を位置決め駆動するようにしてもよい（請求項５）。また、前記心押台駆動手段は、前記振れ止め装置による前記ワークの支持位置及び前記ワークの形状に基づき決定された前記心押台による前記ワークの支持位置へ前記心押台を位置決め駆動するようにしてもよい（請求項６）。

また、本発明の第１及び第２の振れ止め装置を備えた工作機械において、前記工具は砥石であって、前記工具台は前記砥石を回転可能に支持し、前記工作機械は研削盤であるようにしてもよい（請求項１１）。本発明を研削盤に適用することにより、高精度が要求されるワークの加工を行うことができる。なお、旋盤などの他の工作機械に対しても本発明を適用することができるのは言うまでもない。

また、本発明の工作機械により加工される前記ワークは、クランクシャフト又はカムシャフトとしてもよい（請求項１２）。これらのワークは、高精度が要求されると共に加工時間の短縮も要求されるワークである。つまり、本発明を適用することにより、高精度及び加工時間の短縮を図ることができる。

次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。
（１）第１実施形態
まず、第１実施形態における振れ止め装置を備えた工作機械について説明する。第１実施形態における振れ止め装置を備えた工作機械は、主軸台、心押台、及び振れ止め装置が同一のガイドレール上に移動可能に配設されている研削盤である。この第１実施形態における振れ止め装置を備えた工作機械について、図１〜図３を参照して説明する。図１は、第１実施形態における工作機械の平面図である。図２は、第１実施形態における工作機械の正面図である。図３は、第１実施形態における工作機械のワーク支持部の模式図である。

（第１実施形態の工作機械の全体構成）
第１実施形態における工作機械は、図１に示すように、略直方体からなるベッド１を有している。このベッド１上には、ベッド１の奥側（図１の上側）である砥石支持部２と、ベッド１の手前側（図１の下側）であるワーク支持部３とにより区分される。

（第１実施形態の砥石支持部２の構成）
まず、砥石支持部２について図１を参照して説明する。砥石支持部２は、砥石用Ｚ軸ガイドレール４と、砥石用Ｚ軸ボールねじ５ａ，５ｂと、砥石用Ｚ軸サーボモータ６ａ，６ｂと、砥石用テーブル７ａ，７ｂと、砥石用Ｘ軸ボールねじ８ａ，８ｂと、砥石用Ｘ軸サーボモータ９ａ，９ｂと、砥石台１０ａ，１０ｂと、砥石１１ａ，１１ｂとから構成される。

砥石用Ｚ軸ガイドレール４は、ベッド１の上面側の奥側に、Ｚ軸方向に延在するように２本形成されている。砥石用Ｚ軸ボールねじ５ａ，５ｂは、ベッド１の砥石用Ｚ軸ガイドレール４の間に、Ｚ軸方向に延在してＺ軸回りに回転自在に支持されている。左側砥石用Ｚ軸サーボモータ６ａは、左側砥石用Ｚ軸ボールねじ５ａの左端に連結されており、左側砥石用Ｚ軸ボールねじ５ａを回転可能に駆動する。右側砥石用Ｚ軸サーボモータ６ｂは、右側砥石用Ｚ軸ボールねじ５ｂの右端に連結されており、右側砥石用Ｚ軸ボールねじ５ｂを回転可能に駆動する。左側砥石用テーブル７ａは、砥石用Ｚ軸ガイドレール４上を摺動可能に配設され、下方側が左側Ｚ軸ボールねじ５ａに連結されている。つまり、左側Ｚ軸ボールねじ５ａの回転により、左側砥石用テーブル７ａがＺ軸方向に移動する。さらに、左側砥石用テーブル７ａの上面には、Ｘ軸方向に延在するように砥石用Ｘ軸ガイドレール７１ａが２本形成されている。右側砥石用テーブル７ｂは、砥石用Ｚ軸ガイドレール４上を摺動可能であって左側砥石用テーブル７ａの右側に配設され、下方側が右側Ｚ軸ボールねじ５ｂに連結されている。つまり、右側Ｚ軸ボールねじ５ｂの回転により、右側砥石用テーブル７ｂがＺ軸方向に移動する。さらに、右側砥石用テーブル７ｂの上面には、Ｘ軸方向に延在するように砥石用Ｘ軸ガイドレール７１ｂが２本形成されている。

