JPH09108995A - 工作機械及び加工方法 - Google Patents
工作機械及び加工方法Info
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- JPH09108995A JPH09108995A JP7275849A JP27584995A JPH09108995A JP H09108995 A JPH09108995 A JP H09108995A JP 7275849 A JP7275849 A JP 7275849A JP 27584995 A JP27584995 A JP 27584995A JP H09108995 A JPH09108995 A JP H09108995A
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- tool
- cutting edge
- measuring means
- measuring
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 加工中に誤差なく刃先位置を計測し、加工後
の製品の監視、工具摩耗量計測可能な工作機械及び加工
方法を提供する。 【解決手段】 工作機械は、工具6、検出部を有する位
置計測用センサ5を装備したタレット7をX、Z軸方向
に駆動するボールネジ9、12及びモータ10、13
と、タレット7のX、Z軸方向位置を検出する位置検出
用エンコーダ11、14及びX軸位置検出用リニアスケ
ール15と、当接した工具6の刃先のX、Z軸方向位置
を計測する刃先位置計測用センサ16と、検出部を位置
計測用センサ校正用基準物20へ当接させることにより
検出した主軸の位置に対する検出部の位置と検出部を刃
先位置計測用センサ16へ当接させることにより検出し
た検出部の位置とに基づいて刃先位置計測用センサ16
の位置を求めるNC装置19と、工具摩耗量計測用共通
基準面22を有する工具摩耗量計測部とを有し、加工前
後に刃先および加工物の位置を計測する。
の製品の監視、工具摩耗量計測可能な工作機械及び加工
方法を提供する。 【解決手段】 工作機械は、工具6、検出部を有する位
置計測用センサ5を装備したタレット7をX、Z軸方向
に駆動するボールネジ9、12及びモータ10、13
と、タレット7のX、Z軸方向位置を検出する位置検出
用エンコーダ11、14及びX軸位置検出用リニアスケ
ール15と、当接した工具6の刃先のX、Z軸方向位置
を計測する刃先位置計測用センサ16と、検出部を位置
計測用センサ校正用基準物20へ当接させることにより
検出した主軸の位置に対する検出部の位置と検出部を刃
先位置計測用センサ16へ当接させることにより検出し
た検出部の位置とに基づいて刃先位置計測用センサ16
の位置を求めるNC装置19と、工具摩耗量計測用共通
基準面22を有する工具摩耗量計測部とを有し、加工前
後に刃先および加工物の位置を計測する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、工作機械、特に
NC旋盤における装置及び加工方法に関するものであ
る。
NC旋盤における装置及び加工方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来のNC旋盤では、回転可能なセンサ
アームに刃先位置計測用センサを装着した機構が採用さ
れている。
アームに刃先位置計測用センサを装着した機構が採用さ
れている。
【0003】図12は従来のNC旋盤を示した全体構成
図であり、NC装置19より刃先位置計測指令が出ると
X軸ボールネジ12及びX軸モータ13が駆動し、タレ
ット7に装着された工具6は移動してあらかじめ主軸中
心位置に設定された刃先位置計測用センサ16に接触す
る。そして、電気信号がONとなりNC装置19に電気
信号が伝達され移動を停止する。この時の位置をX軸位
置検出用エンコーダ14にて検出し、NC装置19にて
主軸中心位置からの工具オフセット量を演算する。この
動作を加工前ごとに行い加工精度を維持している。ま
た、刃先位置計測用センサ16はセンサアーム17に装
着されており、センサアーム用モータ18により回転可
能であり計測を行う時のみ機械内に自動で振り込まれ
る。なお、工具6は加工物1に応じて複数使用されるた
め、上述の刃先位置計測も複数の工具について行われ
る。
図であり、NC装置19より刃先位置計測指令が出ると
X軸ボールネジ12及びX軸モータ13が駆動し、タレ
ット7に装着された工具6は移動してあらかじめ主軸中
心位置に設定された刃先位置計測用センサ16に接触す
る。そして、電気信号がONとなりNC装置19に電気
信号が伝達され移動を停止する。この時の位置をX軸位
置検出用エンコーダ14にて検出し、NC装置19にて
主軸中心位置からの工具オフセット量を演算する。この
動作を加工前ごとに行い加工精度を維持している。ま
た、刃先位置計測用センサ16はセンサアーム17に装
着されており、センサアーム用モータ18により回転可
能であり計測を行う時のみ機械内に自動で振り込まれ
る。なお、工具6は加工物1に応じて複数使用されるた
め、上述の刃先位置計測も複数の工具について行われ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のNC旋盤においては、加工中の切削熱、ビルト
インモータ3の発熱等の外乱によりセンサアーム17が
変位してしまい、そのため刃先位置計測用センサ16の
位置があらかじめ設定してあった主軸中心位置から変位
してしまう可能性があった。この変位は、刃先位置計測
に誤差が生じて加工精度が劣化する原因となる。特に加
工後の計測が困難な部分ではこの影響が大きくなる。
た従来のNC旋盤においては、加工中の切削熱、ビルト
インモータ3の発熱等の外乱によりセンサアーム17が
変位してしまい、そのため刃先位置計測用センサ16の
位置があらかじめ設定してあった主軸中心位置から変位
してしまう可能性があった。この変位は、刃先位置計測
に誤差が生じて加工精度が劣化する原因となる。特に加
工後の計測が困難な部分ではこの影響が大きくなる。
【0005】また、刃先位置計測による加工前計測のみ
であるため、加工完了品が許容寸法内で加工されている
か確認できず、加工不良製品を多数生産してしまう恐れ
がある。
であるため、加工完了品が許容寸法内で加工されている
か確認できず、加工不良製品を多数生産してしまう恐れ
がある。
【0006】さらに、工具6の工具摩耗量を明確に認識
する事ができないので、工具交換時期の予測が出来な
い。
する事ができないので、工具交換時期の予測が出来な
い。
【0007】この発明は上述した事情から成されたもの
であり、この発明の目的は、加工中の外乱により誤差を
生じる事なく刃先の位置を計測し、加工後の製品の監
視、工具摩耗量計測も可能な工作機械及び加工方法を提
供する事にある。
であり、この発明の目的は、加工中の外乱により誤差を
生じる事なく刃先の位置を計測し、加工後の製品の監
視、工具摩耗量計測も可能な工作機械及び加工方法を提
供する事にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明の工作機械は、工具を工作機械の主軸に
対して移動可能な工具駆動手段と、当接した工具の刃先
の位置を計測する刃先位置計測手段と、検出部に当接し
た前記刃先位置計測手段の位置を計測する位置計測手段
と、取り付けられた前記位置計測手段を移動させる位置
計測手段移動手段と、前記駆動手段及び前記位置計測手
段移動手段の位置を検出する位置検出手段と、既知の形
状であり主軸に固定された基準物と、前記検出部を前記
基準物へ当接させることにより検出した主軸の位置に対
する前記検出部の位置と、前記検出部を前記刃先位置計
測手段へ当接させることにより検出した前記検出部の位
置と、に基づいて前記刃先位置計測手段の位置を求める
校正手段と、を備えることを特徴とする。
めに、この発明の工作機械は、工具を工作機械の主軸に
対して移動可能な工具駆動手段と、当接した工具の刃先
