CN107405749A - 刀具安装评价方法及机床 - Google Patents

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Abstract

一种刀具安装评价方法及机床，刀具安装评价方法是将刀具(18)固定在机床(80)的主轴(14)上时的刀具安装评价方法，包含在除去了主轴(14)的安装座的表面及刀具(18)的接触面的异物的状态下存储刀具(18)与安装座接触时的牵引杆(22)的基准位置的存储工序。刀具装置评价方法，包含测定将刀具(18)安装主轴(14)上时的牵引杆(22)的测定位置的测定工序，和在测定位置的相对于基准位置的误差超过预定的判定范围的情况下判定为刀具(18)的安装状态异常的判定工序。

Description

刀具安装评价方法及机床
技术领域
本发明涉及评价刀具的安装状态的刀具安装评价方法及机床。
背景技术
在由机床加工工件的情况下，刀具被安装在主轴装置的主轴上。在将刀具固定在主轴上的情况下，使刀具与形成在主轴上的圆锥孔、端面等安装座压接。为了将刀具固定在主轴上，通过将被称为牵引杆的牵拉杆内置在主轴装置中，将刀具向主轴的内部拉入进行固定已被众所周知。
例如，在日本专利第3159923号的说明书、日本特开平5-50359号公报中，公开了一种在相对于壳体旋转自由地设置的主轴的空心部内置了牵引杆的主轴装置。在牵引杆的前端部，配置了通过牵引杆在轴线方向移动进行开闭的筒夹。筒夹，保持或者释放刀具的后端部。而且，在筒夹保持刀具的状态下，通过牵引杆拉入刀具，刀具被固定在主轴上。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第3159923号说明书
专利文献2：日本特开平5-50359号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在由机床进行工件的加工的情况下，存在在一个工件的加工中使用多种刀具的情况。在这样的情况下，需要更换刀具。在使用多种刀具进行加工的情况下，使用具备更换刀具的刀具更换装置的机床。
如果由机床加工工件，则由加工产生的切屑、加工液等飞散。因此，存在切屑、加工液等异物进入刀具和主轴的接触部分的情况。例如，在更换刀具的期间存在异物附着在刀具的圆锥部的表面上的情况。或者，存在异物附着在主轴的圆锥孔中的情况。
在异物附着在刀具的圆锥部、主轴的圆锥孔中的状态下，如果将刀具安装在主轴上，则成为异物夹设在刀具和主轴之间的状态。因此，成为刀具的圆锥部和主轴的圆锥孔不正确地紧贴的状态。不能由牵引杆将刀具拉入到正确的位置。或者，刀具倾斜地固定在主轴上。此结果，存在着刀具从所希望的位置偏移，工件的加工精度下降的问题。
本发明的目的在于提供一种判别刀具是否以正确的状态安装在主轴上的刀具安装评价方法及机床。
为了解决课题的手段
本发明的刀具安装评价方法，是通过由内置在机床的主轴内的牵引杆将刀具拉入安装在主轴上时的刀具安装评价方法，其特征在于，包含：在除去了主轴的安装座的表面及刀具的接触面的异物的状态下，将刀具与上述安装座接触时的牵引杆的轴线方向的位置作为基准位置进行存储的存储工序；将在主轴上安装了刀具时的牵引杆的轴线方向的位置作为测定位置进行测定的测定工序；和在测定位置的相对于基准位置的误差超过预定的判定范围的情况下，判定为刀具的安装状态异常的判定工序。
在上述发明中，上述存储工序包含使用机床测定基准位置的工序或者使用模拟机床的刀具安装装置测定基准位置的工序。
在上述发明中，上述测定工序由感应型位移传感器对测定位置进行测定。
在上述发明中，将用于检测牵引杆的轴线方向的测定位置的档板配置在牵引杆及推压牵引杆的活塞上，上述测定工序，由配置在牵引杆上的档板检测将刀具安装在主轴上时的测定位置及不将刀具安装在主轴上而将牵引杆拉入了时的测定位置，由配置在上述活塞上的档板检测将刀具释放了时的测定位置。