左側砥石用Ｘ軸ボールねじ８ａは、左側砥石用テーブル７ａ上の左側砥石用Ｘ軸ガイドレール７１ａの間に、Ｘ軸方向に延在してＸ軸回りに回転自在に支持されている。右側砥石用Ｘ軸ボールねじ８ｂは、右側砥石用テーブル７ｂ上の右側砥石用Ｘ軸ガイドレール７１ｂの間に、Ｘ軸方向に延在してＸ軸回りに回転自在に支持されている。左側砥石用Ｘ軸サーボモータ９ａは、左側砥石用Ｘ軸ボールねじ８ａの上端に連結されており、左側砥石用Ｘ軸ボールねじ８ａを回転可能に駆動する。右側砥石用Ｘ軸サーボモータ９ｂは、右側砥石用Ｘ軸ボールねじ７ｂの上端に連結されており、右側砥石用Ｘ軸ボールねじ８ｂを回転可能に駆動する。左側砥石台１０ａは、左側砥石用Ｘ軸ガイドレール７１ａ上を摺動可能に配設され、下方側が左側Ｘ軸ボールねじ８ａに連結されている。つまり、左側Ｘ軸ボールねじ８ａの回転により、左側砥石台１０ａがＸ軸方向に移動する。右側砥石台１０ｂは、右側砥石用Ｘ軸ガイドレール７１ｂ上を摺動可能に配設され、下方側が右側Ｘ軸ボールねじ８ｂに連結されている。つまり、右側Ｘ軸ボールねじ８ｂの回転により、右側砥石台１０ｂがＸ軸方向に移動する。左側砥石１１ａ及び右側砥石１１ｂは、それぞれ左側砥石台１０ａ及び右側砥石台１０ｂにＺ軸回りに回転可能に軸支されている。

（第１実施形態のワーク支持部３の構成）
次に、ワーク支持部３について図１〜図３を参照して説明する。ワーク支持部３は、ワーク支持用ガイドレール２１と、主軸台用ボールねじ２２と、心押台用ボールねじ２３と、振れ止め用ボールねじ２４と、主軸台用サーボモータ２５と、心押台用サーボモータ２６と、振れ止め用サーボモータ２７と、主軸台２８と、心押台２９と、振れ止め装置３０とから構成される。

ワーク支持用ガイドレール２１は、ベッド１の上面側の手前側（図１の下側）に、Ｚ軸方向に延在するように２本形成されている。このワーク支持用ガイドレール２１は、ベッド１の幅より僅かに短く形成されている。主軸台用ボールねじ（主軸台駆動手段）２２は、図３に示すように、ベッド１のワーク支持用ガイドレール２１のほぼ中央のうちのベッド１の左側に、Ｚ軸方向に延在してＺ軸回りに回転自在に支持されている。心押台用ボールねじ（心押台駆動手段）２３は、ベッド１のワーク支持用ガイドレール２１の中央より僅かに奥側（図１の上側）のうちのベッド１の右側に、Ｚ軸方向に延在してＺ軸回りに回転自在に支持されている。振れ止め用ボールねじ（振れ止め駆動手段）２４は、ベッド１のワーク支持用ガイドレール２１の中央より僅かに手前側（図１の下側）のうちのベッド１の右側に、Ｚ軸方向に延在してＺ軸回りに回転自在に支持されている。この振れ止め用ボールねじ２４は、心押台用ボールねじ２３の手前側に配設されている。

主軸台用サーボモータ（主軸台駆動手段）２５は、主軸台用ボールねじ２２の左端に連結されており、主軸台用ボールねじ２２を回転可能に駆動する。心押台用サーボモータ（心押台駆動手段）２６は、心押台用ボールねじ２３の右端に連結されており、心押台用ボールねじ２３を回転可能に駆動する。振れ止め用サーボモータ（振れ止め駆動手段）２７は、振れ止め用ボールねじ２４の右端に連結されており、振れ止め用ボールねじ２４を回転可能に駆動する。