の位置を計測する刃先位置計測手段と、検出部に当接し
た前記刃先位置計測手段の位置を計測する位置計測手段
と、取り付けられた前記位置計測手段を移動させる位置
計測手段移動手段と、前記駆動手段及び前記位置計測手
段移動手段の位置を検出する位置検出手段と、既知の形
状であり主軸に固定された基準物と、前記検出部を前記
基準物へ当接させることにより検出した主軸の位置に対
する前記検出部の位置と、前記検出部を前記刃先位置計
測手段へ当接させることにより検出した前記検出部の位
置と、に基づいて前記刃先位置計測手段の位置を求める
校正手段と、を備えることを特徴とする。
【0009】また、前記基準物は、主軸中心線上にあり
主軸に固定されたリングであることを特徴とする。
主軸に固定されたリングであることを特徴とする。
【0010】また、工具を工作機械の主軸に対して移動
可能な工具駆動手段と、当接した工具の刃先の位置を計
測する刃先位置計測手段と、前記駆動手段の位置を検出
する位置検出手段と、工具摩耗量を計測するための基準
面であって前記刃先位置計測手段で計測可能な共通基準
面を有する工具磨耗量計測手段と、を有し、加工する前
に工具の刃先の位置及び前記共通基準面の位置を刃先位
置計測手段で計測し、加工後に再度工具の刃先の位置及
び前記共通基準面の位置を刃先位置計測手段で計測し、
これらの計測値より工具摩耗量を求めることを特徴とす
る。
可能な工具駆動手段と、当接した工具の刃先の位置を計
測する刃先位置計測手段と、前記駆動手段の位置を検出
する位置検出手段と、工具摩耗量を計測するための基準
面であって前記刃先位置計測手段で計測可能な共通基準
面を有する工具磨耗量計測手段と、を有し、加工する前
に工具の刃先の位置及び前記共通基準面の位置を刃先位
置計測手段で計測し、加工後に再度工具の刃先の位置及
び前記共通基準面の位置を刃先位置計測手段で計測し、
これらの計測値より工具摩耗量を求めることを特徴とす
る。
【0011】また、工具を工作機械の主軸に対して移動
可能な工具駆動手段と、当接した工具の刃先の位置を計
測する刃先位置計測手段と、前記駆動手段の位置を検出
する位置検出手段と、工具の近傍に位置する工具位置基
準面を有する工具摩耗量計測手段と、を有し、加工する
前に工具の刃先の位置及び前記工具位置基準面の位置を
刃先位置計測手段で計測し、加工後に再度工具の刃先の
位置及び前記工具位置基準面の位置を前記刃先位置計測
手段で計測し、これらの計測値より工具摩耗量を求める
ことを特徴とする。
可能な工具駆動手段と、当接した工具の刃先の位置を計
測する刃先位置計測手段と、前記駆動手段の位置を検出
する位置検出手段と、工具の近傍に位置する工具位置基
準面を有する工具摩耗量計測手段と、を有し、加工する
前に工具の刃先の位置及び前記工具位置基準面の位置を
刃先位置計測手段で計測し、加工後に再度工具の刃先の
位置及び前記工具位置基準面の位置を前記刃先位置計測
手段で計測し、これらの計測値より工具摩耗量を求める
ことを特徴とする。
【0012】また、本発明に係る加工方法は、工具を工
作機械の主軸に対して移動可能な工具駆動手段と、当接
した工具の刃先の位置を計測する刃先位置計測手段と、
検出部に当接した前記刃先位置計測手段の位置を計測す
る位置計測手段と、取り付けられた前記位置計測手段を
移動させる位置計測手段移動手段と、前記駆動手段及び
前記位置計測手段移動手段の位置を検出する位置検出手
段と、既知の形状であり主軸に固定された基準物と、を
有する工作機械において、既知の形状である基準物の位
置を前記位置計測手段で計測して位置計測手段自身の位
置を校正するステップと、校正した前記位置計測手段を
前記刃先位置計測手段へ当接することにより前記刃先位
置計測手段の位置を校正するステップと、校正した前記
刃先位置計測手段で各工具の刃先の位置を計測するステ
ップと、を有し、各工具の刃先の位置を計測することを
特徴とする。
作機械の主軸に対して移動可能な工具駆動手段と、当接
した工具の刃先の位置を計測する刃先位置計測手段と、
検出部に当接した前記刃先位置計測手段の位置を計測す
る位置計測手段と、取り付けられた前記位置計測手段を
移動させる位置計測手段移動手段と、前記駆動手段及び
前記位置計測手段移動手段の位置を検出する位置検出手
段と、既知の形状であり主軸に固定された基準物と、を
有する工作機械において、既知の形状である基準物の位
置を前記位置計測手段で計測して位置計測手段自身の位
置を校正するステップと、校正した前記位置計測手段を
前記刃先位置計測手段へ当接することにより前記刃先位
置計測手段の位置を校正するステップと、校正した前記
刃先位置計測手段で各工具の刃先の位置を計測するステ
ップと、を有し、各工具の刃先の位置を計測することを
特徴とする。
【0013】また、工具を工作機械の主軸に対して移動
可能な工具駆動手段と、当接した工具の刃先の位置を計
測する刃先位置計測手段と、前記駆動手段の位置を検出
する位置検出手段と、工具摩耗量を計測するための基準
面であって前記刃先位置計測手段で計測可能な共通基準
面を有する工具磨耗量計測手段と、を有する工作機械に
おいて、加工前に前記刃先位置計測手段で工具の刃先の
位置を計測するステップと、加工前に前記刃先位置計測
手段で基準面の位置を計測するステップと、加工後に前
記刃先位置計測手段で工具の刃先の位置を計測するステ
ップと、加工後に刃先位置計測手段で基準面の位置を計
測するステップと、これらの計測値より工具摩耗量を求
めるステップと、を有することを特徴とする。
可能な工具駆動手段と、当接した工具の刃先の位置を計
測する刃先位置計測手段と、前記駆動手段の位置を検出
する位置検出手段と、工具摩耗量を計測するための基準
面であって前記刃先位置計測手段で計測可能な共通基準
面を有する工具磨耗量計測手段と、を有する工作機械に
おいて、加工前に前記刃先位置計測手段で工具の刃先の
位置を計測するステップと、加工前に前記刃先位置計測
手段で基準面の位置を計測するステップと、加工後に前
記刃先位置計測手段で工具の刃先の位置を計測するステ
ップと、加工後に刃先位置計測手段で基準面の位置を計
測するステップと、これらの計測値より工具摩耗量を求
めるステップと、を有することを特徴とする。
【0014】以上の工作機械及び加工方法においては、
位置計測手段を設けて刃先位置計測手段の位置を計測し
校正するようにしたので、加工中の外乱により刃先位置
計測手段が変位して発生する誤差をなくす事ができ、加
工後に計測が困難な部分の精度も向上する。また、加工
後の加工物の寸法計測も可能であり、加工後の製品の監
視もできる。さらに、工具摩耗計測機能も備えているの
で、工具欠損を予測した工具交換も行える。
位置計測手段を設けて刃先位置計測手段の位置を計測し
校正するようにしたので、加工中の外乱により刃先位置
計測手段が変位して発生する誤差をなくす事ができ、加
工後に計測が困難な部分の精度も向上する。また、加工
後の加工物の寸法計測も可能であり、加工後の製品の監
視もできる。さらに、工具摩耗計測機能も備えているの
で、工具欠損を予測した工具交換も行える。
【0015】
【発明の実施の形態】図1は本発明に係る工作機械の一
実施形態の全体構成図である。工具6はタレット7に装
着されZ軸ボールネジ9及びZ軸モータ10によってZ
軸方向に駆動し、その位置はZ軸位置検出用エンコーダ
11により検出される。また、X軸ボールネジ12及び
X軸モータ13によってX軸方向に駆動し、その位置は
X軸位置検出用エンコーダ14によって検出されるとと
もに、X軸位置検出用リニアスケール15によって直線
的な位置検出も行われている。なお、この直線的な位置
検出手段はリニアスケールに限らずインダクトシンも考
えられ、また、Z軸にも適用する事も可能である。ま
た、検出部を先端に有しており、その検出部に当接した
刃先位置計測用センサ16の位置を計測する位置計測手
段としての位置計測用センサ5は、タレット7に装着さ
れているので、工具6の駆動手段によって移動される。
すなわち、Z軸ボールネジ9、Z軸モータ10、X軸ボ
ールネジ12及びX軸モータ13で構成される工具6の
駆動手段は、位置計測用センサ5の移動手段でもあり、
