JPH07164280A

JPH07164280A - 真直度補正装置

Info

Publication number: JPH07164280A
Application number: JP31035093A
Authority: JP
Inventors: Toshiharu Kogure; 利春小槫
Original assignee: Seiko Seiki KK
Current assignee: Seiko Seiki KK
Priority date: 1993-12-10
Filing date: 1993-12-10
Publication date: 1995-06-27

Abstract

(57)【要約】【目的】自動化が容易で、大きな負荷に対応でき、か
つ、正確に真直度補正をすることのできる真直度補正装
置を提供する。【構成】加工ワーク２５は、工作物スピンドル２０に
よって回転されると共に、切り込みテーブル２１の移動
（矢印Ｂ）によって、回転しながら往復動（矢印Ａ）す
る円筒砥石１０対して押圧され、研削される。この研削
時には、テーブル位置測定器１７が測定した位置Ｘに対
応する真直度補正値Ｉ（Ｘ）が、記憶装置５３から加算
器５７に供給され、基準信号Ｓとの加算処理が行われ
る。磁気軸受部３３の制御部３４は、加算器５７で処理
された信号を基準として、電磁石３５、３６の励磁電流
をフィードバック制御する。この制御で、回転軸１９は
真直度誤差分移動し、これにより、円筒砥石１０の往復
動における真直度が補正される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、真直度補正装置に係
り、例えば、油や空気等の静圧案内を利用した超精密テ
ーブルの真直度を補正する真直度補正装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】工作機械においては、例えば、工具スピ
ンドル等を載置したレシプロテーブルを、静圧案内を利
用して直線的に往復動させ、砥石が往復動しながら工作
物に対して切り込まれることで、工作物表面を研削する
ようにしている。

【０００３】このような機械加工では、加工中の工具
（砥石）と工作物の相対的な位置関係が、そのまま加工
精度を決定する。従って、レシプロテーブルの運動精度
を越えた加工精度が要求される超精密加工においては、
レシプロテーブルの往復動におけるその垂直方向への変
位（真直度誤差）を極力少なくして真直度を改善（補
正）する必要がある。従来では、以下のような方法、装
置によって真直度を補正していた。

【０００４】すなわち、第１の例としては、真直度誤差
がレシプロテーブルを案内する案内面の微小な歪みや凹
凸等の形状誤差に関係しているので、レーザ測定器等に
よって案内面の形状誤差を測定し、その測定データを基
に、案内面をラップ等で修正することで、真直度を改善
する方法がある。

【０００５】第２の例としては、レシプロテーブル側
を、その往復動の垂直方向に真直度誤差分移動させるこ
とで、真直度を補正する装置がある。この装置では、レ
シプロテーブルの上に、水平方向への平行移動が可能な
ようにバネによって支持されたサブテーブルを設置し、
刃物台あるいはスピンドル等は、このサブテーブル上に
固定されている。また、サブテーブル上には、固定側に
設置された基準器を基準として、往復動時の真直度誤差
を測定するセンサが固定されている。そして、ピエゾ素
子等のアクチュエータによって、測定した真直度誤差分
サブテーブルを移動させることで、真直度を補正するよ
うにしている。

【０００６】また、第３の例としては、ダイヤモンドバ
イト等によって切削加工を行う場合に、ピエゾ素子によ
ってダイヤモンドバイト等自体を直接真直度誤差分移動
させて真直度を補正する装置がある。この装置では、往
復動するレシプロテーブル上に、板バネや平行バネによ
って往復動の垂直方向に移動可能なように支持したダイ
ヤモンドバイト等を設置し、往復動時にピエゾ素子によ
って、真直度誤差分ダイヤモンドバイト等を移動させて
真直度補正をする。