主軸台２８は、図１〜図３に示すように、主軸台ベース２８ａと、主軸部２８ｂと、主軸（図示せず）と、主軸センタ２８ｃと、主軸モータ２８ｄとから構成される。主軸台ベース２８ａは、ワーク支持用ガイドレール２１上のうちの左側を摺動可能に配設され、下方側が主軸台用ボールねじ２２に連結されている。つまり、主軸台用ボールねじ２２の回転により、主軸台ベース２８ａがワーク支持用ガイドレール２１に沿ってＺ軸方向に移動する。主軸部２８ｂは、主軸台ベース２８ａの上側に配設されており、内部にＺ軸回りに回転可能な主軸（図示せず）を備えている。この主軸は、右端側にワークＷの一端側を支持可能な主軸センタ２８ｃを備えている。主軸モータ２８ｄは、主軸の後端側（図１の左側）に配設されており、主軸を回転可能に駆動する。

心押台２９は、心押台ベース２９ａと、心押軸部２９ｂと、心押軸（図示せず）と、心押センタ２９ｃとから構成される。心押台ベース２９ａは、ワーク支持用ガイドレール２１上のうちの右側を摺動可能に配設され、下方側が心押台用ボールねじ２３に連結されている。つまり、心押台用ボールねじ２３の回転により、心押台ベース２９ａがワーク支持用ガイドレール２１に沿ってＺ軸方向に移動する。そして、心押台ベース２９ａは、主軸台２８に対向するように配設されている。心押軸部２９ｂは、心押台２９ａの上側に配設されており、内部にＺ軸回りに回転可能な心押軸（図示せず）を備えている。この心押軸は、主軸部２８ｂが備える主軸と同一軸線上に位置するようにしている。さらに、この心押軸は、左端側にワークＷの他端側を支持可能な心押センタ２９ｃを備えている。

振れ止め装置３０は、振れ止めベース３０ａと、振れ止め部３０ｂとから構成される。振れ止めベース３０ａは、ワーク支持用ガイドレール２１上のうちの主軸台ベース２８ａ及び心押台ベース２９ａの間を摺動可能に配設されている。この振れ止めベース３０ａは、主軸台ベース２８ａ及び心押台ベース２９ａのＸ軸方向幅と同一に形成されており、振れ止めベース３０ａの全てが主軸台ベース２８ａと心押台ベース２９ａの中間領域に配設されている。そして、振れ止めベース３０ａの下方側が、振れ止め用ボールねじ２４に連結されている。つまり、振れ止め用ボールねじ２４の回転により、振れ止めベース３０ａがワーク支持用ガイドレール２１に沿ってＺ軸方向に移動する。振れ止め部３０ｂは、振れ止めベース３０ａの上側に配設されており、ワークＷを挟んで砥石台１０ａ，１０ｂの反対側に配設されている。この振れ止め部３０ｂは、研削時にワークＷの中間部を支持する。つまり、振れ止め部３０ｂによりワークＷの中間部を支持することにより、研削時におけるワークＷの撓みを防止する。

（第１実施形態の工作機械の動作）
次に、上述のような構成からなる第１実施形態における研削盤の動作について説明する。まず、振れ止め装置３０のＺ軸方向の位置決めを行う。この振れ止め装置３０の位置決めは、振れ止め用サーボモータ２７の回転駆動により行う。続いて、ワークＷを配設するために主軸台２８及び心押台２９の離間距離を大きくする。つまり、主軸台２８を図１の左側へ移動させ、心押台２９を図１の右側へ移動させる。この動作は、主軸台用サーボモータ２５及び心押台用サーボモータ２６の回転駆動により行われる。続いて、ワークＷを主軸台２８と心押台２９との間に配設して、主軸センタ２８ｃと心押センタ２９ｃとによりワークＷを挟持させる。つまり、主軸台２８と心押台２９の離間距離を小さくするように、主軸台２８及び心押台２９を移動させることにより行う。このとき、振れ止め装置３０により支持されるワークＷの位置と振れ止め装置３０の位置とが一致するように、主軸台１８及び心押台２９を移動させる。続いて、主軸モータ２８ｄを回転することによりワークＷを回転しつつ、砥石１１ａ，１１ｂを移動させることにより研削を行う。さらに、次のワークＷを研削する場合には、主軸台２８と心押台２９の離間距離を大きくするように、主軸台２８及び心押台２９を移動させて、ワークＷを取り替える。このとき、振れ止め装置３０は、固定した状態となる。