本发明的机床，其特征在于，具备：将刀具由内置在主轴内的牵引杆拉入而安装在主轴上的主轴装置；检测牵引杆的轴线方向的位置的位置检测器；和控制机床的控制装置，控制装置包含存储部及判定部，该存储部与刀具对应地存储牵引杆的位置，该判定部基于在将刀具安装在主轴上时检测的牵引杆的轴线方向的测定位置判定刀具的安装状态，存储部，在除去了主轴的安装座的表面及刀具的接触面的异物的状态下，将在刀具与上述安装座接触时检测的牵引杆的轴线方向的位置作为基准位置进行存储，判定部，在测定位置的相对于基准位置的误差超过预定的判定范围的情况下，判定为刀具的安装状态异常。
发明的效果
根据本发明，能提供一种判别刀具以正确的状态安装在主轴上的刀具安装评价方法及机床。
附图说明
图1是实施方式中的机床的框图。
图2是实施方式中的主轴装置的剖视图。
图3是说明刀具被安装时的夹紧状态和刀具未被安装时的夹紧状态的主轴装置的剖视图。
图4是说明刀具被安装时的夹紧状态和松开状态的主轴装置的剖视图。
图5是评价实施方式中的刀具的安装状态的控制的流程图。
图6是实施方式中的刀具安装装置的概要剖视图。
具体实施方式
为了实施发明的方式
参照图1至图6，对实施方式中的刀具安装评价方法及机床进行说明。本实施方式的机床，是基于加工程序使刀具和工件相对地移动自动地进行加工的数值控制式。
图1表示本实施方式中的机床的框图。机床80具备机械主体81和控制装置82。机械主体81包含可旋转地支承刀具的主轴装置10和使刀具和工件相对移动的移动装置93。例如，在机械主体81内，作为直线进给轴预先设定了相互正交的X轴、Y轴及Z轴。移动装置93包含使刀具在X轴方向移动的X轴移动装置及使刀具在Y轴方向移动的Y轴移动装置。另外，移动装置93还包含使固定了工件的工作台在Z轴方向移动的Z轴移动装置。作为移动装置93，不限于此方式，能采用使刀具相对于工件相对地移动的任意的装置。
机械主体81具备刀具更换装置94。本实施方式的机床80被形成为能在一个工件的加工中使用多种刀具。刀具更换装置94包含能保管多个刀具的刀具库。刀具更换装置94能更换安装在主轴装置10上的刀具。刀具更换装置94按照在加工程序78中确定的顺序自动地更换刀具。
控制装置82，例如0，由具备经总线相互连接的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)及ROM(Read Only Memory，只读存储器)等的运算处理装置构成。在机床80中，输入设定了加工工件的顺序的加工程序78。控制装置82基于加工程序78控制机械主体81。
控制装置82包含数值控制部83。数值控制部83基于加工程序78向移动装置93送出进给轴的进给指令。移动装置93基于进给指令进行工件和刀具的相对移动。
控制装置82包含机械控制部84。数值控制部83基于加工程序78向机械控制部84送出控制主轴的主轴指令及控制刀具的更换的刀具更换指令。在主轴指令内，例如包含涉及主轴的旋转的指令、涉及刀具的保持状态的指令。在刀具更换指令内，包含例如涉及更换刀具的刀具更换编号的指令。
机械控制部84包含主轴装置控制部91。主轴装置控制部91基于主轴指令及刀具更换指令控制主轴装置10。另外，机械控制部84包含刀具更换装置控制部90。刀具更换装置控制部90基于刀具更换指令控制刀具更换装置94。机械控制部84包含位置检测部92。机械控制部84包含基于测定的牵引杆22的测定位置判定刀具的安装状态的判定部86。位置检测部92接收来自位置检测器61的位置信号，检测牵引杆22的轴线方向的位置。