【０００７】さらに、第４の例としては、レシプロテー
ブルの往復動に対して垂直に送り動作を行う切り込みテ
ーブルを、数値制御装置を用いて、真直度誤差分、送り
方向又はその反対方向に移動させて真直度補正する方法
がある。すなわち、ボールネジ等を介して切り込みテー
ブルを移動させる駆動モータの駆動力を、数値制御装置
が、レシプロテーブルの真直度誤差のデータに基づいて
制御し、切り込みテーブルを真直度誤差分移動させるこ
とで真直度補正を行う。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、第１の例で
は、案内面の修正に熟練を要し、かつ、手間がかかるの
で自動化が困難である。また、第２の例では、サブテー
ブルがバネで支持されているため剛性が低く、サブテー
ブルやその上面に載置される刃物台等の重量により、サ
ブテーブルの応答速度が遅くなってしまい、補正が正確
に行われない。

【０００９】第３の例では、ピエゾ素子を駆動源にして
いるので、駆動力が小さく、例えば、工具スピンドルよ
うに大きな負荷が掛かるものに対しては、使用が困難で
あり、切削用のバイトの例に限られる。また、駆動力を
大きくして砥石スピンドル等を移動させるようにするた
めには、大掛かりな装置になってしまうという問題があ
る。

【００１０】第４の例では、駆動モータの駆動力を制御
することで切り込みテーブルを移動させるようにしてい
るので、ボールネジの形状誤差等の誤差要因が多く、切
り込みテーブルの移動量、すなわち補正値に誤差が生じ
る。また、テーブルごと移動させるので、応答性が悪く
真直度補正を正確に行うことができない。

【００１１】そこで、本発明の目的は、自動化が容易
で、大きな負荷に対応でき、かつ、正確に真直度補正を
することのできる真直度補正装置を提供することにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、加工工具と工作物のいずれか一方が固定される回転
軸を基準位置に保持し切り込み方向の負荷を受ける軸受
が磁気軸受で構成されたスピンドルと、このスピンドル
が載置された第１のテーブルと、前記加工工具と工作物
の他方が載置された第２のテーブルと、前記第１のテー
ブルと第２のテーブルの少なくとも一方を切り込み方向
に移動させて前記加工工具を前記工作物に対して切り込
ませる切り込み手段と、前記第１のテーブルと第２のテ
ーブルの少なくとも一方を切り込み方向と垂直方向に往
復移動させる移動手段と、この移動手段により前記テー
ブルを往復動させたときの各移動位置における前記工作
物と加工工具との切り込み方向の相対位置変化量を前記
テーブルの真直度誤差として記憶する真直度誤差記憶手
段と、前記テーブルの各移動位置で前記真直度誤差記憶
手段に記憶された真直度誤差量だけ前記磁気軸受が保持
する基準位置を切り込み方向に変化させる基準位置変化
手段とを真直度補正装置に具備させて前記目的を達成す
る。

【００１３】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
真直度補正装置に、前記往復動時において前記テーブル
の真直度誤差を測定する真直度誤差測定手段を具備さ
せ、前記真直度誤差記憶手段は、前記真直度誤差測定手
段が測定した真直度誤差を記憶することで前記目的を達
成する。

【００１４】請求項３記載の発明では、請求項１記載の
真直度補正装置に、前記切り込み手段による前記加工工
具の単位時間当たりの切り込み量を検出する切り込み速
度検出手段を具備させ、前記基準位置変化手段は、前記
切り込み速度検出手段が検出した切り込み速度が前記真
直度誤差記憶手段に記憶された真直度誤差の最大値より
小さくなった時点で、前記基準位置の変化処理を開始す
ることで前記目的を達成する。

【００１５】請求項４記載の発明では、請求項１記載の
真直度補正装置に、前記テーブルの往復運動における一
往復当たりの前記加工工具の切り込み量を検出する切り
込み量検出手段を具備させ、前記基準位置変化手段は、
前記切り込み量検出手段が検出した一往復当たりの切り
込み量が前記真直度誤差記憶手段に記憶された真直度誤
差の最大値より小さくなった時点で、前記基準位置の変
化処理を開始することで前記目的を達成する。

【００１６】請求項５記載の発明では、請求項３及び４
記載の真直度補正装置において、前記移動手段が、前記
基準位置変化手段による前記基準位置の変化処理が開始
された時点で、前記往復動の速度を遅くすることで前記
目的を達成する。