また、ワークＷのワーク長が非常に長い場合には、第１実施形態の研削盤は次のように動作させる。まず、振れ止め装置３０のＺ軸方向の位置決めを行う。続いて、主軸台２８と心押台２９の離間距離が最大となるように、主軸台２８及び心押台２９を移動させる。すなわち、主軸台２８は図１の左端側へ移動させ、心押台２９は図１の右端側へ移動させる。続いて、ワークＷを主軸台２８及び心押台２９の間に配設して、主軸センタ２８Ｃと心押センタ２９ｃとによりワークＷを挟持させる。つまり、主軸台２８と心押台２９の離間距離を小さくするように、主軸台２８及び心押台２９を移動させることにより行う。ただし、ワーク長が非常に長い場合には、主軸台２８及び心押台２９はあまり移動させることはできない。従って、振れ止め装置３０により支持させるワークＷの位置と振れ止め装置３０の位置とが一致しない場合がある。この場合には、振れ止め装置３０の位置と振れ止め装置３０により支持させるワークＷの位置が一致するように、振れ止め装置３０を移動させる。続いて、主軸モータ２８ｄを回転することによりワークＷを回転しつつ、砥石１１ａ，１１ｂを移動させることにより研削を行う。

（２）第２実施形態
次に、第２実施形態における振れ止め装置を備えた工作機械について説明する。第２実施形態における振れ止め装置を備えた工作機械は、主軸台、心押台及び振れ止め装置が同一のガイドレール上に配設されている研削盤である。さらに詳細には、主軸台及び心押台のみがガイドレール上を移動可能であって、振れ止め装置はガイドレール上に固定されている。つまり、第２実施形態における工作機械は、上述した第１実施形態における工作機械に対して、振れ止め装置が固定されている点が相違する。以下に、図４を参照して、第２実施形態における工作機械について詳述する。図４は、第２実施形態における工作機械のワーク支持部の模式図である。

（第２実施形態の工作機械の全体構成）
第２実施形態における工作機械は、第１実施形態における工作機械と同様に略直方体からなるベッド１を有している。このベッド１上には、ベッド１の奥側である砥石支持部２と、ベッド１の手前側であるワーク支持部４０とにより区分される。なお、砥石支持部２は、第１実施形態における砥石支持部２と同様であるので説明を省略する。従って、ワーク支持部４０のみについて説明する。なお、第１実施形態における工作機械と同一構成については同一符号を付して詳細な説明を省略する。

（第２実施形態のワーク支持部４０の構成）
ワーク支持部４０について図４を参照して説明する。ワーク支持部４０は、ワーク支持用ガイドレール２１と、主軸台用ボールねじ２２と、心押台用ボールねじ４１と、主軸台用サーボモータ２５と、心押台用サーボモータ４２と、主軸台２８と、心押台２９と、振れ止め装置４３とから構成される。

心押台用ボールねじ（心押台駆動手段）４１は、ベッド１のワーク支持用ガイドレール２１のほぼ中央のうちのベッド１の右側に、Ｚ軸方向に延在してＺ軸回りに回転自在に支持されている。心押台用サーボモータ（心押台駆動手段）４２は、心押台用ボールねじ４１の右端に連結されており、心押台用ボールねじ４１を回転可能に駆動する。この心押台用ボールねじ４１は、心押台ベース２９ａの下方側が連結されている。

振れ止め装置４３は、振れ止めベース４３ａと、振れ止め部４３ｂとから構成される。振れ止めベース４３ａは、ワーク支持用ガイドレール２１上のうちの主軸台ベース２８ａ及び心押台ベース２９ａの間に固定されている。この振れ止めベース４３ａは、主軸台ベース２８ａ及び心押台ベース２９ａのＸ軸方向幅と同一に形成されており、振れ止めベース４３ａの全てが主軸台ベース２８ａと心押台ベース２９ａの中間領域に配設されている。振れ止め部４３ｂは、振れ止めベース４３ａの上側に配設されており、ワークＷを挟んで砥石台１０ａ，１０ｂの反対側に配設されている。この振れ止め部４３ｂは、研削時にワークＷの中間部を支持する。つまり、振れ止め部４３ｂによりワークＷの中間部を支持することにより、研削時におけるワークＷの撓みを防止する。

