JP2016114457A - 接触式位置測定器を用いた面取り穴径の測定方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】コスト及び作業性の悪化を招くことなく、面取り穴の測定精度を向上できる接触式位置測定器を提供する。【解決手段】接触式位置測定器７を構成するにあたって、径方向に移動させて軸方向に延びる軸穴Ｗ１の内周面に接触させることにより軸穴径Ｄ１を測定する軸穴径測定子１２と、前記軸方向に移動させて面取り穴Ｗ２の内周面に接触させることにより面取り穴径Ｄ２を測定する面取り穴径測定子１３とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、例えば工作機械の面取り加工時に使用される接触式位置測定器及び該位置測定器を用いた測定方法に関する。
工作機械によりワークに軸穴を形成する場合、該軸穴の開口縁部に面取り加工を施す場合がある。このような面取り加工により形成された面取り穴径を測定するための測定器として、例えば、特許文献１には、大略円錐形状の測定子を前記面取り部に当接させることにより、面取り径を測定するようにしたものが開示されている。
実開平３−２３３０３号公報
ところで、前記軸穴の開口縁部に面取り加工を施す場合に、面取り穴径に加えて軸穴径の測定も必要となる場合がある。このような場合には、まず、軸穴径測定子により軸穴径を測定し、この軸穴径測定子を前記従来の測定器のような面取り穴径測定子に交換して面取り穴径を測定することとなり、測定作業に手間がかかると共に、作業時間が長くなるという問題がある。
また前記従来の測定器により面取り穴径を測定する場合、測定子の軸心を面取り穴の軸心に精度良く一致させる必要があるが、この一致作業に手間がかかり、場合によって面取り穴径の測定精度が低下するという懸念がある。
本発明は、前記従来の状況に鑑みてなされたもので、軸穴径及び面取り穴径を、簡単な作業でかつ短時間で測定できるとともに、面取り穴径の測定精度を向上できる接触式位置測定器及び該位置測定器を用いた測定方法を提供することを課題としている。
請求項１の発明は、径方向に移動させて軸方向に延びる軸穴の内周面に接触させることにより軸穴径を測定する軸穴径測定子と、前記軸方向に移動させて面取り穴の内周面に接触させることにより面取り穴径を測定する面取り穴径測定子とを備えたことを特徴とする接触式位置測定器である。
請求項２の発明は、請求項１に記載の接触式位置測定器において、前記軸穴径測定子は、前記面取り穴径測定子に対して着脱可能となっていることを特徴としている。
請求項３の発明は、請求項１に記載の接触式位置測定器の前記軸穴径測定子により前記軸穴径を測定し、該測定された軸穴径により前記軸穴の中心を求め、前記面取り穴径測定子を前記求められた軸穴の中心に一致するよう移動させ、該面取り穴径測定子を軸穴方向に移動させて前記面取り穴径を測定することを特徴とする接触式位置測定器を用いた面取り穴径の測定方法である。
請求項１の発明に係る接触式位置測定器によれば、軸穴径を測定する軸穴径測定子と、面取り穴径を測定する面取り穴径測定子とを備えたので、軸穴径測定子を径方向に移動させることにより軸穴径を測定し、続いて面取り穴径測定子を軸方向に移動させることにより面取り穴径を測定することができる。そのため、軸穴径測定子を面取り穴径測定子と交換する必要がなく、測定作業に手間がかからず、かつ短時間で軸穴径及び面取り穴径を測定できる
請求項２の発明では、軸穴径測定子を面取り穴径測定子に対して着脱可能としたので、面取り穴径のみを測定する場合は軸穴径測定子を取り外すことができ、両方の測定子を一体化した測定器と、面取り穴径測定子のみの測定器の両方を提供できる。
請求項３の発明では、軸穴径測定子により測定された軸穴径から軸穴中心を求め、該求めた軸穴中心に一致するように面取り穴径測定子を軸穴方向に移動させて面取り穴径を測定するようにしたので、軸穴中心に面取り穴径測定子を精度良く一致させた状態で面取り穴径を測定することができ、面取り穴径の測定精度を向上させることができる。
本発明の実施例１による接触式位置測定器の構成図である。 前記接触式位置測定器による測定方法を示す図である。 前記測定方法を示す図である。