Z軸位置検出用エンコーダ11、X軸位置検出用エンコ
ーダ14及びX軸位置検出用リニアスケール15で構成
される工具6の位置検出手段は、位置計測用センサ5の
位置検出手段でもある。
実施形態の全体構成図である。工具6はタレット7に装
着されZ軸ボールネジ9及びZ軸モータ10によってZ
軸方向に駆動し、その位置はZ軸位置検出用エンコーダ
11により検出される。また、X軸ボールネジ12及び
X軸モータ13によってX軸方向に駆動し、その位置は
X軸位置検出用エンコーダ14によって検出されるとと
もに、X軸位置検出用リニアスケール15によって直線
的な位置検出も行われている。なお、この直線的な位置
検出手段はリニアスケールに限らずインダクトシンも考
えられ、また、Z軸にも適用する事も可能である。ま
た、検出部を先端に有しており、その検出部に当接した
刃先位置計測用センサ16の位置を計測する位置計測手
段としての位置計測用センサ5は、タレット7に装着さ
れているので、工具6の駆動手段によって移動される。
すなわち、Z軸ボールネジ9、Z軸モータ10、X軸ボ
ールネジ12及びX軸モータ13で構成される工具6の
駆動手段は、位置計測用センサ5の移動手段でもあり、
Z軸位置検出用エンコーダ11、X軸位置検出用エンコ
ーダ14及びX軸位置検出用リニアスケール15で構成
される工具6の位置検出手段は、位置計測用センサ5の
位置検出手段でもある。
【0016】一方、刃先位置計測用センサ16は、セン
サアーム17に装着されセンサアーム用モータ18にて
計測時にのみ工作機械内へ自動で振り込まれる。これら
で構成される刃先位置計測手段は、移動し当接した工具
6の刃先のZ軸及びX軸方向位置を計測する。なお、こ
のセンサアーム17の工作機械内への振り込みは手動に
より行う方法も考えられる。また、加工物1は主軸チャ
ック2にて保持されビルトインモータ3にて回転しその
回転角度は回転角度検出用エンコーダ4にて検出され
る。主軸チャック2は、位置計測用センサ校正用基準物
20を装備している。NC装置19は、検出部を位置検
出用センサ校正用基準物20へ当接させることにより検
出した主軸の位置に対する検出部の位置と、検出部を刃
先位置計測用センサ16へ当接させることにより検出し
た検出部の位置と、に基づいて刃先位置計測用センサ1
6の位置を求める校正手段である。つまり、NC装置1
9は、駆動手段で移動した位置計測用センサ5を位置検
出用センサ校正用基準物20に当接させることにより位
置検出用センサ校正用基準物20のZ軸及びX軸方向の
位置を計測し、NC装置19より位置計測用センサ5自
身の位置の校正を行う。また、この校正された位置計測
用センサ5を駆動手段で移動させ、刃先位置計測用セン
サ16を当接する事により刃先位置計測用センサ16の
Z軸及びX軸方向の位置を計測し、刃先位置計測用セン
サ16の位置の校正を行う。
サアーム17に装着されセンサアーム用モータ18にて
計測時にのみ工作機械内へ自動で振り込まれる。これら
で構成される刃先位置計測手段は、移動し当接した工具
6の刃先のZ軸及びX軸方向位置を計測する。なお、こ
のセンサアーム17の工作機械内への振り込みは手動に
より行う方法も考えられる。また、加工物1は主軸チャ
ック2にて保持されビルトインモータ3にて回転しその
回転角度は回転角度検出用エンコーダ4にて検出され
る。主軸チャック2は、位置計測用センサ校正用基準物
20を装備している。NC装置19は、検出部を位置検
出用センサ校正用基準物20へ当接させることにより検
出した主軸の位置に対する検出部の位置と、検出部を刃
先位置計測用センサ16へ当接させることにより検出し
た検出部の位置と、に基づいて刃先位置計測用センサ1
6の位置を求める校正手段である。つまり、NC装置1
9は、駆動手段で移動した位置計測用センサ5を位置検
出用センサ校正用基準物20に当接させることにより位
置検出用センサ校正用基準物20のZ軸及びX軸方向の
位置を計測し、NC装置19より位置計測用センサ5自
身の位置の校正を行う。また、この校正された位置計測
用センサ5を駆動手段で移動させ、刃先位置計測用セン
サ16を当接する事により刃先位置計測用センサ16の
Z軸及びX軸方向の位置を計測し、刃先位置計測用セン
サ16の位置の校正を行う。
【0017】また、タレット7に工具摩耗量を計測する
ための基準面であって刃先位置計測用センサ16で計測
可能な工具摩耗量計測用共通基準面22を有する工具磨
耗量計測手段としての工具摩耗量計測部を装備した場
合、NC装置19は、加工前に工具摩耗量計測用共通基
準面22及び工具6の刃先を駆動手段で移動させ、刃先
位置計測用センサ16に当接させることにより工具摩耗
量計測用共通基準面22のZ軸及びX軸方向の位置と工
具6の刃先のZ軸及びX軸方向の位置を計測し記憶して
おく。そして、加工後に再度工具摩耗量計測用共通基準
面22及び工具6の刃先を駆動手段で移動させ、刃先位
置計測用センサ16に当接させることにより工具摩耗量
計測用共通基準面22のZ軸及びX軸方向の位置と工具
6の刃先のZ軸及びX軸方向の位置を計測する。NC装
置19は、これらの計測値より工具摩耗量を求める。な
お、刃先位置計測用センサ16及び位置計測用センサ5
の検出方法は接触式に限らず非接触式のものも考えられ
る。また接触式のものでもON、OFF検出だけでな
く、アナログ検出でセンサの接触後の移動距離も検出で
きるものであれば更に精度が良くなる。
ための基準面であって刃先位置計測用センサ16で計測
可能な工具摩耗量計測用共通基準面22を有する工具磨
耗量計測手段としての工具摩耗量計測部を装備した場
合、NC装置19は、加工前に工具摩耗量計測用共通基
準面22及び工具6の刃先を駆動手段で移動させ、刃先
位置計測用センサ16に当接させることにより工具摩耗
量計測用共通基準面22のZ軸及びX軸方向の位置と工
具6の刃先のZ軸及びX軸方向の位置を計測し記憶して
おく。そして、加工後に再度工具摩耗量計測用共通基準
面22及び工具6の刃先を駆動手段で移動させ、刃先位
置計測用センサ16に当接させることにより工具摩耗量
計測用共通基準面22のZ軸及びX軸方向の位置と工具
6の刃先のZ軸及びX軸方向の位置を計測する。NC装
置19は、これらの計測値より工具摩耗量を求める。な
お、刃先位置計測用センサ16及び位置計測用センサ5
の検出方法は接触式に限らず非接触式のものも考えられ
る。また接触式のものでもON、OFF検出だけでな
く、アナログ検出でセンサの接触後の移動距離も検出で
きるものであれば更に精度が良くなる。
【0018】図2は本実施の形態における工作機械の要
部の位置関係を示した図である。刃先位置計測用センサ
16の主軸中心位置からの距離X16は、加工を行うと
ともに熱等の外乱の影響でX16E変位する。また、位
置計測用センサ5及び工具6を備えたタレット7の中心
位置と主軸中心位置の距離X7も同様にX7E変位す
る。さらに、加工が進むにつれて工具摩耗により工具6
のタレット7の中心位置からの距離X6もX6E変位す
る。
部の位置関係を示した図である。刃先位置計測用センサ
16の主軸中心位置からの距離X16は、加工を行うと
ともに熱等の外乱の影響でX16E変位する。また、位
置計測用センサ5及び工具6を備えたタレット7の中心
位置と主軸中心位置の距離X7も同様にX7E変位す
る。さらに、加工が進むにつれて工具摩耗により工具6
のタレット7の中心位置からの距離X6もX6E変位す
る。
【0019】図3から図5は本実施の形態におけるタレ
ット7に装着された位置計測用センサ5の位置の校正の
方法を説明するために用いる図である。図3は本実施の
形態の主軸チャック把握型基準物20aを用いた位置計
測用センサ5の位置の校正の方法を説明するために用い
る図である。図3左図のように既知の寸法である主軸チ
ャック把握型基準物20aを主軸チャック2で保持し、
この主軸チャック把握型基準物20aに、タレット7に
装着された位置計測用センサ5を駆動手段で移動させ接
触させる。この接触時のON信号がNC装置19に伝達
されると移動を停止する。この時の位置はX軸位置検出