图2表示本实施方式中的主轴装置的剖视图。在本实施方式中，将配置了刀具18的方向称为前侧，将配置了活塞46的一侧称为后侧。参照图1及图2，主轴装置10包含空心状的壳体12。主轴装置10包含经轴承16a、16b、16c旋转自由地支承在壳体12上的主轴14。主轴装置10包含使主轴14旋转的主轴马达35。本实施方式的主轴马达35是内装型。主轴马达35包含固定在主轴14的外周面上的转子32和固定在壳体12的内周面上的定子34。
在主轴14的前端部形成了朝向主轴14的前侧扩大的圆锥状的圆锥孔14a。在圆锥孔14a内安装刀具18。圆锥孔14a与用于将刀具18安装在主轴14上的安装座相当。
在本发明中，包含钻头、立铣刀等加工构件18d，将装卸于主轴14的部分称为刀具18。刀具18包含加工构件18d和对加工构件18d进行保持的保持架18a。在本实施方式中，加工构件18d及保持架18a一体地更换。保持架18a包含圆锥部18b和牵引杆部18c。圆锥部18b被形成为圆台形状。圆锥部18b的外面被形成为与圆锥孔14a的内面对应。即，圆锥部18b被形成为与圆锥孔14a嵌合，牵引杆部18c被设置在圆锥部18b的后端。
在主轴14的内部形成了空心部。在主轴14的空心部，可在主轴14的轴线方向移动地插入了牵引杆22。在主轴14的空心部的前侧的区域中插入了导向筒26。牵引杆22被插入导向筒26的内部。牵引杆22沿导向筒26如箭头103所示的那样移动。
牵引杆22具有与主轴14的内面接触的导向部22c。在导向筒26与导向部22c之间配置了作为加载构件的碟簧30。碟簧30相对于主轴14沿中心轴线朝向后侧对牵引杆22进行加载。另外，作为对牵引杆22进行加载的加载构件，不限于碟簧，也可以使用线圈弹簧等其它的加载构件。
在牵引杆22的前端部，配置了与保持架18a的牵引杆部18c卡合的筒夹28。筒夹28，被形成为如果牵引杆22在主轴14的内部向后侧移动则与牵引杆部18c卡合。另外，筒夹28，被形成为如果牵引杆22向前侧移动则扩开而解除与牵引杆部18c的卡合。
壳体12包含配置在后侧的端部的托架部42。主轴装置包含用于使牵引杆22向前方移动的松开装置。松开装置被配置在牵引杆22的后侧。松开装置包含配置在托架部42的内部的缸44和驱动缸44的油压装置50。缸44包含滑动自由地配设在内部的活塞46。活塞46的前端部46a，当活塞46向前侧移动时，与牵引杆22的后端部22a抵接。在缸44的内部形成了由活塞46分离的2个油压室。通过油压装置50向缸44的前后的油压室供给高压的控制油，驱动活塞46。
通过向缸44的前侧的油压室供给高压的控制油，活塞46向后侧移动。活塞46的前端部46a离开牵引杆22的后端部22a。通过由碟簧30产生的加载力，将牵引杆22向后侧加载。
在本发明中，将活塞46离开牵引杆22而将筒夹28向关闭方向加载的状态称为夹紧状态。作为夹紧状态，包含在主轴14的圆锥孔14a内安装了刀具18的状态和在主轴14的圆锥孔14a内没有安装刀具18的状态。
当将刀具18安装于主轴14时，如果使主轴装置10成为夹紧状态，则筒夹28将刀具18朝向主轴14的内部拉入。通过由牵引杆22拉入刀具18，能使刀具18与主轴14的圆锥孔14a压接而固定。另一方面，当没有将刀具18安装于主轴14时，如果使主轴装置10成为夹紧状态，则通过由碟簧30产生的加载力，牵引杆22向后侧移动。牵引杆22移动到导向部22c卡定在主轴14的卡定部14b的位置。
另一方面，通过向缸44的后侧的油压室供给高压的控制油，活塞46向前侧移动。活塞46的前端部46a与牵引杆22的后端部22a抵接。通过活塞46推牵引杆22，牵引杆22向前侧移动。由此，筒夹28打开。当将刀具18安装于主轴14的情况下，保持架18a的牵引杆部18c被释放。刀具18能从主轴14的圆锥孔14a拔出。或者，当将刀具18安装在主轴14的圆锥孔14a内时，能进行刀具18的插入。