【００１７】

【作用】請求項１記載の真直度補正装置では、磁気軸受
によって基準位置に保持された回転軸が回転し、第１の
テーブルと第２のテーブルの少なくとも一方が、移動手
段によって切り込み方向と垂直方向に往復移動されると
共に、切り込み手段によって切り込み方向に移動される
ことで、工作物の加工が行われる。基準位置変化手段
は、この往復動時における各移動位置において、真直度
誤差記憶手段に記憶された真直度誤差量だけ磁気軸受が
保持する基準位置を切り込み方向に変化させ、これによ
り真直度が補正される。

【００１８】請求項２記載の真直度補正装置では、請求
項１記載の真直度補正装置において、真直度誤差測定手
段が、テーブルの往復動時においてその真直度誤差を測
定し、真直度誤差記憶手段は、この真直度誤差測定手段
が測定した真直度誤差を記憶する。そして、基準位置変
化手段は、この真直度誤差記憶手段に記憶された真直度
誤差に基づいて真直度の補正を行う。

【００１９】請求項３記載の真直度補正装置では、請求
項１記載の真直度補正装置において、切り込み速度検出
手段が、切り込み手段による加工工具の単位時間当たり
の切り込み量を検出し、基準位置変化手段は、この切り
込み速度検出手段が検出した切り込み速度が真直度誤差
記憶手段に記憶された真直度誤差の最大値より小さくな
った時点で、真直度補正を開始する。

【００２０】請求項４記載の真直度補正装置では、請求
項１記載の真直度補正装置において、切り込み量検出手
段が、テーブルの往復運動における一往復当たりの加工
工具の切り込み量を検出し、基準位置変化手段は、この
切り込み量検出手段が検出した一往復当たりの切り込み
量が真直度誤差記憶手段に記憶された真直度誤差の最大
値より小さくなった時点で、真直度補正を開始する。

【００２１】請求項５記載の真直度補正装置では、請求
項３及び４記載の真直度補正装置において、移動手段
が、基準位置変化手段による真直度補正が開始された時
点で、テーブルの往復動の速度を遅くする。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の真直度補正装置における実施
例を図１ないし図４を参照して詳細に説明する。図１
は、第１の実施例による真直度補正装置の全体構成を表
したものである。

【００２３】真直度補正装置は、加工工具である円筒砥
石１０を回転させるための工具スピンドル１１が載置さ
れたレシプロテーブル１２を備えている。レシプロテー
ブル１２は、図示しない静圧案内面に案内されてレシプ
ロ用モータ１５の駆動により図１に矢印Ａで示すように
直線的に往復動するようになっている。レシプロテーブ
ル１２の図において左側には、このレシプロテーブル１
２の往復動方向への位置を所定時間毎に測定するテーブ
ル位置測定器１７が設置されている。なお、レシプロ用
モータ１５に取付けたエンコーダによってレシプロテー
ブル１２の位置を測定するようにしてもよい。

【００２４】また、真直度補正装置は、加工ワーク２５
を回転させるための工作物スピンドル２０が載置された
切り込みテーブル２１を備えている。この切り込みテー
ブル２１は、切り込み用モータ２３の駆動によってレシ
プロテーブル１２の往復動に対して垂直方向（矢印Ｂで
示す方向）に所定の速度で移動され、加工ワーク２５を
円筒砥石１０に対して押圧させるようになっている。

【００２５】工作物スピンドル２０は、先端部に加工ワ
ーク２５が固定されている回転軸１９と、この回転軸１
９を径方向に支持するラジアル軸受２７とを有してお
り、ラジアル軸受２７としては、例えば、油圧や空圧の
静圧軸受や動圧軸受、あるいは磁気軸受等を用いる。回
転軸１９は、工作物スピンドル用回転モータ２９の駆動
によって高速回転するようになっている。なお、図示し
ないが、工具スピンドル１１においても、これを回転駆
動するためのモータが設けられている。