用エンコーダ14及びX軸位置検出用リニアスケール1
5にて検出される。同様に図3中央図のようにもう一端
の位置も計測してNC装置19より主軸チャック把握型
基準物20aの寸法が求められる。そして、主軸チャッ
ク把握型基準物20aの寸法は既知であるので、位置計
測用センサ5の計測結果より位置計測用センサ5を装着
したタレット7の主軸中心位置からの距離X7が校正さ
れる。また、主軸チャック把握型基準物20aを主軸チ
ャック2で保持する際のチャッキング誤差は、ビルトイ
ンモータ3を任意の角度回転させその角度を回転角度検
出用エンコーダ4にて検出し、前記と同様に主軸チャッ
ク把握型基準物20aの寸法を計測する動作を繰返し行
い、その計測値を平均する事により解消する。また、図
3ではX軸方向について説明したがZ軸方向についても
同様である。なお、主軸チャック把握型基準物20aの
既知の寸法部分は外径に限らず内径でもよい。
ット7に装着された位置計測用センサ5の位置の校正の
方法を説明するために用いる図である。図3は本実施の
形態の主軸チャック把握型基準物20aを用いた位置計
測用センサ5の位置の校正の方法を説明するために用い
る図である。図3左図のように既知の寸法である主軸チ
ャック把握型基準物20aを主軸チャック2で保持し、
この主軸チャック把握型基準物20aに、タレット7に
装着された位置計測用センサ5を駆動手段で移動させ接
触させる。この接触時のON信号がNC装置19に伝達
されると移動を停止する。この時の位置はX軸位置検出
用エンコーダ14及びX軸位置検出用リニアスケール1
5にて検出される。同様に図3中央図のようにもう一端
の位置も計測してNC装置19より主軸チャック把握型
基準物20aの寸法が求められる。そして、主軸チャッ
ク把握型基準物20aの寸法は既知であるので、位置計
測用センサ5の計測結果より位置計測用センサ5を装着
したタレット7の主軸中心位置からの距離X7が校正さ
れる。また、主軸チャック把握型基準物20aを主軸チ
ャック2で保持する際のチャッキング誤差は、ビルトイ
ンモータ3を任意の角度回転させその角度を回転角度検
出用エンコーダ4にて検出し、前記と同様に主軸チャッ
ク把握型基準物20aの寸法を計測する動作を繰返し行
い、その計測値を平均する事により解消する。また、図
3ではX軸方向について説明したがZ軸方向についても
同様である。なお、主軸チャック把握型基準物20aの
既知の寸法部分は外径に限らず内径でもよい。
【0020】図4は本実施の形態の主軸チャック内蔵型
基準物20bを用いた位置計測用センサ5の位置の校正
の方法を説明するために用いる図である。図4左図のよ
うに既知の寸法である主軸チャック内蔵型基準物20b
を主軸チャック2に内蔵し、図4中央図のようにこの主
軸チャック内蔵型基準物20bに、タレット7に装着さ
れた位置計測用センサ5を駆動手段で図4左図の状態よ
りX+方向に移動させ、主軸チャック内蔵型基準物20
bに接触させる。この接触時のON信号がNC装置19
に伝達されると移動を停止する。この時の位置はX軸位
置検出用エンコーダ14及びX軸位置検出用リニアスケ
ール15にて検出される。続いて、図4右図のように駆
動手段でX−方向に移動させ、主軸チャック内蔵型基準
物20bに再度接触させる。この接触時のON信号がN
C装置19に伝達されると再度移動を停止する。この2
度の接触間の移動距離をX軸位置検出用エンコーダ14
及びX軸位置検出用リニアスケール15にて検出され、
NC装置19により主軸チャック内蔵型基準物20bの
寸法が求められる。そして、主軸チャック内蔵型基準物
20bの寸法は既知であるので、位置計測用センサ5の
計測結果より位置計測用センサ5を装着したタレット7
の主軸中心位置からの距離X7が校正される。また、図
4ではX軸方向について説明したがZ軸方向についても
同様である。なお、主軸チャック内蔵型基準物20bの
既知の寸法部分は内径に限らず外径でもよい。
基準物20bを用いた位置計測用センサ5の位置の校正
の方法を説明するために用いる図である。図4左図のよ
うに既知の寸法である主軸チャック内蔵型基準物20b
を主軸チャック2に内蔵し、図4中央図のようにこの主
軸チャック内蔵型基準物20bに、タレット7に装着さ
れた位置計測用センサ5を駆動手段で図4左図の状態よ
りX+方向に移動させ、主軸チャック内蔵型基準物20
bに接触させる。この接触時のON信号がNC装置19
に伝達されると移動を停止する。この時の位置はX軸位
置検出用エンコーダ14及びX軸位置検出用リニアスケ
ール15にて検出される。続いて、図4右図のように駆
動手段でX−方向に移動させ、主軸チャック内蔵型基準
物20bに再度接触させる。この接触時のON信号がN
C装置19に伝達されると再度移動を停止する。この2
度の接触間の移動距離をX軸位置検出用エンコーダ14
及びX軸位置検出用リニアスケール15にて検出され、
NC装置19により主軸チャック内蔵型基準物20bの
寸法が求められる。そして、主軸チャック内蔵型基準物
20bの寸法は既知であるので、位置計測用センサ5の
計測結果より位置計測用センサ5を装着したタレット7
の主軸中心位置からの距離X7が校正される。また、図
4ではX軸方向について説明したがZ軸方向についても
同様である。なお、主軸チャック内蔵型基準物20bの
既知の寸法部分は内径に限らず外径でもよい。
【0021】図5は本実施の形態の切削可能型基準物2
0cを用いた位置計測用センサ5の位置の校正の方法を
説明するために用いる図である。図5左図のように切削
可能型基準物20cを主軸チャック2に装着し、ビルト
インモータ3にて主軸チャック2を回転させ、タレット
7に装着された工具6を駆動手段で移動させ、切削可能
型基準物20cを任意の指令寸法に加工する。続いて、
図5中央図のように加工された切削可能型基準物20c
に、タレット7に装着された位置計測用センサ5を駆動
手段で図5右図のように移動させ接触させる。この接触
時のON信号がNC装置19に伝達されると移動を停止
する。この時の位置はX軸位置検出用エンコーダ14及
びX軸位置検出用リニアスケール15にて検出される。
そして、切削可能型基準物20cは任意の指令寸法に加
工されているので指令寸法と位置計測用センサ5の計測
結果より位置計測用センサ5を装着したタレット7の主
軸中心位置からの距離X7が校正される。また、図5で
はX軸方向について説明したがZ軸方向についても同様
である。なお、切削可能型基準物20cの代わりに加工
物1を計測する方法も考えられる。
0cを用いた位置計測用センサ5の位置の校正の方法を
説明するために用いる図である。図5左図のように切削
可能型基準物20cを主軸チャック2に装着し、ビルト
インモータ3にて主軸チャック2を回転させ、タレット
7に装着された工具6を駆動手段で移動させ、切削可能
型基準物20cを任意の指令寸法に加工する。続いて、
図5中央図のように加工された切削可能型基準物20c
に、タレット7に装着された位置計測用センサ5を駆動
手段で図5右図のように移動させ接触させる。この接触
時のON信号がNC装置19に伝達されると移動を停止
する。この時の位置はX軸位置検出用エンコーダ14及
びX軸位置検出用リニアスケール15にて検出される。
そして、切削可能型基準物20cは任意の指令寸法に加
工されているので指令寸法と位置計測用センサ5の計測
結果より位置計測用センサ5を装着したタレット7の主
軸中心位置からの距離X7が校正される。また、図5で
はX軸方向について説明したがZ軸方向についても同様
である。なお、切削可能型基準物20cの代わりに加工
物1を計測する方法も考えられる。
【0022】図6は本実施の形態の刃先位置計測用セン
サ16の位置の校正の方法を説明するために用いる図で
ある。前記の図3から図5のように位置を校正され、タ
レット7に装着された位置計測用センサ5を駆動手段に
て図6左図の状態から図6右図のように移動させ刃先位
置計測用センサ16に接触させる。この接触の検知は、
位置計測用センサ5のON信号と刃先位置計測用センサ
16のON信号のOR論理回路となっており、位置計測