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１ないし図３は、本発明の実施例１による接触式位置測定器及び該位置測定器を用いた測定方法を説明するための図である。
図において、１はマシニングセンタ等の工作機械に配設される主軸頭を示している。この主軸頭１は、コラム(不図示)により垂直方向（Ｚ軸方向）に移動可能に支持されており、該主軸頭１には軸受（不図示）を介して主軸２が回転自在に支持されている。なお、ワークＷが搭載される加工テーブル（不図示）は、紙面左右水平方向（Ｘ軸方向）及び紙面前後水平方向（Ｙ軸方向）に移動可能に構成されている(図１参照)。
前記マシニングセンタは、前記主軸２に所定の工具(不図示)を装着し、主軸頭１及び加工テーブルをそれぞれＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向に相対移動させることにより、ワークＷにドリル加工，内径加工等を施して所定の軸穴Ｗ１を形成し、該軸穴Ｗ１の開口縁部に所定のテーパ角度をなす面取り穴Ｗ２を形成するように構成されている。本実施例では前記面取り穴Ｗ２のテーパ角度は４５度に設定されている。
前記主軸２には、接触式位置測定器７を備えたホルダ８が着脱可能に装着されている。このホルダ８は、前記主軸２に着脱可能に装着されるテーパ状のクランプ部９と前記位置測定器７が取り付けられた保持部１０とを有する。
前記位置測定器７は、前記軸穴Ｗ１内において径方向に移動させて該軸穴Ｗ１の内周面に接触させることにより軸穴径Ｄ１を測定する軸穴径測定子１２と、前記軸穴Ｗ１の軸方向に移動させて面取り穴Ｗ２の内周面に当接させることにより面取り穴径Ｄ２を測定する面取り穴径測定子１３とを備えている。具体的には、後述するように、軸穴径測定子１２，面取り穴径測定子１３は内周面に接触すると接触信号を出力し、該接触信号出力時のＸ軸方向，Ｙ軸方向及びＺ軸方向の移動量に基づいて軸穴径Ｄ１，面取り穴径Ｄ２が演算により求められる。
前記面取り穴径測定子１３は、４５度のテーパ面が形成された下向き円錐形状の測定部１３ａと、該測定部１３ａの底面の中心に接続された取付けロッド１３ｂとを有し、該取付けロッド１３ｂが前記保持部１０に取り付け固定されている。
前記軸穴径測定子１２は、球状の測定部１２ａと、該測定部１２ａの上面の中心に接続された支持ロッド１２ｂとを有し、該支持ロッド１２ｂは前記面取り穴径測定子１３の測定部１３ａの頂部に接続されている。この支持ロッド１２ｂの軸長さは、面取り穴Ｗ２の深さに応じて適宜設定される。また前記軸穴径測定子１２と前記面取り穴径測定子１３とは軸芯が一致するよう設定されている。
ここで、前記軸穴径測定子１２の支持ロッド１２ｂを前記面取り穴径測定子１３の測定部１３ａの頂部に着脱可能に接続しても良い。この場合の着脱構造としては、例えば、ねじ式，あるいは嵌合式が採用される。
前記接触式位置測定器７により面取り穴径Ｄ２を測定するには、軸穴径測定子１２を軸穴Ｗ１内に挿入し、径方向（Ｘ軸方向）に移動させて軸穴Ｗ１の内周面に当接させてＸ軸移動量Ｘ′を測定し、該移動量Ｘ′の中心Ｃ′を演算で求める。続いて軸穴径測定子１２を前記中心Ｃ′を通るようにＹ軸方向に移動させることで軸穴径Ｄ１を測定し、この測定した軸穴径Ｄ１から軸穴Ｗ１の軸穴中心Ｃを求める（図２（ａ），図３（ａ）参照）。
次に、軸穴径測定子１２を上昇させ、該軸穴径測定子１２の測定部１２ａの下面をワークＷの上面（基準面）Ｗ３に当接させる（図２（ｂ）参照）。続いて、前記面取り穴径測定子１３を前記軸穴中心Ｃに一致する位置に移動させ、該面取り穴径測定子１３の測定部１３ａをＺ軸方向（軸穴方向）に移動させて面取り穴Ｗ２の内周面に当接させ、基準面Ｗ３から面取り穴Ｗ２に当接までの軸方向ストローク量Ｌを測定し、該測定値に基づいて面取り穴径Ｄ２を演算により求める（図２（ｃ），図３（ｂ）参照）。
