JP2002079404A - Dimension controlling device for cutter position - Google Patents

Dimension controlling device for cutter position

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JP2002079404A
JP2002079404A JP2000269254A JP2000269254A JP2002079404A JP 2002079404 A JP2002079404 A JP 2002079404A JP 2000269254 A JP2000269254 A JP 2000269254A JP 2000269254 A JP2000269254 A JP 2000269254A JP 2002079404 A JP2002079404 A JP 2002079404A
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JP
Japan
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unit
tool
workpiece
work
blade
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000269254A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaki Tagami
政喜 田上
Takeshi Nakauchi
武志 中内
Yuichiro Nakamura
裕一郎 中村
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Seibu Electric and Machinery Co Ltd
Original Assignee
Seibu Electric and Machinery Co Ltd
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Publication date
Application filed by Seibu Electric and Machinery Co Ltd filed Critical Seibu Electric and Machinery Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dimension controlling device for a cutter position capable of providing a machining accuracy as high as ±0.5 μm required for the machining of a fluid bearing for HDDs by making corrections in a cutter position by feeding-back the measured values of the dimensions of a workpiece under machining to the cutter position. SOLUTION: A unit 20 for measuring the dimensions of the workpiece provided on a tool post is moved to a position where the cutter provided on the tool post can cut the workpiece to directly measure the dimensions of the calibration master M and the workpiece gripped by a chuck 6 in a head stock unit. A controller makes correction by feeding-back in the cutter position based on the measured values of the workpiece to the zero setting made based on the measurement by the calibration master M. In this constitution following-up performance for the feed-back correction values of the cutter position in relation to the workpiece is improved, as a result, the machining accuracy of the workpiece can be maintained regardless of the wearing of the cutter.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、切削加工等の工
作機械において、ワークの加工に用いる刃具の摩耗に起
因したワークに対する刃具の位置を自動補正する刃物位
置寸法管理装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tool position and dimension control apparatus for automatically correcting the position of a cutting tool with respect to a work caused by wear of a cutting tool used for processing the work in a machine tool such as cutting.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、例えば、パソコン等に使用されて
いるハードディスクドライブ(HDD)の駆動軸用の軸
受は、高い回転精度で使用可能なステンレス製の流体軸
受が主流になりつつある。高い回転精度のステンレス製
流体軸受を製作には、±0.5μmの寸法精度が要求さ
れている。また、流体軸受の製作を採算に合うものにす
るには、一つの切削機等の工作機械で多数の流体軸受を
製作可能にする必要がある。多数のワークの寸法精度を
確保するには、工作機械の性能(繰返し位置決め等)の
みならず、加工する刃物の摩耗をも充分考慮しなければ
ならない。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a bearing for a drive shaft of a hard disk drive (HDD) used for a personal computer or the like, a fluid bearing made of stainless steel, which can be used with high rotational accuracy, is becoming mainstream. To manufacture a stainless steel fluid bearing with high rotational accuracy, dimensional accuracy of ± 0.5 μm is required. Further, in order to make the production of a fluid bearing profitable, it is necessary to be able to produce a large number of fluid bearings with a single machine such as a cutting machine. In order to ensure the dimensional accuracy of a large number of works, not only the performance of the machine tool (repetitive positioning, etc.) but also the wear of the cutting tool must be sufficiently considered.