【００２６】また、回転軸１９には、円盤状のスラスト
軸受用ロータ部３１が設けられており、その前後には、
これを磁力により非接触で保持する磁気軸受部３３が配
設されている。この磁気軸受部３３は、スラスト軸受用
ロータ部３１に対して軸方向の磁力を作用させる前後に
対となった電磁石３５、３６と、スラスト軸受用ロータ
部３１の軸方向への位置変位を検出する変位センサ３
８、３９とを備えている。

【００２７】また、真直度補正装置は、変位センサ３
８、３９のセンサ出力を基にして電磁石３５、３６の励
磁電流のフィードバック制御をし、スラスト軸受用ロー
タ部３１の軸方向の位置を所定位置に保持するための制
御部３４を備えている。この制御部３４は、変位センサ
３８、３９のセンサ出力からスラスト軸受用ロータ部３
１の位置に対応した信号を得るセンサ信号調整器４１
と、スラスト軸受用ロータ部３１の保持位置（基準位
置）を指令する所定の基準信号からこのセンサ信号調整
器４１からの信号を減算する加算器４３と、この加算器
４３からの信号に対して位相を進める等を処理を行うＰ
ＩＤ補償器４５と、このＰＩＤ補償器４５からの信号の
位相を互いに反転させて出力する位相反転器４７と、こ
の位相反転器４７からの出力信号に基づいて所定の励磁
電流に増幅して各電磁石３５、３６へと供給する電力増
幅器５０、５１とから構成されている。この制御部３４
と磁気軸受部３３とからスラスト磁気軸受が構成されて
いる。

【００２８】真直度補正装置は、テーブル位置測定器１
７が測定するレシプロテーブル１２の各位置Ｘ１、Ｘ
２．．．Ｘｎでの真直度誤差を補正すべき値、すなわち
真直度補正値Ｉ（Ｘ１）、Ｉ（Ｘ２）．．．Ｉ（Ｘｎ）
をＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）やＲＯＭ（リ
ード・オンリ・メモリ）等に記憶した記憶装置５３を備
えている。

【００２９】真直度補正値Ｉ（Ｘ）は、真直度補正装置
を作動させる前、例えば装置の出荷時に、予めレーザ測
長器等で測定したおいた真直度誤差値である。記憶装置
５３は、テーブル位置測定器１７から測定値（位置Ｘ）
が供給されることで、この位置Ｘにおける真直度補正値
Ｉ（Ｘ）を出力するようになっており、この出力信号
は、Ｄ／Ａ変換器５５でアナログ信号に変換されて加算
器５７に供給されるようになっている。

【００３０】加算器５７には、スラスト軸受用ロータ部
３１の所定の保持位置（基準位置）、すなわち、電磁石
３５と電磁石３６の間の中立点を指令する基準信号Ｓが
供給され、この基準信号Ｓから真直度補正値Ｉが減算さ
れた信号が、最終的にスラスト軸受用ロータ部３１の保
持位置を指令する基準信号として加算器４３に供給され
るようになっている。

【００３１】次に、このように構成された実施例の動作
について説明する。まず、加工ワーク２５と円筒砥石１
０とが非接触の状態で、制御部３４による電磁石３５、
３６の励磁電流のフィードバック制御によって、スラス
ト軸受用ロータ部３１を所定位置に保持させ、工作物ス
ピンドル用回転モータ２９により回転軸１９を回転駆動
させる。この時、テーブル位置測定器１７は、レシプロ
テーブル１２の位置測定を開始してない。従って、記憶
装置５３は、真直度補正値Ｉ（Ｘ）を出力せず、加算器
４３には、基準信号Ｓが供給される。

【００３２】次に、円筒砥石１０を工具スピンドル１１
の図示しないモータによって回転させると共に、レシプ
ロ用モータ１５によりレシプロテーブル１２を往復動さ
せる。そして、切り込み用モータ２３によって切り込み
テーブル２１を矢印Ｂ方向に所定の速度で移動させて、
回転している加工ワーク２５に対して円筒砥石１０を切
り込ませる。