（第２実施形態の工作機械の動作）
第２実施形態の工作機械の動作は、上述した第１実施形態の工作機械において振れ止め装置が移動しないことを除き全く同様の動作である。

（３）第３実施形態
次に、第３実施形態における振れ止め装置を備えた工作機械について説明する。第３実施形態における振れ止め装置を備えた工作機械は、主軸台、心押台及び振れ止め装置がそれぞれのガイドレール上に移動可能に配設されている研削盤である。さらに、主軸台と心押台の中間領域に振れ止め装置の一部分が配設されている研削盤である。以下に、図５を参照して、第３実施形態における工作機械について詳述する。図５は、第３実施形態における工作機械のワーク支持部の模式図である。

（第３実施形態の工作機械の全体構成）
第３実施形態における工作機械は、第１実施形態における工作機械と同様に略直方体からなるベッド５１を有している。このベッド５１上には、ベッド５１の奥側である砥石支持部２と、ベッド５１の手前側であるワーク支持部５２とにより区分される。なお、砥石支持部２は、第１実施形態における砥石支持部２と同様であるので説明を省略する。従って、ワーク支持部５２のみについて説明する。なお、第１実施形態における工作機械と同一構成については同一符号を付して詳細な説明を省略する。

（第３実施形態のワーク支持部５２の構成）
ワーク支持部４０について図４を参照して説明する。ワーク支持部５２は、主軸台用ガイドレール５３と、心押台用ガイドレール５４と、振れ止め用ガイドレール５５と、主軸台用ボールねじ５６と、心押台用ボールねじ５７と、振れ止め用ボールねじ５８と、主軸台用サーボモータ５９と、心押台用サーボモータ６０と、振れ止め用サーボモータ６１と、主軸台２８と、心押台２９と、振れ止め装置６２とから構成される。

主軸台用ガイドレール５３は、ベッド５１の上面側の手前側（図１の下側）のうちの左側に、Ｚ軸方向に延在するように２本形成されている。この主軸台用ガイドレール５３は、ベッド５１の幅より僅かに短く形成されている。心押台用ガイドレール５４は、ベッド５１の上面側の手前側のうちの右側に、Ｚ軸方向に延在するように２本形成されている。この心押台用ガイドレール５４は、主軸台用ガイドレール５３の延長線上に形成されている。この心押台用ガイドレール５４は、ベッド５１の幅よりも短く形成されている。振れ止め用ガイドレール５５は、ベッド５１の上面側の手前側のうちのほぼ中央、すなわち、主軸台用ガイドレール５３と心押台用ガイドレール５４の中間に、Ｚ軸方向に延在するように１本形成されている。この振れ止め用ガイドレール５５の長さは、主軸台用ガイドレール５３及び心押台ガイドレール５４の長さに比べて非常に短い。

主軸台用ボールねじ（主軸台駆動手段）５６は、図５に示すように、ベッド１の主軸台用ガイドレール５３のほぼ中央に、Ｚ軸方向に延在してＺ軸回りに回転自在に支持されている。この主軸台用ボールねじ５６の長手方向の長さは、主軸台用ガイドレール５３の長さとほぼ同一の長さである。心押台用ボールねじ（心押台駆動手段）５７は、ベッド１の心押台用ガイドレール５４のほぼ中央に、Ｚ軸方向に延在してＺ軸回りに回転自在に支持されている。この心押台用ボールねじ５７の長手方向の長さは、心押台用ガイドレール５４の長さとほぼ同一の長さである。振れ止め用ボールねじ（振れ止め駆動手段）５８は、ベッド１の振れ止め用ガイドレール５５より手前側（図５の下側）のうちのベッド１の右側に、Ｚ軸方向に延在してＺ軸回りに回転自在に支持されている。この振れ止め用ボールねじ５８の長手方向の長さは、振れ止め用ガイドレール５５の長さとほぼ同一の長さである。