【0003】工作機械におけるワークの位置決めは、ワ
ーク毎に繰り返して行われるため、多数の流体軸受の加
工寸法を高い精度で維持するには、ワーク位置決め等の
性能が多数の加工数に及ぶ個々のワークについて保たれ
ている必要がある。また、ワークの材料が高硬度のステ
ンレス材料であるため、刃具の刃先の摩耗が激しくなる
傾向がある。即ち、刃具の摩耗は、刃具の使用開始初期
には比較的早く摩耗が進行するが、ある程度加工が行わ
れた後では次第に摩耗量は略一定状態に移行するという
傾向がある。従って、ワークの位置決め精度が良好であ
っても、仕上がり精度は切削する工具の摩耗に依存する
ことになるので、ワークの加工寸法を許容範囲内に入れ
るには、刃具の刃先の摩耗をも考慮する必要がある。
Since the positioning of a workpiece in a machine tool is repeatedly performed for each workpiece, in order to maintain the processing dimensions of a large number of fluid bearings with high accuracy, the performance of the workpiece positioning and the like is large for a large number of processings. It must be kept about the work. Further, since the material of the work is a stainless steel material having high hardness, the wear of the cutting edge of the cutting tool tends to be severe. That is, the wear of the cutting tool tends to progress relatively quickly in the early stage of use of the cutting tool, but after a certain amount of processing, the wear amount tends to gradually shift to a substantially constant state. Therefore, even if the positioning accuracy of the work is good, the finishing accuracy depends on the wear of the cutting tool.In order to keep the work dimensions of the work within the allowable range, consider the wear of the cutting edge of the cutting tool. There is a need to.

【0004】現在の切削機等の工作機械に要求される精
度は、流体軸受の加工精度と比較すると、±2μm程度
の比較的粗い精度である。そのため、オペレータがワー
クを工作機械から外した状態で精度を測定する機外測定
や、工作機械へのオフセット入力等の手動補正を行うこ
とで、この比較的粗い精度要求に対応してワークを加工
することが可能である。また、自動補正方法として、類
似の機内測定方法も過去に試みられているが、従来技術
においては、機内又は機外測定の不確かさやフィードバ
ック補正値に対する工作機械の追従性の不確かさのため
に、最良の精度でも、±1.5μm程度の寸法精度しか
得られておらず、上記流体軸受に要求される±0.5μ
m程度の高い寸法精度を実現した例はない。
[0004] The accuracy required of a current machine tool such as a cutting machine is a relatively coarse accuracy of about ± 2 µm as compared with the machining accuracy of a fluid bearing. For this reason, the operator can process the workpiece in response to this relatively coarse precision requirement by performing an off-machine measurement that measures the accuracy with the workpiece removed from the machine tool, or performing manual correction such as offset input to the machine tool. It is possible to As an automatic correction method, a similar in-machine measurement method has been tried in the past, but in the prior art, due to the uncertainty of the in-machine or out-of-machine measurement and the uncertainty of the machine tool following the feedback correction value, Even with the best accuracy, only the dimensional accuracy of about ± 1.5 μm has been obtained.
There is no example that achieves a high dimensional accuracy of about m.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】回転する主軸とワーク
を把持するため前記主軸の先端に配設されたチャックと
を有する主軸台ユニット、前記主軸台ユニットに対向し
て配設され且つ前記チャックに把持された状態の前記ワ
ークに加工を施すための刃物を移動可能に備えた刃物台
ユニット、及び前記ワークに対する前記刃物の位置を制
御するコントローラを備えた工作機械において、加工さ
れたワークの寸法の測定を正確に行い、且つワークに対
する刃物の位置について、フィードバック補正値に対す
る追従性を良好にする点で解決すべき課題がある。
SUMMARY OF THE INVENTION A headstock unit having a rotating spindle and a chuck disposed at the tip of the spindle for gripping a workpiece, the spindle head unit being disposed opposite to the spindle head unit and being attached to the chuck. In a tool rest unit movably provided with a blade for performing processing on the workpiece in a gripped state, and a machine tool including a controller for controlling the position of the blade with respect to the workpiece, the size of the dimension of the processed workpiece There is a problem to be solved in that the measurement is performed accurately and the position of the blade with respect to the workpiece has good tracking performance with respect to the feedback correction value.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明の目的は、上記
課題を解決することであり、ワークをチャックに保持し
て回転させる主軸台ユニット、ワークを加工する刃物を
備えた刃物台ユニット、及び刃物のワークに対する位置
を制御するコントローラを備えた工作機械において、加
工されたワークの寸法の測定値に基づいて、刃物の位置
をフィードバック補正することにより、従来の工作機械
では得られなかったような、HDDの流体軸受の加工に
要求される±0.5μm程度の高い加工精度を得ること
を可能にする刃物位置寸法管理装置を提供することであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and a headstock unit for holding and rotating a work on a chuck, a tool rest unit having a tool for processing a work, and In a machine tool equipped with a controller that controls the position of a blade with respect to a workpiece, a position of the blade is feedback-corrected based on a measured value of a dimension of a machined workpiece, so that a conventional machine tool cannot obtain the same. Another object of the present invention is to provide a tool position and dimension management device capable of obtaining a high machining accuracy of about ± 0.5 μm required for machining a fluid bearing of an HDD.