【００３３】これにより、加工ワーク２５の表面は、円
筒砥石１０によって研削されるが、この時、テーブル位
置測定器１７は、レシプロテーブル１２の位置測定を開
始し、その測定した位置Ｘを記憶装置５３へと送出す
る。そして、記憶装置５３は、この位置Ｘでの真直度補
正値Ｉ（Ｘ）を、順次加算器５７へと供給する。これに
より、加算器４３への基準信号は、位置Ｘにおいて生じ
ている真直度誤差分ずれた保持位置を指令する信号とし
て加算器４３に供給され、制御部３４は、この変更され
た基準信号を基準に、電磁石３５、３６の励磁電流をフ
ィードバック制御する。

【００３４】従って、電磁石３５、３６は、レシプロテ
ーブル１２の各位置Ｘに応じて、回転軸１９を真直度誤
差分、軸方向に移動させる磁力（本明細書において、こ
の磁力を「補正磁力」と呼ぶ）を発生させ、この補正磁
力による回転軸１９の移動で、往復動に伴う円筒砥石１
０の、加工ワーク２５に対する軸方向への位置変化が相
殺される。すなわち、真直度が補正される。

【００３５】第１の実施例では、工作物スピンドル２０
のスラスト軸受を磁気軸受で構成し、この磁気軸受の中
立位置（基準位置）を切り込み方向に真直度誤差分をキ
ャンセルさせ、真直度の補正を行っている。しかし、工
具スピンドル１１の切り込み方向の負荷を受ける軸受を
磁気軸受とし、この磁気軸受を第１の実施例と同様に動
作させて真直度補正をしてもよい。例えば、第１の実施
例のように円筒砥石１０を工具とした場合は、工具スピ
ンドル１１のラジアル軸受を磁気軸受とし、カップ砥石
を加工工具とした場合は、工具スピンドルのスラスト軸
受を磁気軸受とし、この軸受で真直度補正動作を行う。

【００３６】図２は、本発明の第２の実施例による真直
度補正装置の全体構成を表したものである。なお、第１
の実施例と同様の構成については同一の符号を付し、そ
の詳細な説明は適宜省略することとし、以下の各実施例
においても同様とする。本実施例では、レシプロテーブ
ル１２上における工具スピンドル１１の側方に、固定側
に設置された基準器６０を基準として、レシプロテーブ
ル１２の真直度誤差を測定する真直度測定器６１が固定
されている。基準器６０としては、例えば反射ミラーや
オプティカルストレート等を使用し、真直度測定器６１
としては、例えばレーザー測長器や静電容量型変位計等
の非接触センサを使用する。

【００３７】真直度測定器６１は、測定した真直度誤差
値をデジタル信号としての真直度補正値に変換して、記
憶装置５３に供給するようになっている。記憶装置５３
では、この真直度測定器６１からの真直度補正値を、テ
ーブル位置測定器１７が測定する位置Ｘに対応する真直
度補正値Ｉ（Ｘ）として所定のエリアに順次格納するよ
うになっている。

【００３８】他の構成は、第１の実施例と同様である。
次に、このように構成された第２の実施例の動作につい
て説明する。まず、装置の始動時にレシプロテーブル１
２を往復動させて、真直度測定器６１により、テーブル
位置測定器１７が測定する各位置Ｘでの真直度誤差を測
定する。この測定値は、真直度補正値Ｉ（Ｘ）として記
憶装置５３に格納される。

【００３９】そして、加工ワーク２５の研削を開始し、
以後この記憶装置５３に格納した各真直度補正値Ｉ
（Ｘ）を基に、第１の実施例と同様に真直度補正を行
う。真直度測定器６１による真直度誤差の測定は、研削
中の所定時間毎に数回行ってもよく、この場合記憶装置
５３のデータを順次書き換えて真直度補正を行う。

【００４０】なお、真直度測定器６１が測定した真直度
補正値を記憶装置５３に一旦記憶させずに、そのまま加
算器５７に供給して、真直度誤差の測定と真直度補正を
リアルタイムで行ってもよい。以上説明したように、本
実施例では、真直度誤差を適宜測定することができるの
で、装置使用によって各位置Ｘでの真直度補正値Ｉ
（Ｘ）が変化した場合にも、その変化に対応した真直度
補正値で補正を行うことができる。従って、常に正確な
真直度補正を行うことができる。