主軸台用サーボモータ（主軸台駆動手段）５９は、主軸台用ボールねじ５６の左端に連結されており、主軸台用ボールねじ５６を回転可能に駆動する。心押台用サーボモータ（心押台駆動手段）６０は、心押台用ボールねじ５７の右端に連結されており、心押台用ボールねじ５７を回転可能に駆動する。振れ止め用サーボモータ（振れ止め駆動手段）６１は、振れ止め用ボールねじ５８の右端に連結されており、振れ止め用ボールねじ５８を回転可能に駆動する。

主軸台２８の主軸台ベース２８ａは、主軸台用ガイドレール５３上を摺動可能に配設され、下方側が主軸台用ボールねじ５６に連結されている。つまり、主軸台用ボールねじ５６の回転により、主軸台ベース２８ａが主軸台用ガイドレール５３に沿ってＺ軸方向に移動する。心押台２９の心押台ベース２９ａは、心押台用ガイドレール５４上を摺動可能に配設され、下方側が心押台用ボールねじ５７に連結されている。つまり、心押台用ボールねじ５７の回転により、心押台ベース２９ａが心押台用ガイドレール５４に沿ってＺ軸方向に移動する。

振れ止め装置６２は、振れ止めベース６２ａと、振れ止め部６２ｂとから構成される。振れ止めベース６２ａは、振れ止め用ガイドレール５５上を摺動可能に配設されている。この振れ止めベース６２ａは、主軸台ベース２８ａ及び心押台ベース２９ａのＸ軸方向幅より小さく形成されており、振れ止めベース６２ａの一部分が主軸台ベース２８ａと心押台ベース２９ａの中間領域に配設されている。そして、振れ止めベース６２ａの下方側が、振れ止め用ボールねじ５８に連結されている。つまり、振れ止め用ボールねじ５８の回転により、振れ止めベース６２ａが振れ止め用ガイドレール５５に沿ってＺ軸方向に移動する。振れ止め部６２ｂは、振れ止めベース６２ａの上側に配設されており、ワークＷを挟んで砥石台１０ａ，１０ｂの反対側に配設されている。この振れ止め部６２ｂは、研削時にワークＷの中間部を支持する。つまり、振れ止め部６２ｂによりワークＷの中間部を支持することにより、研削時におけるワークＷの撓みを防止する。

（４）第４実施形態
次に、第４実施形態における振れ止め装置を備えた工作機械について説明する。第４実施形態における振れ止め装置を備えた工作機械は、主軸台と心押台がそれぞれのガイドレール上に移動可能に配設されており、振れ止め装置がそれらのガイドレールの間に固定されている研削盤である。つまり、第４実施形態における工作機械は、上述した第３実施形態における工作機械に対して、振れ止め装置が固定されている点が相違する。以下に、図６を参照して、第４実施形態における工作機械について詳述する。図６は、第４実施形態における工作機械のワーク支持部の模式図である。

（第４実施形態の工作機械の全体構成）
第４実施形態における工作機械は、第３実施形態における工作機械と同様に略直方体からなるベッド５１を有している。このベッド５１上には、ベッド５１の奥側である砥石支持部２と、ベッド５１の手前側であるワーク支持部７１とにより区分される。なお、砥石支持部２は、第１実施形態における砥石支持部２と同様であるので説明を省略する。従って、ワーク支持部７１のみについて説明する。なお、第１実施形態及び第３実施形態における工作機械と同一構成については同一符号を付して詳細な説明を省略する。

（第４実施形態のワーク支持部７１の構成）
ワーク支持部７１について図６を参照して説明する。ワーク支持部７１は、主軸台用ガイドレール５３と、心押台用ガイドレール５４と、主軸台用ボールねじ５６と、心押台用ボールねじ５７と、主軸台用サーボモータ５９と、心押台用サーボモータ６０と、主軸台２８と、心押台２９と、振れ止め装置７２とから構成される。つまり、第４実施形態のワーク支持部７１は、第３実施形態のワーク支持部６２における振れ止め用ガイドレール５５と、振れ止め用ボールねじ５８と、振れ止め用サーボモータ６１とが存在しない構成である。