【0007】この発明は、上記の目的を達成するため、
次のように構成されている。即ち、この発明は、回転す
る主軸とワークを把持するため前記主軸の先端に配設さ
れたチャックとを有する主軸台ユニット、前記主軸台ユ
ニットに対向して配設され且つ前記チャックに把持され
た状態の前記ワークに加工を施すための刃物を移動可能
に備えた刃物台ユニット、及び前記ワークに対する前記
刃物の位置を制御するコントローラを具備し、前記刃物
台ユニットは前記ワークの寸法測定用の検測ユニットを
備えており、前記コントローラは前記検測ユニットが加
工後の前記ワークの寸法を測定した測定値に基づいて前
記ワークに対する前記刃物の位置をフィードバック補正
することを特徴とする刃物位置寸法管理装置に関する。
[0007] In order to achieve the above object, the present invention provides
It is configured as follows. That is, the present invention provides a headstock unit having a rotating spindle and a chuck disposed at the tip of the spindle for gripping a workpiece, the spindle head unit being disposed to face the spindle head unit, and being gripped by the chuck. A tool rest unit movably provided with a tool for processing the work in a state, and a controller for controlling a position of the tool with respect to the work, wherein the tool rest unit is a measuring tool for measuring the dimension of the work. A blade measuring unit, wherein the controller performs feedback correction of the position of the blade with respect to the workpiece based on a measurement value obtained by measuring the dimensions of the workpiece after processing by the inspection unit. Related to the device.

【0008】この工作機械における刃物位置寸法管理装
置によれば、刃物台ユニットはワークの寸法測定用の検
測ユニットを備えているので、刃物台ユニットに設けら
れている刃物がワークを加工するために占める位置に、
刃物に代えて検測ユニットを移動することにより、主軸
台ユニットにおいてチャックに把持された状態のワーク
の寸法を検測ユニットが直接に測定することになり、そ
の測定値を直ちにコントローラに送り、コントローラは
検測ユニットが加工後のワークの寸法を測定した測定値
に基づいてワークに対する刃物の位置をフィードバック
補正する。このように、加工されたワークの寸法を工作
機械内に設けられた検測ユニットによって検測し、そう
して得られた測定値に基づいてコントローラが刃物の位
置を直ちにフィードバックするので、以後に加工された
ワークの寸法の測定が正確に行われると共に、ワークに
対する刃物の位置の、フィードバック補正値に対する追
従性が良好になる。
According to the tool position and dimension management device for the machine tool, since the tool rest unit is provided with the inspection unit for measuring the size of the work, the tool provided on the tool rest unit processes the work. In the position occupied by
By moving the inspection unit in place of the blade, the inspection unit directly measures the dimensions of the work held by the chuck in the headstock unit, and immediately sends the measured values to the controller. Performs feedback correction of the position of the blade with respect to the workpiece based on the measurement value obtained by measuring the dimension of the workpiece after processing by the inspection unit. In this way, the dimensions of the machined work are measured by the measuring unit provided in the machine tool, and the controller immediately feeds back the position of the blade based on the measured values obtained in the above manner. The dimensions of the machined work are accurately measured, and the followability of the position of the blade with respect to the work to the feedback correction value is improved.