このように本実施例によれば、ワークＷに形成された軸穴Ｗ１の内周面に当接させることにより軸穴径Ｄ１を測定する軸穴径測定子１２と、軸穴Ｗ１の開口縁部に形成された面取り穴Ｗ２に当接させることにより面取り穴径Ｄ２を測定する面取り穴径測定子１３とを備えたものとし、前記軸穴径測定子１２により測定された軸穴径Ｄ１から軸穴中心Ｃを求め、 該軸穴中心Ｃに面取り穴径測定子１３を一致させた状態で面取り穴径Ｄ２を測定するようにしたので、軸穴Ｗ１から軸穴中心Ｃを求める測定作業と、該軸穴中心Ｃに一致させた状態で面取り穴径Ｄ２を測定する測定作業とを連続して行うことができる。従って、軸穴径測定子をテーパ穴径測定子に取り替える必要がなく、それだけ測定作業が簡単で、手間がかからず、かつ短時間で測定できる。またテーパ穴径測定子１３を軸穴Ｗ１の軸心に精度良く一致させることができるので、面取り穴径の測定精度を向上させることができる。
また本発明では、前記軸穴径測定子１２を面取り穴径測定子１３に着脱可能に取り付けることもでき、このようにした場合には、面取り穴径Ｄ２のみ測定する場合は取り外すことができ、両方の測定子を一体化した測定器と、面取り穴径測定子のみの測定器の両方を提供できる。
７ 接触式位置測定器
１２ 軸穴径測定子
１３ 面取り穴径測定子
Ｃ 軸穴中心
Ｄ１ 軸穴径
Ｄ２ 面取り穴径
Ｗ１ 軸穴
Ｗ２ 面取り穴
本発明は、例えば工作機械の面取り加工時に使用される接触式位置測定器を用いた面取り穴径の測定方法に関する。
本発明は、前記従来の状況に鑑みてなされたもので、軸穴径及び面取り穴径を、簡単な作業でかつ短時間で測定できるとともに、面取り穴径の測定精度を向上できる接触式位置測定器用いた面取り穴径の測定方法を提供することを課題としている。
請求項１の発明は、径方向に移動させて軸方向に延びる軸穴の内周面に接触させることにより軸穴径を測定する軸穴径測定子と、前記軸方向に移動させて面取り穴の内周面に接触させることにより面取り穴径を測定する面取り穴径測定子とを備えた接触式位置測定器を用い、前記軸穴径測定子により前記軸穴径を測定し、該測定された軸穴径により前記軸穴の中心を求め、前記面取り穴径測定子を前記求められた軸穴の中心に一致するよう移動させ、該面取り穴径測定子を軸穴方向に移動させて前記面取り穴径を測定することを特徴としている。
請求項１の発明に係る接触式位置測定器を用いた面取り穴径の測定方法によれば、軸穴径を測定する軸穴径測定子と、面取り穴径を測定する面取り穴径測定子とを備えた接触式位置測定器を用い、軸穴径測定子を径方向に移動させることにより軸穴径を測定し、この軸穴径測定子により測定された軸穴径から軸穴中心を求め、該求めた軸穴中心に一致するように面取り穴径測定子を軸穴方向に移動させて面取り穴径を測定するようにしたので、軸穴中心に面取り穴径測定子を精度良く一致させた状態で面取り穴径を測定することができ、面取り穴径の測定精度を向上させることができる。また、軸穴径測定子を面取り穴径測定子と交換する必要がなく、測定作業に手間がかからず、かつ短時間で軸穴径及び面取り穴径を測定できる
請求項２の発明では、軸穴径測定子を面取り穴径測定子に対して着脱可能としたので、面取り穴径のみを測定する場合は軸穴径測定子を取り外すことができ、両方の測定子を一体化した測定器と、面取り穴径測定子のみの測定器の両方を提供できる。

Claims (3)

  1. 径方向に移動させて軸方向に延びる軸穴の内周面に接触させることにより軸穴径を測定する軸穴径測定子と、前記軸方向に移動させて面取り穴の内周面に接触させることにより面取り穴径を測定する面取り穴径測定子とを備えたことを特徴とする接触式位置測定器。
  2. 請求項１に記載の接触式位置測定器において、
    前記軸穴径測定子は、前記面取り穴径測定子に対して着脱可能となっていることを特徴とする接触式位置測定器。
  3. 請求項１に記載の接触式位置測定器の前記軸穴径測定子により前記軸穴径を測定し、該測定された軸穴径により前記軸穴の中心を求め、前記面取り穴径測定子を前記求められた軸穴の中心に一致するよう移動させ、該面取り穴径測定子を軸穴方向に移動させて前記面取り穴径を測定することを特徴とする請求項１に記載の接触式位置測定器を用いた面取り穴径の測定方法。
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