在本发明中，将活塞46推压牵引杆22的状态称为松开状态。刀具18的拔出及刀具18的插入，能由松开状态实施。
本实施方式的刀具更换装置94包含刀具更换臂69。刀具更换臂69被形成为可绕旋转轴69a旋转。刀具更换臂69，通过旋转，在一方的端部保持安装于主轴14的下一个刀具18，在另一方的端部保持安装于主轴14的现在的刀具18。由刀具更换臂69进行的刀具18的保持，可装拆地把持保持架18a的法兰部18e地进行。
另外，刀具更换臂69，如箭头101、102所示，被形成为可在主轴14的轴线方向移动。刀具更换臂69，在从主轴14拔出使用结束了的刀具18的情况下，在保持了刀具18的状态下，如箭头101所示向前侧移动。而且，刀具更换臂69，进行180°旋转，将下一个刀具18配置在主轴14的轴线上。刀具更换臂69，通过如箭头102所示的那样向后侧移动，将下一个刀具18安装在主轴14上。
作为刀具更换装置，不限于此方式，可以采用能相对于主轴安装或者取下刀具的任意的装置。
主轴装置10包含检测对牵引杆22的轴线方向的位置进行了测定的测定位置的位置检测器61。位置检测器61被配置在托架部42的内部。位置检测器61是能输出牵引杆22的位置信号的位置传感器。在本实施方式中，作为位置检测器61使用感应型位移传感器。在牵引杆22的端部配置了档板62。档板62与牵引杆22一起移动。本实施方式的档板62由金属形成。
感应型位移传感器，在内部配置了印刷基板的线圈。如果对印刷基板的线圈进行驱动则在线圈的周围产生磁场。如果由金属形成的档板进入磁场中，则依靠电磁感应的作用，在档板的表面上产生涡电流。通过检测此时的电感的变化量，能检测档板62的位置。本实施方式的位置检测器61的分辨能力是1024位。即能由从0位到1023位的位的值检测档板的位置。而且能基于档板62的位置检测牵引杆22的位置。
本实施方式的档板62被形成为圆板状。因此，在主轴14旋转之后的任意的旋转角度中，档板62都与位置检测器61相向。因此，位置检测器61，在主轴14旋转之后也能检测牵引杆22的位置。另外，作为位置检测器61，能使用可进行牵引杆22的位置的检测的任意的传感器。
图3是表示刀具被安装在主轴上时的夹紧状态和刀具没有安装在主轴上时的夹紧状态的主轴装置的放大剖视图。在刀具18被安装在主轴14上时的夹紧状态下，牵引杆22由碟簧30如箭头104所示向后侧加载。通过刀具18的圆锥部18b与主轴14的圆锥孔14a接触，移动停止。在卡定部14b和导向部22c之间形成了间隙。
另外，在刀具18没有被安装在主轴14上时的夹紧状态下，牵引杆22与刀具18被安装在主轴14上时的夹紧状态相比向后侧移动。在牵引杆22内形成了凹部22b。通过牵引杆22的导向部22c卡定在主轴14的卡定部14b，牵引杆22的向箭头105所示的后侧的移动停止。
在刀具18被安装在主轴14上时的夹紧状态及刀具18没有被安装在主轴14上时的夹紧状态下，牵引杆22的后端部22a是离开活塞46的前端部46a的状态。无论在哪一种状态下，被安装在牵引杆22上的档板62都被配置在位置检测器61的测定范围MR的内部。因此，位置检测器61能由档板62检测牵引杆22的位置。
图4是表示刀具被安装在主轴上时的夹紧状态和松开状态的主轴装置的放大剖视图。在松开状态下，活塞46如箭头106所示推压牵引杆22。此时，被安装在牵引杆22上的档板62被配置在位置检测器61的测定范围MR的外侧。
在本实施方式中，在活塞46的前端部46a配置了档板63。在本实施方式中，牵引杆22的后端部22a以突出的方式形成。档板62和档板63被相互离开地配置。档板63由金属形成为圆板状。档板63与活塞46一起移动。在松开状态下，档板63被配置在位置检测器61的测定范围MR的内部。因此，位置检测器61，通过检测档板63的位置，能检测活塞46的位置。而且，因为活塞46与牵引杆22接触，所以能检测牵引杆22的位置。