【００４１】図３は、本発明の第３の実施例による真直
度補正装置を表したものである。本実施例による真直度
補正装置は、加工ワーク２５の厚さを測定する寸法測定
器７１を備えている。この寸法測定器７１には、その測
定値から加工ワーク２５に対する単位時間当たりの切り
込み量を算出する切込量算出器７３が接続されている。
切込量算出器７３での算出値は、比較器７５に供給され
るようになっている。

【００４２】比較器７５には、記憶装置５３から出力さ
れる各真直度補正値Ｉ′（Ｘ′）の中からその最大補正
値を記憶する最大補正値メモリ７７が接続されており、
この最大補正値メモリ７７からの最大補正値と切込量算
出器７３からの切り込み量とを比較するようになってい
る。

【００４３】また、本実施例では、Ｄ／Ａ変換器５５と
加算器５７の間に、比較器７５の比較結果に応じて開閉
動作を行うスイッチ７８が配設されている。このスイッ
チ７８は、通常開いており、比較器７５における比較の
結果、最大補正値（真直度誤差の最大値）≧単位時間切
り込み量（切り込み速度）となった時に、閉じるように
なっている。

【００４４】また、比較器７５には、テーブル速度切換
器７９が接続されており、これにも比較結果を供給する
ようになっている。テーブル速度切換器７９は、図示し
ないが、レシプロ用モータ１５に接続されており、比較
器７５における比較の結果、最大補正値≧単位時間切り
込み量となった時には、レシプロテーブル１２の往復動
の速度を遅くするようにレシプロ用モータ１５の駆動力
を切り換えるようになっている。

【００４５】なお、本実施例においても、記憶装置５３
の真直度補正値Ｉ′（Ｘ′）は、予め測定されたもので
あるが、これは、第１の実施例よりも細かいピッチの位
置Ｘ′について測定されたデータであり、そのデータ量
は、第１の実施例におけるそれよりも多くなっている。

【００４６】他の構成については、第１の実施例と同様
である。次に、このように構成された第３の実施例の動
作について説明する。先ず、比較的速い切り込み速度で
レシプロテーブル１２を移動させて粗研削を行う。この
時、切込量算出器７３は、寸法測定器７１の測定値から
単位時間当たりの切り込み量を算出し、それを比較器７
５に供給する。また、同時に記憶装置５３は、テーブル
位置測定器１７が測定した位置Ｘ′に対応する真直度補
正値Ｉ′（Ｘ′）を加算器５７へと出力し、最大補正値
メモリ７７は、この出力データから真直度補正値Ｉ′
（Ｘ′）の最大値を記憶しておく。

【００４７】比較器７５は、この最大補正値メモリ７７
の最大補正値と切込量算出器７３からの切り込み量とを
比較する。比較の結果、最大補正値≦単位時間切り込み
量となった場合、スイッチ７８は開いたままとなる。従
って、記憶装置５３から出力された真直度補正値Ｉ′
（Ｘ′）のデータは、加算器５７には供給されない。す
なわち、真直度補正は行われない。

【００４８】加工ワーク２５の研削が所定量進んだら、
今度は、切り込みテーブル２１の切り込み速度を遅くし
て精研削を行う。精研削に入り、比較器７５における比
較で、最大補正値≧単位時間切り込み量となった場合、
スイッチ７８は回路を閉じ、また、テーブル速度切換器
７９は、レシプロテーブル１２の往復動の速度を遅くす
る。この往復動の速度低下により、テーブル位置測定器
１７が所定時間毎に測定する位置Ｘ′の間隔は、第１の
実施例におけるそれよりも小さくなり、また、スイッチ
７８が閉じることで、位置Ｘ′に対応する真直度補正値
Ｉ′（Ｘ′）が、順次加算器５７へと供給されるように
なる。