用センサ5か刃先位置計測用センサ16のどちらかの電
気信号がNC装置19に伝達されると移動を停止する。
この時の位置はX軸位置検出用エンコーダ14及びX軸
位置検出用リニアスケール15にて検出される。そし
て、NC装置19より刃先位置計測用センサ16の主軸
中心位置からの距離X16が校正される。また、図6で
はX軸方向について説明したがZ軸方向についても同様
である。なお、センサの接触の検知の方法は、上記の方
法以外にもどちらかに接触するとセンサの信号が必ず先
に出る構造を持つものも考えられる。
サ16の位置の校正の方法を説明するために用いる図で
ある。前記の図3から図5のように位置を校正され、タ
レット7に装着された位置計測用センサ5を駆動手段に
て図6左図の状態から図6右図のように移動させ刃先位
置計測用センサ16に接触させる。この接触の検知は、
位置計測用センサ5のON信号と刃先位置計測用センサ
16のON信号のOR論理回路となっており、位置計測
用センサ5か刃先位置計測用センサ16のどちらかの電
気信号がNC装置19に伝達されると移動を停止する。
この時の位置はX軸位置検出用エンコーダ14及びX軸
位置検出用リニアスケール15にて検出される。そし
て、NC装置19より刃先位置計測用センサ16の主軸
中心位置からの距離X16が校正される。また、図6で
はX軸方向について説明したがZ軸方向についても同様
である。なお、センサの接触の検知の方法は、上記の方
法以外にもどちらかに接触するとセンサの信号が必ず先
に出る構造を持つものも考えられる。
【0023】そして、加工前にタレット7に装着された
工具6を駆動手段で移動させ刃先位置計測用センサ16
に接触させる。この接触時のON信号がNC装置19に
伝達されると移動を停止する。この時の位置X6前はX
軸位置検出用エンコーダ14及びX軸位置検出用リニア
スケール15にて検出され、NC装置19に記憶され
る。続いて、加工後に図3から図6までの方法で刃先位
置計測用センサ16の主軸中心位置からの距離X16を
校正し、再度タレット7に装着された工具6を駆動手段
で移動させ刃先位置計測用センサ16に接触させる。こ
の接触時のON信号がNC装置19に伝達されると移動
を停止する。この時の位置X6後はX軸位置検出用エン
コーダ14及びX軸位置検出用リニアスケール15にて
検出され、先にNC装置19に記憶しておいた加工前の
工具6の位置X6前との差より工具6の工具摩耗量が求
められる。なお、上記ではX軸方向について説明したが
Z軸方向についても同様である。
工具6を駆動手段で移動させ刃先位置計測用センサ16
に接触させる。この接触時のON信号がNC装置19に
伝達されると移動を停止する。この時の位置X6前はX
軸位置検出用エンコーダ14及びX軸位置検出用リニア
スケール15にて検出され、NC装置19に記憶され
る。続いて、加工後に図3から図6までの方法で刃先位
置計測用センサ16の主軸中心位置からの距離X16を
校正し、再度タレット7に装着された工具6を駆動手段
で移動させ刃先位置計測用センサ16に接触させる。こ
の接触時のON信号がNC装置19に伝達されると移動
を停止する。この時の位置X6後はX軸位置検出用エン
コーダ14及びX軸位置検出用リニアスケール15にて
検出され、先にNC装置19に記憶しておいた加工前の
工具6の位置X6前との差より工具6の工具摩耗量が求
められる。なお、上記ではX軸方向について説明したが
Z軸方向についても同様である。
【0024】図7及び図8は本実施の形態のタレット7
に装着された工具6の工具摩耗量計測を刃先位置計測用
センサ16の主軸中心位置からの距離X16を校正する
事なく行う方法を説明するために用いる図である。図7
は本実施の形態の工具近傍工具位置基準面21を用いた
工具摩耗量計測の方法を説明するために用いる図であ
る。図7左図のように加工前にタレット7に装着された
工具近傍工具位置基準面21を駆動手段で移動させ刃先
位置計測用センサ16に接触させる。この接触時のON
信号がNC装置19に伝達されると移動を停止する。こ
の時の位置X21前はX軸位置検出用エンコーダ14及
びX軸位置検出用リニアスケール15にて検出される。
に装着された工具6の工具摩耗量計測を刃先位置計測用
センサ16の主軸中心位置からの距離X16を校正する
事なく行う方法を説明するために用いる図である。図7
は本実施の形態の工具近傍工具位置基準面21を用いた
工具摩耗量計測の方法を説明するために用いる図であ
る。図7左図のように加工前にタレット7に装着された
工具近傍工具位置基準面21を駆動手段で移動させ刃先
位置計測用センサ16に接触させる。この接触時のON
信号がNC装置19に伝達されると移動を停止する。こ
の時の位置X21前はX軸位置検出用エンコーダ14及
びX軸位置検出用リニアスケール15にて検出される。
【0025】続いて、図7右図のようにタレット7に装
着された工具6を同様に駆動手段で移動させ刃先位置計
測用センサ16に接触させる。この接触時のON信号が
NC装置19に伝達されると移動を停止する。この時の
位置X6前はX軸位置検出用エンコーダ14及びX軸位
置検出用リニアスケール15にて検出される。そして、
工具近傍工具位置基準面21の位置X21前と工具6の
位置X6前の差をNC装置19に記憶しておく。続い
て、加工後に再度タレット7に装着された工具近傍工具
位置基準面21を駆動手段で移動させ刃先位置計測用セ
ンサ16に接触させる。この接触時のON信号がNC装
置19に伝達されると移動を停止する。この時の位置X
21後はX軸位置検出用エンコーダ14及びX軸位置検
出用リニアスケール15にて検出される。
着された工具6を同様に駆動手段で移動させ刃先位置計
測用センサ16に接触させる。この接触時のON信号が
NC装置19に伝達されると移動を停止する。この時の
位置X6前はX軸位置検出用エンコーダ14及びX軸位
置検出用リニアスケール15にて検出される。そして、
工具近傍工具位置基準面21の位置X21前と工具6の
位置X6前の差をNC装置19に記憶しておく。続い
て、加工後に再度タレット7に装着された工具近傍工具
位置基準面21を駆動手段で移動させ刃先位置計測用セ
ンサ16に接触させる。この接触時のON信号がNC装
置19に伝達されると移動を停止する。この時の位置X
21後はX軸位置検出用エンコーダ14及びX軸位置検
出用リニアスケール15にて検出される。
【0026】続いて、タレット7に装着された工具6を
同様に駆動手段で移動させ刃先位置計測用センサ16に
接触させる。この接触時のON信号がNC装置19に伝
達されると移動を停止する。この時の位置X6後はX軸
位置検出用エンコーダ14及びX軸位置検出用リニアス
ケール15にて検出される。そして、工具近傍工具位置
基準面21の位置X21後と工具6の位置X6後の差と
先にNC装置19に記憶しておいた加工前の工具近傍工
具位置基準面21の位置X21前と工具6の位置X6前
の差より工具6の工具摩耗量を求める。なお、工具摩耗
量の算出方法については、加工前の工具近傍工具位置基
準面21の位置X21前と加工後の工具近傍工具位置基
準面21の位置X21後の差と、加工前の工具6の位置
X6前と加工後の工具6の位置X6後の差より算出する
方法も考えられる。また、図6ではX軸方向について説
明したがZ軸方向についても同様である。
同様に駆動手段で移動させ刃先位置計測用センサ16に
接触させる。この接触時のON信号がNC装置19に伝
達されると移動を停止する。この時の位置X6後はX軸
位置検出用エンコーダ14及びX軸位置検出用リニアス
ケール15にて検出される。そして、工具近傍工具位置
基準面21の位置X21後と工具6の位置X6後の差と
先にNC装置19に記憶しておいた加工前の工具近傍工
具位置基準面21の位置X21前と工具6の位置X6前
の差より工具6の工具摩耗量を求める。なお、工具摩耗
量の算出方法については、加工前の工具近傍工具位置基
準面21の位置X21前と加工後の工具近傍工具位置基
準面21の位置X21後の差と、加工前の工具6の位置
X6前と加工後の工具6の位置X6後の差より算出する
方法も考えられる。また、図6ではX軸方向について説