这样，能由配置在推压牵引杆22的活塞46上的档板63检测在松开状态下的牵引杆22的位置。能由一个位置检测器61检测在夹紧状态和松开状态的双方的状态下的牵引杆22的位置。或者，能由小型的位置检测器检测在夹紧状态和松开状态的双方的状态下的牵引杆22的位置。
另外，在被形成为活塞46不绕主轴14的轴线旋转的情况下，不需要将档板63形成为圆板状，形成在与位置检测器61相向的部分上也没关系。
参照图1及图2，机床80具备向主轴14的圆锥孔14a的内部供给被加压了的空气的空气供给装置51。在壳体12内形成了使空气流通的空气流路12a。在主轴14内形成了用于流通空气的空气流路14c。在壳体12内，在空气流路12a与主轴14接触的部分上形成了槽部12c。槽部12c遍及主轴14的圆周方向的整体地形成。因此，即使主轴14旋转，槽部12c也与空气流路14c连通。空气供给装置51，能在主轴14的任意的旋转角度向圆锥孔14a的内部供给加压了的空气。
可是，在加工室的内部加工液、切屑等飞散。因此，在将刀具18从主轴14上取下或者安装在主轴14上时，存在在刀具18的圆锥部18b和主轴14的圆锥孔14a之间咬入异物的情况。或者，在二面约束型的刀具18的情况下，存在在主轴14的前侧的端面和保持架18a的法兰部18e之间也咬入异物的情况。如果这样咬入异物，则变得不能由牵引杆22将刀具18向主轴14的内部拉入到所希望的位置。
在本发明中，将在保持架18a和主轴14之间没有咬入异物的状态即刀具18的接触部分的整体与主轴14的安装座接触称为就座。换言之，将刀具18的外周面与主轴14的安装座紧贴称为就座。参照图3，咬入异物时的牵引杆22的位置，如箭头109所示，从刀具就座在安装座上时的位置向前侧偏移。
可是，在主轴14的圆锥孔14a内存在包含制造误差的情况。另外，在刀具18的保持架18a上也存在包含制造误差的情况。这些制造误差的结果，存在牵引杆22的位置与预定的位置相比偏移的情况。例如，如果牵引杆部18c的形状、长度偏移设计值，则牵引杆22的位置也从预定的位置偏移。
因此，在安装了刀具时的夹紧状态的情况下，即使由位置检测器61检测牵引杆22的位置的误差，也难以判别是由异物的进入产生的误差还是刀具18、主轴14的制造误差。因此，单纯地由位置检测器61只测定了牵引杆22的位置，判别在刀具的安装状态下存在问题还是在刀具或者主轴的形状上存在问题是困难的。
因此，在本实施方式的刀具安装评价方法中，在除去了刀具18的圆锥部18b的接触面及主轴14的圆锥孔14a的表面的异物的状态下，预先测定将刀具18安装在主轴14上时的牵引杆22的轴线方向的位置。即测定刀具18就座在圆锥孔14a上时的牵引杆22的位置。
在本发明中，在夹紧状态及松开状态下，将排除了异物的影响的正常时的牵引杆22的轴线方向的位置称为基准位置。特别是，在刀具18被安装在主轴14上时的夹紧状态下，刀具18就座在主轴14的安装座上时的牵引杆22的轴线方向的位置与基准位置相当。
此基准位置能使用实际进行加工的机床80进行测定。清洗成为主轴14的安装座的表面的圆锥孔14a的表面。另外，清洗成为刀具18的接触面的保持架18a的表面。接着，将刀具18安装在主轴14上使其成为夹紧状态。而且，能由位置检测器61测定牵引杆22的基准位置。能对各个刀具18各别地进行基准位置的测定。能对各个刀具每一个设定基准位置。另外，即使在不安装刀具时的夹紧状态及松开状态下，也能预先测定基准位置。
将对多个刀具测定了基准位置的结果表示在表1中。在表1的例子中，表示了从刀具编号T0001到刀具编号Tnnnn的刀具18的基准位置。参照图3及图4，牵引杆22的位置，其单位由位表示，越朝向主轴装置的后侧去值越大。如上所述，在夹紧状态下由档板62检测位置。在松开状态下由档板63检测位置。