振れ止め装置７１は、振れ止めベース７１ａと、振れ止め部７１ｂとから構成される。振れ止めベース７１ａは、主軸台ベース２８ａ及び心押台ベース２９ａのＸ軸方向幅より小さく形成されている。この振れ止めベース７１ａは、ベッド５１の上面側であって、主軸台用ガイドレール５３と心押台用ガイドレール５４の中間に固定されている。さらに具体的には、振れ止めベース７１ａの一部分が、主軸台ベース２８ａと心押台ベース２９ａの中間領域に配設されている。振れ止め部７１ｂは、振れ止めベース７１ａの上側に配設されており、ワークＷを挟んで砥石台１０ａ，１０ｂの反対側に配設されている。この振れ止め部７１ｂは、研削時にワークＷの中間部を支持する。つまり、振れ止め部７１ｂによりワークＷの中間部を支持することにより、研削時におけるワークＷの撓みを防止する。

（５）第４実施形態の変形態様
次に、第４実施形態における変形態様について説明する。上記第４実施形態においては、振れ止め装置７１の振れ止めベース７１ａの一部分を主軸台ベース２８ａと心押台ベース２９ａの中間領域に配設されているが、これに限られるものではない。例えば、振れ止め装置７１の振れ止めベース７１ａの全てが、主軸台ベース２８ａと心押台ベース２９ａの中間領域に配設されていない場合であってもよい。つまり、振れ止めベース７１ａが、手前側の主軸台用ガイドレール５３及び心押台ガイドレール５４よりも手前側に固定されている。このようにすると、振れ止め部７１ｂが振れ止めベース７１ａに固定されている位置からワークＷまでの距離が遠くなるが、従来の振れ止め装置に比べると、ベッド５１に固定されているので、振れ止め装置７１の剛性が向上する。

第１実施形態における工作機械の平面図である。 第１実施形態における工作機械の正面図である。 第１実施形態における工作機械のワーク支持部の模式図である。 第２実施形態における工作機械のワーク支持部の模式図である。 第３実施形態における工作機械のワーク支持部の模式図である。 第４実施形態における工作機械のワーク支持部の模式図である。

符号の説明

１，５１：ベッド、 ２：砥石支持部、 ３，４０，５２，７１：ワーク支持部、 ４：砥石用Ｚ軸ガイドレール、 ５ａ，５ｂ：砥石用Ｚ軸ボールねじ、 ６ａ，６ｂ：砥石用Ｚ軸サーボモータ、 ７ａ，７ｂ：砥石用テーブル、 ８ａ，８ｂ：砥石用Ｘ軸ボールねじ、 ９ａ，９ｂ：砥石用Ｘ軸サーボモータ、 １０ａ，１０ｂ：砥石台、 １１ａ，１１ｂ：砥石、 ２１：ワーク支持用ガイドレール、 ２２，５６：主軸台用ボールねじ（主軸台駆動手段）、 ２３，４１，５７：心押台用ボールねじ（心押台駆動手段）、 ２４，５８：振れ止め用ボールねじ（振れ止め駆動手段）、 ２５，５９：主軸台用サーボモータ（主軸台駆動手段）、 ２６，４２，６０：心押台用サーボモータ（心押台駆動手段）、 ２７，６１：振れ止め用サーボモータ（振れ止め駆動手段）、 ２８：主軸台、 ２８ａ：主軸台ベース、 ２８ｂ：主軸部、 ２８ｃ：主軸センタ、 ２８ｄ：主軸モータ、 ２９：心押台、 ２９ａ：心押台ベース、 ２９ｂ：心押軸部、 ２９ｃ：心押センタ、 ３０，４３，６２：振れ止め装置、 ３０ａ，４３ａ，６２ａ：振れ止めベース、 ３０ｂ，４３ｂ，６２ｂ：振れ止め部、 ５３：主軸台用ガイドレール、 ５４：心押台用ガイドレール、 ５５：振れ止め用ガイドレール

Claims (12)