【００４９】図４は、本発明の第４の実施例による真直
度補正装置の構成を表したものである。本実施例では、
レシプロテーブル１２が一往復した時の切り込みテーブ
ル２１の切り込み量を算出する切り込み量算出器７３′
が設けられている。また、第３の実施例における最大補
正値メモリ７７の代わりに、精研削時やスパークアウト
時等の最終加工工程での切り込み量が記憶（設定）され
た真直度補正工程設定器８０が設けられている。なお、
この真直度補正工程設定器８０に設定された切り込み量
は、第３実施例における最大補正値と等価である。真直
度補正工程設定器８０は、設定された切り込み量を比較
器７５に供給し、比較器７５では、この真直度補正工程
設定器８０からの切り込み量と切込量算出器７３′から
の一往復当たりの切り込み量とを比較するようになって
いる。

【００５０】そして、一往復当たりの切り込み量の方
が、真直度補正工程設定器８０に設定されている切り込
み量よりも小さくなった時、すなわち、精研削時あるい
はスパークアウト時等には、スイッチ７８が閉じるよう
になっている。従って、本実施例では、最終加工工程に
入った時点から真直度補正が開始される。また、テーブ
ル速度切換器７９は、比較器７５での比較の結果、一往
復当たりの切り込み量の方が、真直度補正工程設定器８
０に設定されている切り込み量よりも小さくなった時に
レシプロテーブル１２の往復動の速度を遅くする。

【００５１】その他の構成、動作は、第３の実施例と同
様である。以上の第３及び第４の実施例では、加工ワー
ク２５の最終的な形状精度を決定する精研削時やスパー
クアウト時等の最終加工工程においてのみ、真直度補正
を行うようにしているので、補正の効率が良い。また、
単位時間当たりの切り込み量がある程度小さくなった時
点で、真直度補正を開始するようにしているので、大き
く切り込んだ時には、その押圧力で工具スピンドル１１
が撓んでしまう等、補正の精度が低下する場合がある
が、このような精度の低下を防止することができる。

【００５２】また、第３及び第４の実施例では、真直度
補正を開始する時点にレシプロテーブル１２の往復動の
速度を遅くして、第１及び第２の実施例に比べて細かい
ピッチで測定した位置Ｘ′に対応する真直度補正値Ｉ′
（Ｘ′）によって真直度補正をするようにしているの
で、補正の精度をより向上させることができる。

【００５３】なお、第３及び第４の実施例では、真直度
補正開始時点にレシプロテーブル１２の往復動の速度を
遅くした。しかし、往復動方向の真直度補正ピッチが粗
くても、十分真直度の補正精度が得られる場合には、レ
シプロテーブル１２の往復動の速度を一定に保つように
してもよい。

【００５４】なお、以上の各実施例では、円筒砥石１０
側が往復動するようになっていたが、切り込みテーブル
２１側を往復動させて加工を行うものであってもよい。
この場合には、切り込みテーブル２１の往復動における
真直度を補正する。また、加工工具として円筒砥石１０
を使用した場合について説明したが、カップ砥石、ある
いはダイヤモンドバイト等の切削用工具等、他の加工工
具であってもよい。

【００５５】以上の各実施例では、加算器４３に供給さ
れる基準信号の指令値を変更することによって、回転軸
１９を真直度誤差分軸方向に移動させる補正磁力を発生
させるようにしていたが、制御部３４とは別に、記憶装
置５３の真直度補正値Ｉ（Ｘ）に基づいて電磁石３５、
３６の励磁電流を増減させる回路を設け、この回路によ
って補正磁力を発生させるようにしてもよい。

【００５６】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、磁気軸受
の磁力を利用して真直度補正をするので、特別な機構を
使用しない簡易な構成であり、自動化が容易である。ま
た、磁気軸受の剛性を高めることで、スピンドル等の大
きな負荷のかかるものにも対応できる。

【００５７】更に、スピンドルの切り込み方向の磁気軸
受の基準位置を直接移動させることで補正を行うので、
誤差要因が少なく、応答性が良い。従って、正確に真直
度補正をすることができる。請求項２記載の発明では、
測定した真直度誤差に応じて真直度補正をするようにし
ているので、上記効果に加え、真直度誤差が変化した場
合にも正確な真直度補正をすることができるという効果
がある。