【0009】この刃物位置寸法管理装置において、前記
検測ユニットは、前記刃物が前記ワークを加工する際に
生じる切削粉及び切削用クーラント及びミスト等に対す
る防塵のため、前記ワークの寸法の測定時に開放可能な
カバーによって覆われており、前記カバー内部には温度
コントロールされたエアが供給されている。検測ユニッ
トを開閉可能なカバーによって覆うことにより、通常の
加工時を含む非測定時には、ワークを加工する際に生じ
る切削粉及び切削用クーラント及びミスト等が検測ユニ
ットに付着することがなく、また、カバー内部には温度
コントロールされたエアが供給されているので、検測ユ
ニットが温度によって誤差を生じることもないので、測
定にとって不都合となる事態を招くことがない。一方、
ワークの寸法の測定時には、カバーを開いて検測ユニッ
トがワークにアクセスするのが可能となり、清浄な検測
ユニットによって常に正確な寸法測定が可能となる。
In this blade position and dimension control apparatus, the inspection unit is opened when measuring the dimensions of the work in order to prevent dust from cutting powder, cutting coolant and mist generated when the blade processes the work. It is covered by a possible cover, inside which a temperature-controlled air is supplied. By covering the inspection unit with a cover that can be opened and closed, during non-measurement including during normal processing, cutting powder and cutting coolant and mist generated when processing the work do not adhere to the inspection unit, Further, since air whose temperature is controlled is supplied to the inside of the cover, the measurement unit does not cause an error due to the temperature, so that there is no inconvenience for measurement. on the other hand,
When measuring the size of the work, the cover can be opened to allow the inspection unit to access the work, and the clean inspection unit can always perform accurate dimension measurement.

【0010】前記刃具による前記ワークを加工する累積
加工数が少なく前記刃具の摩耗状態が初期摩耗状態であ
る場合には前記ワークに対する前記刃物の位置の前記フ
ィードバック補正を高頻度で行い、前記累積加工数が増
加するに従って前記フィードバック補正を低頻度で行
う。刃具には上記したような加工数の増加に応じて摩耗
量が変化する摩耗特性に応じて、刃具の使用開始初期に
相当する累積加工数が少ない場合には、フィードバック
補正を高頻度で実行し、刃具の使用が相当経過時期に相
当して累積加工数が増加するに従ってフィードバック補
正をより低い頻度で実行しても、ワークに対する刃物の
位置を刃物の摩耗に応じて充分的確にフィードバック補
正することが可能である。
When the cumulative number of machining of the workpiece by the cutting tool is small and the wear state of the cutting tool is an initial wear state, the feedback correction of the position of the blade with respect to the work is performed with high frequency, and the cumulative machining is performed. The feedback correction is performed less frequently as the number increases. If the cumulative number of machining equivalent to the initial stage of using the cutting tool is small according to the wear characteristics in which the amount of wear changes with the increase in the number of machining as described above, feedback correction is frequently performed. Even if feedback correction is performed less frequently as the cumulative number of machining increases due to the use of the cutting tool corresponding to the lapse of time, the position of the cutting tool with respect to the work is sufficiently and accurately corrected in accordance with the wear of the cutting tool. Is possible.

【0011】前記ワークの加工時に、前記検測ユニット
が測定した前回までの刃具摩耗測定データに基づいて、
前記検測ユニットによる次回の測定タイミングを決定す
ることで、必要最低限の測定回数が得られる。前回まで
の刃具摩耗測定データをグラフにプロットすることで、
加工回数が増加していくに従って加工寸法が所定の値を
超えるか否かを予測することが可能であり、所定の値を
超えると予想されるときには刃物の位置の自動補正を行
うことが可能である。刃具の摩耗が一定以上進んで安定
したときには、自動補正を行う加工数のスパンも広げら
れる。また、測定回数を抑えることで、ワークの加工サ
イクルタイムが延びるのを回避することも可能になる。
また、前記フィードバック補正はマクロ制御(プログラ
ム制御)されており、任意の寸法公差に対応するため、
前記必要最低限の測定回数はマクロ変更される。
At the time of machining the work, based on the blade tool wear measurement data measured by the inspection unit up to the previous time,
By determining the next measurement timing by the inspection unit, the minimum required number of measurements can be obtained. By plotting the blade tool wear measurement data up to the last time on a graph,
It is possible to predict whether or not the processing dimension exceeds a predetermined value as the number of processing increases, and it is possible to automatically correct the position of the blade when it is expected to exceed the predetermined value. is there. When the wear of the cutting tool progresses beyond a certain level and becomes stable, the span of the number of processes for performing the automatic correction can be widened. In addition, by suppressing the number of times of measurement, it is possible to prevent the machining cycle time of the work from being extended.
In addition, the feedback correction is macro-controlled (program-controlled), and corresponds to an arbitrary dimensional tolerance.
The minimum required number of measurements is macro-changed.