1. ベッドと、
   前記ベッド上に配設された主軸台ベースと該主軸台ベース上に配設され略棒状からなるワークの一端側を前記ワークの軸線回りに回転支持可能な主軸部とを有する主軸台と、
   前記ベッド上で前記主軸台に対向して配設され配設された心押台ベースと該心押台ベース上に配設され前記ワークの他端側を前記ワークの軸線回りに回転支持可能な心押軸部とを有する心押台と、
   工具を支持し前記ベッドに対して前記ワークの軸線方向及び軸線直交方向へ移動可能に前記ベッド上に配設された工具台と、
   少なくとも一部分が前記ベッド上で前記主軸台ベースと前記心押台ベースとの中間領域に配設された振れ止めベースと該振れ止めベース上に配設され前記ワークの中間部を支持する振れ止め部とを有する振れ止め装置と、
   前記ベッドに対して前記ワークの軸線方向へ前記主軸台を駆動する主軸台駆動手段と、
   前記ベッドに対して前記ワークの軸線方向へ前記心押台を駆動する心押台駆動手段と、
   を備えたことを特徴とする振れ止め装置を備えた工作機械。
2. ベッドと、
   前記ベッド上に配設され略棒状からなるワークの一端側を前記ワークの軸線回りに回転支持可能な主軸部を有する主軸台と、
   前記ベッド上で前記主軸台に対向して配設され前記ワークの他端側を前記ワークの軸線回りに回転支持可能な心押軸部を有する心押台と、
   工具を支持し前記ベッドに対して前記ワークの軸線方向及び軸線直交方向へ移動可能に前記ベッド上に配設された工具台と、
   前記ベッド上で前記主軸台と前記心押台との間に固定配設され前記ワークの中間部を支持する振れ止め装置と、
   前記ベッドに対して前記ワークの軸線方向へ前記主軸台を駆動する主軸台駆動手段と、
   前記ベッドに対して前記ワークの軸線方向へ前記心押台を駆動する心押台駆動手段と、
   を備えたことを特徴とする振れ止め装置を備えた工作機械。
3. 前記振れ止め装置は、前記ベッド上に固定されていることを特徴とする請求項１記載の振れ止め装置を備えた工作機械。
4. さらに、前記ベッドに対して前記ワークの軸線方向へ前記振れ止め装置を駆動する振れ止め駆動手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の振れ止め装置を備えた工作機械。
5. 前記主軸台駆動手段は、前記振れ止め装置による前記ワークの支持位置及び前記ワークの形状に基づき決定された前記主軸台による前記ワークの支持位置へ前記主軸台を位置決め駆動することを特徴とする請求項１又は２に記載の振れ止め装置を備えた工作機械。
6. 前記心押台駆動手段は、前記振れ止め装置による前記ワークの支持位置及び前記ワークの形状に基づき決定された前記心押台による前記ワークの支持位置へ前記心押台を位置決め駆動することを特徴とする請求項１又は２に記載の振れ止め装置を備えた工作機械。
7. 前記ベッドは、前記ワークの軸線方向に形成されたガイドレールを有し、
   前記主軸台及び前記心押台は、同一の前記ガイドレール上をスライド可能であることを特徴とする請求項１記載の振れ止め装置を備えた工作機械。
8. 前記振れ止め装置は、前記ガイドレール上に配設されたことを特徴とする請求項７記載の振れ止め装置を備えた工作機械。
9. 前記振れ止め装置が移動可能な距離は、前記主軸台及び前記心押台の移動可能な距離に対して短いことを特徴とする請求項４記載の振れ止め装置を備えた工作機械。
10. 前記振れ止め駆動手段は、前記主軸台及び前記心押台の移動量が前記振れ止め装置の移動量に対して小さくなる前記ワークを支持する際に前記振れ止め装置を駆動することを特徴とする請求項４記載の振れ止め装置を備えた工作機械。
11. 前記工具は砥石であって、
    前記工具台は前記砥石を回転可能に支持し、
    前記工作機械は研削盤であることを特徴とする請求項１又は２に記載の振れ止め装置を備えた工作機械。
12. 前記ワークは、クランクシャフト又はカムシャフトであることを特徴とする請求項１又は２に記載の振れ止め装置を備えた工作機械。

Images