表1 牵引杆的基准位置
参照图1，这样的基准位置的信息，对每个刀具18都包含在基准数据79中。控制装置82包含存储牵引杆22的位置的存储部85。基准数据79输入存储在存储部85。
在对由实际的机床进行的加工工序中的刀具18的安装状态的评价中，实施测定工序，该测定工序测定由刀具更换装置94将使用的刀具18安装在主轴14上时的牵引杆22的轴线方向的测定位置。另外，在本发明中，将安装成为评价的对象的刀具18而实际测定的牵引杆22的位置称为测定位置。而且，实施判定工序，该判定工序在测定位置和基准位置之差超过预定的判定范围的情况下，判定为刀具的安装状态异常。
参照图1、图2及图5，判定部86具有判定刀具是否就座的就座判定部87。另外，当在刀具18和主轴14之间咬入了异物的情况下，刀具18没有就座在主轴14的圆锥孔14a内。判定部86具有判定是否在主轴14的圆锥孔14a内安装了刀具18的刀具安装判定部88。另外，判定部86包含判别能否在松开状态下进行刀具的装卸的松开判定部89。
图5表示本实施方式中的刀具安装评价方法的控制的流程图。图5所示的控制，能在发出刀具更换指令时实施。
参照图1、图2及图5，数值控制部83将刀具更换指令向机械控制部84送出。在步骤122中，数值控制部83向移动装置93送出进给指令。移动装置93移动主轴装置10直到刀具更换臂69能保持现在的刀具的位置。机械控制部84的刀具更换装置控制部90驱动刀具更换装置94。刀具更换装置94将下一个刀具18移动到能由刀具更换臂69保持的位置。
接着，在步骤123中，由刀具更换臂69保持现在的刀具18及下一个使用的刀具18。通过使刀具更换臂69旋转，能保持2个刀具。接着，在步骤124中，主轴装置控制部91，通过驱动油压装置50，使主轴装置10成为松开状态(参照图4的松开状态)。
接着，在步骤125中，松开判定部89判别是否实现了刀具18的可拔出及插入的状态。即，松开判定部89判别是否释放现在的刀具。作为刀具的释放的确认方法，例如，位置检测部92检测牵引杆22的测定位置。参照表1，在牵引杆22的测定位置相对于在松开状态下的牵引杆22的基准位置是预定的误差范围内的情况下，能判定为释放了刀具。在步骤125中，在没有解除刀具18的保持的情况下，返回步骤124，反复进行主轴装置10的松开动作。在步骤125中，在解除了刀具18的保持的情况下，向出步骤126转移。
在步骤126中，刀具更换装置94驱动刀具更换臂69，将下一个使用的刀具18安装在主轴14的圆锥孔14a内。
接着，在步骤127中，主轴装置控制部91，通过驱动油压装置50，使主轴装置10成为夹紧状态。即，使其向图3所示的安装了刀具时的夹紧状态转移。使活塞46向后侧移动，通过由牵引杆22向后侧拉伸保持架18a，将刀具18固定在主轴14上。
接着，在步骤128中，在牵引杆22的移动结束之后，位置检测部92基于来自位置检测器61的位置信号检测牵引杆22的测定位置。然后，位置检测部92将牵引杆22的测定位置向判定部86送出。
接着，在步骤129中，刀具安装判定部88判别是否将刀具18安装在主轴14上了。在此工序中，假想了刀具18向主轴14的圆锥孔14a的插入失败，刀具18没有被安装在圆锥孔14a内的情况。
刀具安装判定部88，能基于牵引杆22的基准位置和测定位置判别是否安装了刀具。例如，刀具安装判定部88比较安装了刀具18时的夹紧状态的基准位置和测定位置。然后，刀具安装判定部88，在测定位置与基准位置相比是规定量(例如1mm)以上的后侧的位置的情况下，能判别为没有安装刀具。或者，刀具安装判定部88，在相对于没有安装刀具时的夹紧状态的基准位置是预定的误差范围内的测定位置的情况下，能判别为没有安装刀具。