明したがZ軸方向についても同様である。
【0027】図8は本実施の形態の工具摩耗量計測用共
通基準面22による工具摩耗量計測の方法を説明するた
めに用いる図である。上述図7の方法と同様に図8左図
のようにタレット7に装着された工具摩耗量計測用共通
基準面22を駆動手段で移動させ刃先位置計測用センサ
16に接触させる。この接触時のON信号がNC装置1
9に伝達されると移動を停止する。この時の位置X22
前は、X軸位置検出用エンコーダ14及びX軸位置検出
用リニアスケール15にて検出される。続いて、図8中
央図のようにタレット7に装着された工具6を同様に駆
動手段で移動させ刃先位置計測用センサ16に接触させ
る。この接触時のON信号がNC装置19に伝達される
と移動を停止する。この時の位置X6前はX軸位置検出
用エンコーダ14及びX軸位置検出用リニアスケール1
5にて検出される。そして、工具摩耗量計測用共通基準
面22の位置X22前と工具6の位置X6前の差をNC
装置19に記憶しておく。
通基準面22による工具摩耗量計測の方法を説明するた
めに用いる図である。上述図7の方法と同様に図8左図
のようにタレット7に装着された工具摩耗量計測用共通
基準面22を駆動手段で移動させ刃先位置計測用センサ
16に接触させる。この接触時のON信号がNC装置1
9に伝達されると移動を停止する。この時の位置X22
前は、X軸位置検出用エンコーダ14及びX軸位置検出
用リニアスケール15にて検出される。続いて、図8中
央図のようにタレット7に装着された工具6を同様に駆
動手段で移動させ刃先位置計測用センサ16に接触させ
る。この接触時のON信号がNC装置19に伝達される
と移動を停止する。この時の位置X6前はX軸位置検出
用エンコーダ14及びX軸位置検出用リニアスケール1
5にて検出される。そして、工具摩耗量計測用共通基準
面22の位置X22前と工具6の位置X6前の差をNC
装置19に記憶しておく。
【0028】続いて、加工後に再度タレット7に装着さ
れた工具摩耗量計測用共通基準面22を駆動手段で移動
させ刃先位置計測用センサ16に接触させる。この接触
時のON信号がNC装置19に伝達されると移動を停止
する。この時の位置X22後はX軸位置検出用エンコー
ダ14及びX軸位置検出用リニアスケール15にて検出
される。続いて、タレット7に装着された工具6を同様
に駆動手段で移動させ刃先位置計測用センサ16に接触
させる。この接触時のON信号がNC装置19に伝達さ
れると移動を停止する。この時の位置X6後はX軸位置
検出用エンコーダ14及びX軸位置検出用リニアスケー
ル15にて検出される。そして、工具摩耗量計測用共通
基準面22の位置X22後と工具6の位置X6後の差と
先にNC装置19に記憶しておいた加工前の工具摩耗量
計測用共通基準面22の位置X22前と工具6の位置X
6前の差より工具6の工具摩耗量を求める。なお、工具
摩耗量の算出方法については、加工前の工具摩耗量計測
用共通基準面22の位置X22前と加工後の工具摩耗量
計測用共通基準面22の位置X22後の差と、加工前の
工具6の位置X6前と加工後の工具6の位置X6後の差
より算出する方法も考えられる。
れた工具摩耗量計測用共通基準面22を駆動手段で移動
させ刃先位置計測用センサ16に接触させる。この接触
時のON信号がNC装置19に伝達されると移動を停止
する。この時の位置X22後はX軸位置検出用エンコー
ダ14及びX軸位置検出用リニアスケール15にて検出
される。続いて、タレット7に装着された工具6を同様
に駆動手段で移動させ刃先位置計測用センサ16に接触
させる。この接触時のON信号がNC装置19に伝達さ
れると移動を停止する。この時の位置X6後はX軸位置
検出用エンコーダ14及びX軸位置検出用リニアスケー
ル15にて検出される。そして、工具摩耗量計測用共通
基準面22の位置X22後と工具6の位置X6後の差と
先にNC装置19に記憶しておいた加工前の工具摩耗量
計測用共通基準面22の位置X22前と工具6の位置X
6前の差より工具6の工具摩耗量を求める。なお、工具
摩耗量の算出方法については、加工前の工具摩耗量計測
用共通基準面22の位置X22前と加工後の工具摩耗量
計測用共通基準面22の位置X22後の差と、加工前の
工具6の位置X6前と加工後の工具6の位置X6後の差
より算出する方法も考えられる。
【0029】続いて、タレット7を旋回させて別の工具
6aを割り出し、この工具6aに関しても同様に刃先位
置計測用センサ16に接触させその位置を検出し工具摩
耗量を求める。この方法を順次行いすべての工具につい
て工具摩耗量計測を行う。なお、タレット7の旋回によ
る位置決め誤差は工具摩耗量による誤差X6Eに比較し
て小さいものとし、工具摩耗量計測用共通基準面22は
各工具共通とした。また、図6ではX軸方向について説
明したがZ軸方向についても同様である。そして、工具
摩耗量計測用共通基準面22の装着位置はタレット7に
限らず加工及び工具6の刃先位置計測の邪魔にならない
場所でかつ刃先位置計測用センサ16で計測可能な位置
であれば任意の場所でよい。
6aを割り出し、この工具6aに関しても同様に刃先位
置計測用センサ16に接触させその位置を検出し工具摩
耗量を求める。この方法を順次行いすべての工具につい
て工具摩耗量計測を行う。なお、タレット7の旋回によ
る位置決め誤差は工具摩耗量による誤差X6Eに比較し
て小さいものとし、工具摩耗量計測用共通基準面22は
各工具共通とした。また、図6ではX軸方向について説
明したがZ軸方向についても同様である。そして、工具
摩耗量計測用共通基準面22の装着位置はタレット7に
限らず加工及び工具6の刃先位置計測の邪魔にならない
場所でかつ刃先位置計測用センサ16で計測可能な位置
であれば任意の場所でよい。
【0030】図9は本実施の形態の加工後計測の方法を
説明するために用いる図である。図9左図のように主軸
チャック2で保持された加工後の加工物1にタレット7
に装着された位置計測用センサ5を駆動手段で移動させ
接触させる。この接触時のON信号はNC装置19に伝
達され停止し、この時の位置はX軸位置検出用エンコー
ダ14及びX軸位置検出用リニアスケール15にて検出
される。同様に図9右図のようにもう一端の位置も計測
してNC装置19より加工後の加工物1の寸法が求めら
れる。また、図9ではX軸方向について説明したがZ軸
方向についても同様である。なお、加工後の加工物1の
寸法計測部分は外径に限らず内径でもよい。
説明するために用いる図である。図9左図のように主軸
チャック2で保持された加工後の加工物1にタレット7
に装着された位置計測用センサ5を駆動手段で移動させ
接触させる。この接触時のON信号はNC装置19に伝
達され停止し、この時の位置はX軸位置検出用エンコー
ダ14及びX軸位置検出用リニアスケール15にて検出
される。同様に図9右図のようにもう一端の位置も計測
してNC装置19より加工後の加工物1の寸法が求めら
れる。また、図9ではX軸方向について説明したがZ軸
方向についても同様である。なお、加工後の加工物1の
寸法計測部分は外径に限らず内径でもよい。
【0031】続いて、図10を用いて本実施の形態のN
C旋盤における加工時の動作状況について説明する。図
10は本実施の形態を用いたNC旋盤での加工時の動作
状況を示すフローチャートである。加工物1が初品であ
るときは、後述する加工前計測を行い工具オフセット量
をNC装置19にて演算し補正する。続いて加工を開始
し、あらかじめNC装置19に入力しておいた計測挿入
個数に到達するとNC装置19より加工後計測指令が出
され、先に図9を用いて説明したように加工物1の計測
を行う。そして、計測寸法があらかじめNC装置19に
入力しておいた許容寸法範囲外であるときは直ちに加工
を停止し、NC装置19にアラーム表示して不良品を多
数加工する事がないようにしてある。許容寸法範囲内で
あるときは、続いて先に図7及び図8で説明した方法で
工具摩耗量計測を行う。そして、計測した工具摩耗量が
あらかじめNC装置19に入力しておいた許容工具摩耗
量未満であるときには引き続き加工を行い、許容工具摩