【0012】この刃物位置寸法管理装置において、前記
工作機械内での前記検測ユニットの校正が可能なマスタ
ーチェック機能が備わっている。前記主軸台ユニットは
校正用マスターを把持可能なマスタースライドユニット
を備えており、前記検測ユニットが前記マスタースライ
ドユニットによって把持されている前記校正用マスター
の寸法を測定し、前記校正用マスターの寸法の測定値に
基づいて、前記検測ユニットのゼロ設定を行うことによ
り、前記マスターチェック機能が実行される。即ち、校
正用マスターの測定を行うことで、検測ユニットが正し
く機能しているか否かをチェックし、且つ正しく機能す
るように維持することが可能である。
In this blade position and dimension management device, a master check function capable of calibrating the inspection unit in the machine tool is provided. The headstock unit includes a master slide unit capable of holding a calibration master, and the inspection unit measures a dimension of the calibration master gripped by the master slide unit, and measures a dimension of the calibration master. The master check function is executed by performing zero setting of the inspection unit based on the measured values of the above. That is, by measuring the calibration master, it is possible to check whether or not the inspection unit is functioning properly, and to maintain the functioning correctly.

【0013】前記刃物は、鉄系のワークを加工する刃具
である。鉄系のワークを加工する刃具は、相当の数のワ
ークを連続して加工することができる高硬度の刃物であ
る。鉄系のワークを加工する刃具は、当初の摩耗速度は
速いが、当初の摩耗速度が速い期間を経過した後には、
摩耗の進行がゆっくりとした安定状態に移行する。な
お、この発明が適用される刃物は、鉄系のワークを加工
する刃具に限らず、刃具摩耗を起こす他の任意の材料の
ワークを加工する刃物であってもよい。
The cutting tool is a cutting tool for processing an iron-based work. A cutting tool for processing an iron-based work is a high-hardness cutting tool capable of continuously processing a considerable number of works. The cutting tool that processes iron-based workpieces has a fast initial wear rate, but after a period during which the initial wear rate is fast,
Transition to a stable state where the progress of wear is slow. The cutting tool to which the present invention is applied is not limited to a cutting tool for processing an iron-based work, but may be a cutting tool for processing a work made of any other material that causes wear of the cutting tool.

【0014】この刃物位置寸法管理装置を使用すること
によって、±0.5μm程度の高い寸法公差を実現でき
るが、この刃物位置寸法管理装置が行うフィードバック
通りに追従できるようなマシンを使用する必要があり、
機械の性能も重要となる。
By using this tool position and dimension control device, a high dimensional tolerance of about ± 0.5 μm can be realized, but it is necessary to use a machine which can follow the feedback performed by the tool position and size control device. Yes,
Machine performance is also important.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しつつ、こ
の発明による刃物位置寸法管理装置の実施例を説明す
る。図1はこの発明による刃物位置寸法管理装置が適用
される工作機械の主軸台ユニットの一実施例を示す平面
図、図2は図1に示す工作機械の主軸台ユニットに保持
されたワークを加工する刃物を備えた刃物台ユニットの
平面図、図3は図2に示す刃物台ユニットの検測ユニッ
トの側面図、図4は図3に示す検測ユニットの平面図で
ある。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a blade position and dimension managing apparatus according to the present invention; FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a headstock unit of a machine tool to which a tool position and dimension management apparatus according to the present invention is applied, and FIG. 2 is a diagram showing processing of a workpiece held by the headstock unit of the machine tool shown in FIG. FIG. 3 is a plan view of a tool rest unit provided with a tool to be used, FIG. 3 is a side view of a measuring unit of the tool rest unit shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a plan view of the testing unit shown in FIG.