【００５８】請求項３及び４記載の発明では、更に、切
り込み手段による切り込み速度、あるいはテーブルの一
往復当たりの切り込み量が最大補正値より小さくなった
時点で、真直度補正を開始するようにしているので、効
率よく補正を行うことができる。

【００５９】請求項５記載の発明では、基準位置変化手
段による真直度補正の開始時に、移動手段による往復動
の速度を遅くするようにしているので、細かいピッチで
真直度補正を行うことができ、より精度の高い真直度補
正を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による真直度補正装置の
全体構成を示した説明図である。

【図２】本発明の第２の実施例による真直度補正装置の
全体構成を示した説明図である。

【図３】本発明の第３の実施例による真直度補正装置の
全体構成を示した説明図である。

【図４】本発明の第４の実施例による真直度補正装置の
全体構成を示した説明図である。

【符号の説明】

１０円筒砥石１１工具スピンドル１２レシプロテーブル１４リニアスケール１５レシプロ用モータ１７テーブル位置測定器１９工作物スピンドル２１切り込みテーブル２３切り込み用モータ２５加工ワーク２９工作物スピンドル用回転モータ３１スラスト軸受用ロータ部３３磁気軸受部３４制御部３５、３６電磁石３８、３９変位センサ４１センサ信号調整器４３加算器４５ＰＩＤ補償器４７位相反転器５０、５１電力増幅器５３記憶装置５７加算器６０基準器６１真直度測定器７１寸法測定器７３、７３′ 切込量算出器７５比較器７７最大補正値メモリ７９テーブル速度切換器８０真直度補正工程設定器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加工工具と工作物のいずれか一方が固定
される回転軸を基準位置に保持し切り込み方向の負荷を
受ける軸受が磁気軸受で構成されたスピンドルと、このスピンドルが載置された第１のテーブルと、前記加工工具と工作物の他方が載置された第２のテーブ
ルと、前記第１のテーブルと第２のテーブルの少なくとも一方
を切り込み方向に移動させて前記加工工具を前記工作物
に対して切り込ませる切り込み手段と、前記第１のテーブルと第２のテーブルの少なくとも一方
を切り込み方向と垂直方向に往復移動させる移動手段
と、この移動手段により前記テーブルを往復動させたときの
各移動位置における前記工作物と加工工具との切り込み
方向の相対位置変化量を前記テーブルの真直度誤差とし
て記憶する真直度誤差記憶手段と、前記テーブルの各移動位置で前記真直度誤差記憶手段に
記憶された真直度誤差量だけ前記磁気軸受が保持する基
準位置を切り込み方向に変化させる基準位置変化手段と
を具備することを特徴とする真直度補正装置。
【請求項２】前記往復動時において前記テーブルの真
直度誤差を測定する真直度誤差測定手段を備え、前記真直度誤差記憶手段は、前記真直度誤差測定手段が
測定した真直度誤差を記憶することを特徴とする請求項
１記載の真直度補正装置。
【請求項３】前記切り込み手段による前記加工工具の
単位時間当たりの切り込み量を検出する切り込み速度検
出手段を備え、前記基準位置変化手段は、前記切り込み速度検出手段が
検出した切り込み速度が前記真直度誤差記憶手段に記憶
された真直度誤差の最大値より小さくなった時点で、前
記基準位置の変化処理を開始することを特徴とする請求
項１記載の真直度補正装置。
【請求項４】前記テーブルの往復運動における一往復
当たりの前記加工工具の切り込み量を検出する切り込み
量検出手段を備え、前記基準位置変化手段は、前記切り込み量検出手段が検
出した一往復当たりの切り込み量が前記真直度誤差記憶
手段に記憶された真直度誤差の最大値より小さくなった
時点で、前記基準位置の変化処理を開始することを特徴
とする請求項１記載の真直度補正装置。
【請求項５】前記移動手段は、前記基準位置変化手段
が前記基準位置の変化処理を開始した時点で、前記往復
動の速度を遅くすることを特徴とする請求項３及び４記
載の真直度補正装置。