在步骤129中，在判别为没有安装刀具的情况下，向步骤130转移。在步骤130中，发出警报。例如，机床80具备显示涉及加工的信息的显示部。控制装置82将警报显示在此显示部。作为警报，例如，进行向作业者通知刀具的安装失败了的显示，并且能使机床的此后的动作停止。在步骤129中，在判别为安装了刀具的情况下，向步骤131转移。
接着，在步骤131中，判定部86的就座判定部87判别测定位置的相对于基准位置的位置误差是否是在预定的判定范围内。例如，判定基准位置和测定位置之差的绝对值是否是预定的判定值(例如2位以下)。在位置误差是在预定的判定范围内的情况下，能判别为没有发生异物的咬入。在此情况下，结束此控制。与此相对，在位置误差超过预定的判定范围的情况下，向步骤132转移。
在步骤132中，刀具更换装置94进行使安装在主轴14上的下一个刀具18出入的前后动作。进而，主轴装置控制部91驱动空气供给装置51，向保持架18a的圆锥部18b和主轴14的圆锥孔14a之间供给空气(清洁空气)。通过使刀具18从主轴14出入，在圆锥部18b和圆锥孔14a之间产生间隙。从空气供给装置51供给的空气，通过此间隙放出。此时，因为通过间隙的空气的流速大，所以能放出夹在圆锥部18b和圆锥孔14a之间的异物。这样，主轴装置10能进行清洁动作来除去异物。接着，在步骤133中，存储来自主轴14的刀具18的出入的前后动作的实施次数。
接着，在步骤134中，判别前后动作的实施次数是否达到了预定的次数判定值。即，即使进行多次刀具18的前后动作及清洁空气的喷出，在位置误差超过判定范围的情况下，也中止清洁动作。在此情况下，向步骤135转移。在步骤135中发出警报。控制装置82能在显示部进行向作业者通知发生了异物的咬入的显示。
在步骤134中，在前后动作的实施次数不到预定的次数判定值的情况下，再次返回步骤128。然后，检测牵引杆22的测定位置，确认测定位置的相对于基准位置的位置误差是否是在判定范围内。通过这样反复地进行清洁动作，即使在刀具18和主轴14之间夹设了异物，也能促进异物的除去。
本实施方式的刀具评价方法及机床，设定了涉及刀具的各个基准位置，基于测定位置的相对于基准位置的误差评价刀具的安装状态。因此，能判别刀具是否以正确的状态安装在主轴上。特别是，能排除刀具18、主轴14的制造误差的影响，高精度地评价有无异物的进入。
在上述的实施方式中，使用实际进行加工的机床80测定了涉及各个刀具的基准位置。作为设定基准位置的方法，不限于此方式，也能由模拟机床的刀具安装装置进行设定。刀具安装装置被称为刀具预先设定器。
图6表示本实施方式中的刀具安装装置的概要剖视图。刀具安装装置67被配置在设置台70上。刀具安装装置67包含壳体71和配置在壳体71的内部的旋转构件73。旋转构件73与机床的主轴14对应。旋转构件73经轴承72a、72b可旋转地支承。而且，在旋转构件73的内部配置了牵引杆75。在牵引杆75的一方的端部连接了筒夹76。在牵引杆75的另一方的端部连接了活塞74。活塞74被形成为由油压装置进行移动。
刀具安装装置67能测定立铣刀等的加工构件18d的刀具直径D、刀具长度L。例如，通过将测头68如箭头107所示推到加工构件18d与之靠上，能测定刀具直径D。或者，通过将测头68如箭头108所示推到加工构件18d的端面与之靠上，能测定刀具长度L。
本实施方式的刀具安装装置67，在牵引杆75上配置了圆板状的档板77。另外，在旋转构件73的内部，与档板77相向地配置了位置检测器61。而且，位置检测器61输出牵引杆75的轴线方向的位置信号。另外，刀具安装装置67具备控制装置。位置检测器61的输出信号，发送给控制装置。控制装置算出牵引杆75的位置。
在旋转构件73的端部形成了圆锥孔73a。圆锥孔73a最好是与实际的机床80的主轴14的圆锥孔14a相同的形状。另外，筒夹76等也最好是与实际的机床80的筒夹76相同的形状。