耗量以上であるときには、工具交換を行い、初品加工の
際と同様に加工前計測を行ってから加工を再開する。な
お、加工後計測及び工具摩耗量計測は別々に任意の個数
加工後に挿入することができ、挿入も加工個数ではなく
加工時間で決める方法も考えられる。
C旋盤における加工時の動作状況について説明する。図
10は本実施の形態を用いたNC旋盤での加工時の動作
状況を示すフローチャートである。加工物1が初品であ
るときは、後述する加工前計測を行い工具オフセット量
をNC装置19にて演算し補正する。続いて加工を開始
し、あらかじめNC装置19に入力しておいた計測挿入
個数に到達するとNC装置19より加工後計測指令が出
され、先に図9を用いて説明したように加工物1の計測
を行う。そして、計測寸法があらかじめNC装置19に
入力しておいた許容寸法範囲外であるときは直ちに加工
を停止し、NC装置19にアラーム表示して不良品を多
数加工する事がないようにしてある。許容寸法範囲内で
あるときは、続いて先に図7及び図8で説明した方法で
工具摩耗量計測を行う。そして、計測した工具摩耗量が
あらかじめNC装置19に入力しておいた許容工具摩耗
量未満であるときには引き続き加工を行い、許容工具摩
耗量以上であるときには、工具交換を行い、初品加工の
際と同様に加工前計測を行ってから加工を再開する。な
お、加工後計測及び工具摩耗量計測は別々に任意の個数
加工後に挿入することができ、挿入も加工個数ではなく
加工時間で決める方法も考えられる。
【0032】図11は本実施の形態の加工前計測の動作
状況を示すブロック図である。NC装置19より加工前
計測指令が出されると、先に図3から図5を説明したよ
うに主軸チャック2に把持されている主軸計測用センサ
校正用基準物20を計測し、タレット7に装着した位置
計測用センサ5の位置を校正する。続いて先に、図6を
用いて説明したように位置を校正した位置計測用センサ
5で刃先位置計測用センサ16の位置を計測し位置を校
正する。そして、工具6を刃先位置計測用センサ16に
接触させ位置を計測し、NC装置19にて工具オフセッ
ト量を演算し加工前計測が終了する。
状況を示すブロック図である。NC装置19より加工前
計測指令が出されると、先に図3から図5を説明したよ
うに主軸チャック2に把持されている主軸計測用センサ
校正用基準物20を計測し、タレット7に装着した位置
計測用センサ5の位置を校正する。続いて先に、図6を
用いて説明したように位置を校正した位置計測用センサ
5で刃先位置計測用センサ16の位置を計測し位置を校
正する。そして、工具6を刃先位置計測用センサ16に
接触させ位置を計測し、NC装置19にて工具オフセッ
ト量を演算し加工前計測が終了する。
【0033】なお、加工前計測、加工後計測及び工具摩
耗量計測の方法は、加工物1の必要精度及び加工時間限
度等に応じて選択可能であり、計測挿入時期についても
個別に設定可能である。また、この実施の形態はNC旋
盤に限らず他の工作機械にも適用できる。
耗量計測の方法は、加工物1の必要精度及び加工時間限
度等に応じて選択可能であり、計測挿入時期についても
個別に設定可能である。また、この実施の形態はNC旋
盤に限らず他の工作機械にも適用できる。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の工作機
械及び加工方法によれば、刃先位置計測手段の位置を計
測し校正することができるので、加工中の熱等の外乱に
より発生する誤差をなくすことができ、加工後の計測が
困難な部分の精度も向上する。
械及び加工方法によれば、刃先位置計測手段の位置を計
測し校正することができるので、加工中の熱等の外乱に
より発生する誤差をなくすことができ、加工後の計測が
困難な部分の精度も向上する。
【0035】また、加工後の加工物の寸法計測も可能で
あり、加工後の製品の監視もできる。
あり、加工後の製品の監視もできる。
【0036】さらに、工具摩耗計測機能も備えているの
で、工具欠損を予測した工具交換も行える。そして、上
述の計測は任意に加工中に挿入でき、製品の必要加工精
度、納期、コスト等に応じて計測時期を選択できる。
で、工具欠損を予測した工具交換も行える。そして、上
述の計測は任意に加工中に挿入でき、製品の必要加工精
度、納期、コスト等に応じて計測時期を選択できる。
【図1】 本発明に係る工作機械の一実施形態の全体構
成図である。
成図である。
【図2】 本実施の形態における工作機械の要部の位置
関係を示した図である。
関係を示した図である。
【図3】 本実施の形態の主軸チャック把握型基準物を
用いた位置計測用センサの位置の校正の方法を説明する
ために用いる図である。
用いた位置計測用センサの位置の校正の方法を説明する
ために用いる図である。
【図4】 本実施の形態の主軸チャック内蔵型基準物を
用いた位置計測用センサの位置の校正の方法を説明する
ために用いる図である。
用いた位置計測用センサの位置の校正の方法を説明する
ために用いる図である。
【図5】 本実施の形態の切削可能型基準物を用いた位
置計測用センサの位置の校正の方法を説明するために用
いる図である。
置計測用センサの位置の校正の方法を説明するために用
いる図である。
【図6】 本実施の形態の刃先位置計測用センサの位置
の校正の方法を説明するために用いる図である。
の校正の方法を説明するために用いる図である。
【図7】 本実施の形態の工具近傍工具位置基準面を用
いた工具摩耗量計測の方法を説明するために用いる図で
ある。
いた工具摩耗量計測の方法を説明するために用いる図で
ある。
【図8】 本実施の形態の工具摩耗量計測用共通基準面
による工具摩耗量計測の方法を説明するために用いる図
である。
による工具摩耗量計測の方法を説明するために用いる図
である。
【図9】 本実施の形態の加工後計測の方法を説明する
ために用いる図である。
ために用いる図である。
【図10】 本実施の形態のNC旋盤における加工時の
動作状況を示したフローチャートである。
動作状況を示したフローチャートである。
【図11】 本実施の形態の加工前計測の動作状況を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図12】 従来のNC旋盤を示した全体構成図であ
る。
る。
1 加工物、2 主軸チャック、3 ビルトインモー
タ、4 回転角度検出用エンコーダ、5 位置計測用セ
ンサ、6 工具、7 タレット、8 刃物台、9Z軸ボ
ールネジ、10 Z軸モータ、11 Z軸位置検出用エ
ンコーダ、12X軸ボールネジ、13 X軸モータ、1
4 X軸位置検出用エンコーダ、15X軸位置検出用リ
ニアスケール、16 刃先位置計測用センサ、17 セ
ンサアーム、18 センサアーム回転用モータ、19
NC装置、20 位置計測用センサ校正用基準物、20
a 主軸チャック把握型基準物、20b 主軸チャック
内蔵型基準物、20c 切削可能型基準物、21 工具
近傍工具位置基準面、22 工具摩耗量計測用共通基準
面。
タ、4 回転角度検出用エンコーダ、5 位置計測用セ
ンサ、6 工具、7 タレット、8 刃物台、9Z軸ボ
ールネジ、10 Z軸モータ、11 Z軸位置検出用エ
ンコーダ、12X軸ボールネジ、13 X軸モータ、1
4 X軸位置検出用エンコーダ、15X軸位置検出用リ
ニアスケール、16 刃先位置計測用センサ、17 セ
ンサアーム、18 センサアーム回転用モータ、19
NC装置、20 位置計測用センサ校正用基準物、20
a 主軸チャック把握型基準物、20b 主軸チャック
内蔵型基準物、20c 切削可能型基準物、21 工具
近傍工具位置基準面、22 工具摩耗量計測用共通基準
面。
Claims (6)
- 【請求項1】 工具を工作機械の主軸に対して移動可能
な工具駆動手段と、 当接した工具の刃先の位置を計測する刃先位置計測手段
と、 検出部に当接した前記刃先位置計測手段の位置を計測す
る位置計測手段と、 取り付けられた前記位置計測手段を移動させる位置計測
手段移動手段と、 前記駆動手段及び前記位置計測手段移動手段の位置を検