在基准位置的测定中，清洗圆锥孔73a的表面和保持架18a的表面来除去异物。然后，位置检测器61测定将刀具18安装在圆锥孔73a内成为夹紧状态时的牵引杆75的位置。此位置是与刀具的基准位置对应的位置。
刀具安装装置67和实际的主轴装置10的尺寸差，能预先检测。然后，通过对由刀具安装装置67测定了的位置加上或者减去尺寸差，能算出在主轴14上安装了刀具18时的夹紧状态的基准位置。
这样，通过使用模拟实际的机床80的刀具安装装置67设定基准位置，不需要由机床80测定基准位置，能使机床80的工作效率提高。或者，在没有机床80的场所，也能预先设定基准位置。
另外，作为模拟机床的刀具安装装置，不限于上述的方式，能采用任意的构造的刀具安装装置。
在上述的实施方式的主轴装置中，主轴的圆锥孔成为安装座来保持刀具。即，刀具以1面被约束在主轴上，但不限于此方式，刀具也可以以多个面被约束在主轴上。例如，通过由牵引杆拉刀具，由主轴的圆锥孔约束刀具，并且使刀具的保持架的法兰部与主轴的端面接触进行约束的主轴装置已被众所周知。例如，存在HSK柄。在这样的由圆锥孔的表面和主轴的端面的2面约束刀具的主轴装置中也能将本发明适用。
在上述的各个控制中，能在不变更功能及作用的范围内适当变更步骤的顺序。上述的实施方式能适当地组合。在上述的各个图中，在相同或者相等的部分上附加了相同的符号。另外，上述的实施方式是例示，不是对发明进行限定的实施方式。另外，在实施方式中，包含了权利要求书所示的方式的变更。
符号的说明：
10：主轴装置
14：主轴
14a：圆锥孔
18：刀具
18a：保持架
18b：圆锥部
22：牵引杆
44：缸
50：油压装置
61：位置检测器
62、63：档板
67：刀具安装装置
79：基准数据
80：机床
82：控制装置
85：存储部
86：判定部
87：就座判定部
92：位置检测部。

Claims (5)

1.一种刀具安装评价方法，是通过由内置在机床的主轴内的牵引杆将刀具拉入安装在主轴上时的刀具安装评价方法，其特征在于，包含：
在除去了主轴的安装座的表面及刀具的接触面的异物的状态下，将刀具与上述安装座接触时的牵引杆的轴线方向的位置作为基准位置进行存储的存储工序；
将在主轴上安装了刀具时的牵引杆的轴线方向的位置作为测定位置进行测定的测定工序；和
在测定位置的相对于基准位置的误差超过预定的判定范围的情况下，判定为刀具的安装状态异常的判定工序。
2.如权利要求1记载的刀具安装评价方法，其特征在于，上述存储工序包含使用机床测定基准位置的工序或者使用模拟机床的刀具安装装置测定基准位置的工序。
3.如权利要求1记载的刀具安装评价方法，其特征在于，上述测定工序由感应型位移传感器对测定位置进行测定。
4.如权利要求1记载的刀具安装评价方法，其特征在于，
将用于检测牵引杆的轴线方向的测定位置的档板配置在牵引杆及推压牵引杆的活塞上，
上述测定工序，由配置在牵引杆上的档板检测将刀具安装在主轴上时的测定位置及不将刀具安装在主轴上而将牵引杆拉入了时的测定位置，由配置在上述活塞上的档板检测将刀具释放了时的测定位置。
5.一种机床，其特征在于，具备：
将刀具由内置在主轴内的牵引杆拉入而安装在主轴上的主轴装置；
检测牵引杆的轴线方向的位置的位置检测器；和
控制机床的控制装置，
控制装置包含存储部及判定部，该存储部与刀具对应地存储牵引杆的位置，该判定部基于在将刀具安装在主轴上时检测的牵引杆的轴线方向的测定位置判定刀具的安装状态，
存储部，在除去了主轴的安装座的表面及刀具的接触面的异物的状态下，将在刀具与上述安装座接触时检测的牵引杆的轴线方向的位置作为基准位置进行存储，
判定部，在测定位置的相对于基准位置的误差超过预定的判定范围的情况下，判定为刀具的安装状态异常。
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