出する位置検出手段と、 既知の形状であり主軸に固定された基準物と、 前記検出部を前記基準物へ当接させることにより検出し
た主軸の位置に対する前記検出部の位置と、前記検出部
を前記刃先位置計測手段へ当接させることにより検出し
た前記検出部の位置と、に基づいて前記刃先位置計測手
段の位置を求める校正手段と、 を備えることを特徴とする工作機械。 - 【請求項2】 前記基準物は、主軸中心線上にあり主軸
に固定されたリングであることを特徴とする請求項1記
載の工作機械。 - 【請求項3】 工具を工作機械の主軸に対して移動可能
な工具駆動手段と、 当接した工具の刃先の位置を計測する刃先位置計測手段
と、 前記駆動手段の位置を検出する位置検出手段と、 工具摩耗量を計測するための基準面であって前記刃先位
置計測手段で計測可能な共通基準面を有する工具摩耗量
計測手段と、 を有し、 加工する前に工具の刃先の位置及び前記共通基準面の位
置を刃先位置計測手段で計測し、加工後に再度工具の刃
先の位置及び前記共通基準面の位置を刃先位置計測手段
で計測し、これらの計測値より工具摩耗量を求めること
を特徴とする工作機械。 - 【請求項4】 工具を工作機械の主軸に対して移動可能
な工具駆動手段と、 当接した工具の刃先の位置を計測する刃先位置計測手段
と、 前記駆動手段の位置を検出する位置検出手段と、 工具の近傍に位置する工具位置基準面を有する工具摩耗
量計測手段と、 を有し、 加工する前に工具の刃先の位置及び前記工具位置基準面
の位置を刃先位置計測手段で計測し、加工後に再度工具
の刃先の位置及び前記工具位置基準面の位置を前記刃先
位置計測手段で計測し、これらの計測値より工具摩耗量
を求めることを特徴とする工作機械。 - 【請求項5】 工具を工作機械の主軸に対して移動可能
な工具駆動手段と、 当接した工具の刃先の位置を計測する刃先位置計測手段
と、 検出部に当接した前記刃先位置計測手段の位置を計測す
る位置計測手段と、 取り付けられた前記位置計測手段を移動させる位置計測
手段移動手段と、 前記駆動手段及び前記位置計測手段移動手段の位置を検
出する位置検出手段と、 既知の形状であり主軸に固定された基準物と、 を有する工作機械において、 既知の形状である基準物の位置を前記位置計測手段で計
測して位置計測手段自身の位置を校正するステップと、 校正した前記位置計測手段を前記刃先位置計測手段へ当
接することにより前記刃先位置計測手段の位置を校正す
るステップと、 校正した前記刃先位置計測手段で各工具の刃先の位置を
計測するステップと、 を有し、各工具の刃先の位置を計測することを特徴とす
る加工方法。 - 【請求項6】 工具を工作機械の主軸に対して移動可能
な工具駆動手段と、 当接した工具の刃先の位置を計測する刃先位置計測手段
と、 前記駆動手段の位置を検出する位置検出手段と、 工具摩耗量を計測するための基準面であって前記刃先位
置計測手段で計測可能な共通基準面を有する工具摩耗量
計測手段と、 を有する工作機械において、 加工前に前記刃先位置計測手段で工具の刃先の位置を計
測するステップと、 加工前に前記刃先位置計測手段で基準面の位置を計測す
るステップと、 加工後に前記刃先位置計測手段で工具の刃先の位置を計
測するステップと、 加工後に刃先位置計測手段で基準面の位置を計測するス
テップと、 これらの計測値より工具摩耗量を求めるステップと、 を有することを特徴とする加工方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27584995A JP3604473B2 (ja) | 1995-10-24 | 1995-10-24 | 工作機械 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27584995A JP3604473B2 (ja) | 1995-10-24 | 1995-10-24 | 工作機械 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002192216A Division JP3660920B2 (ja) | 2002-07-01 | 2002-07-01 | 工作機械および加工方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09108995A true JPH09108995A (ja) | 1997-04-28 |
JP3604473B2 JP3604473B2 (ja) | 2004-12-22 |
Family
ID=17561299
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27584995A Expired - Fee Related JP3604473B2 (ja) | 1995-10-24 | 1995-10-24 | 工作機械 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3604473B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015013336A (ja) * | 2013-07-04 | 2015-01-22 | 中村留精密工業株式会社 | 工具刃先の検出方法及びツールセッタ |
JP2018535102A (ja) * | 2015-09-17 | 2018-11-29 | ヴァルレック・トゥーボス・ド・ブラジル・ソシエダージ・アノニマVallourec Tubos do Brasil S.A. | 管状部材の末端を測定および加工する自動システムおよび方法 |
CN110181335A (zh) * | 2019-07-01 | 2019-08-30 | 重庆大学 | 一种基于球杆仪测量的机床平动轴位置相关误差辨识方法 |
JP2019536641A (ja) * | 2016-10-27 | 2019-12-19 | コリア インスティテュート オブ インダストリアル テクノロジーKorea Institute Of Industrial Technology | 工具位置のセット装置及びそれを用いた工具位置のセット方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6274507A (ja) * | 1985-09-28 | 1987-04-06 | Okuma Mach Works Ltd | 2刃物台を有する4軸制御nc旋盤の刃物台原点の修正方法 |
JPS63295160A (ja) * | 1987-05-26 | 1988-12-01 | Yamazaki Mazak Corp | 工作機械における工具摩耗量の計測方法 |
JPH07266194A (ja) * | 1994-03-30 | 1995-10-17 | Hitachi Seiki Co Ltd | 工具刃先位置計測補正装置 |
-
1995
- 1995-10-24 JP JP27584995A patent/JP3604473B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN110181335A (zh) * | 2019-07-01 | 2019-08-30 | 重庆大学 | 一种基于球杆仪测量的机床平动轴位置相关误差辨识方法 |
CN110181335B (zh) * | 2019-07-01 | 2020-11-03 | 重庆大学 | 一种基于球杆仪测量的机床平动轴位置相关误差辨识方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3604473B2 (ja) | 2004-12-22 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040210 |
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A521 | Written amendment |
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