【0016】図1に示すように、工作機械の主軸台ユニ
ット1は、据付けベースに取り付けられている固定フレ
ーム2と、固定フレーム2に回転自在に支持されている
メインスピンドルとしての主軸3と、固定フレーム2上
に配設され且つ出力軸が主軸3の基部側端部に連結され
たモータ4と、主軸3の先端側端部に取り付けられたチ
ャック5とから構成されている。チャック5は、先端側
にチャック爪6を開閉可能に備えており、チャック爪6
によってワークWを把持可能である。モータ4を稼働す
ることにより、主軸3がチャック爪6によって把持され
たワークWと共にZ−Z軸の回りに回転し、ワークW
は、図2に示す刃物台ユニット10に設けられている刃
具14a〜14eを選択的に使用することによって切削
加工される。主軸台ユニット1には、マスタースライド
ユニット7が主軸3と並設されている。ワークWは、例
えば、ハードディスクドライブ(HDD)の流体軸受に
用いられる軸と相対回転する部材であって軸が嵌合する
穴が加工される部品である。
As shown in FIG. 1, a headstock unit 1 of a machine tool includes a fixed frame 2 attached to an installation base, a spindle 3 as a main spindle rotatably supported by the fixed frame 2, and The motor 4 includes a motor 4 disposed on the fixed frame 2 and having an output shaft connected to a base end of the spindle 3, and a chuck 5 attached to a tip end of the spindle 3. The chuck 5 is provided with a chuck claw 6 on the tip side so as to be openable and closable.
Thereby, the work W can be gripped. By operating the motor 4, the main shaft 3 rotates around the Z-Z axis together with the work W gripped by the chuck claws 6, and the work W
Is cut by selectively using the blade tools 14a to 14e provided in the tool rest unit 10 shown in FIG. In the headstock unit 1, a master slide unit 7 is provided in parallel with the spindle 3. The work W is, for example, a member that rotates relative to a shaft used for a fluid bearing of a hard disk drive (HDD) and is a component in which a hole into which the shaft fits is processed.

【0017】図2に示す刃物台ユニット10は、固定台
11と、固定台11に対して、Z−Z軸方向、Z−Z軸
方向に直交するX軸方向、或いはZ軸及びX軸双方に直
交するY軸方向に移動可能な移動フレーム12と、移動
フレーム12に保持されている刃具ホルダ13a〜13
eと、刃具ホルダ13a〜13eにそれぞれ取り付けら
れている刃具14a〜14eと、移動フレーム12に設
けられている検測ユニット20とから構成されている。
図2では、刃物台ユニット10は、検測ユニット20の
測定子22がワークWの加工寸法、即ち切削加工された
穴の内径を計測するために、Z−Z軸(図1における主
軸3の回転軸線と同軸)上に整列された準備位置に置か
れた状態で示されている。
The tool rest unit 10 shown in FIG. 2 includes a fixed base 11 and a Z-axis direction with respect to the fixed base 11, an X-axis direction orthogonal to the Z-Z axis direction, or both a Z-axis and an X-axis. A movable frame 12 movable in a Y-axis direction perpendicular to the moving direction, and blade holders 13 a to 13 held by the movable frame 12.
e, blade tools 14a to 14e attached to the blade tool holders 13a to 13e, respectively, and a measurement unit 20 provided on the moving frame 12.
In FIG. 2, the tool rest unit 10 has a ZZ axis (of the main shaft 3 in FIG. (Coaxial with the axis of rotation).

【0018】図3及び図4には、検測ユニット20が拡
大されて示されている。検測ユニット20は、測定子本
体21と、測定子本体21に保持されて、例えば、ワー
クWの寸法を測定する測定子22と、移動フレーム12
に取り付けられ且つ測定子本体21を覆うケース23
と、ケース23に対して開閉可能に設けられており且つ
測定子22を覆う測定子カバー24と、ケース23に対
して測定子カバー24を開閉駆動するロータリアクチュ
エータ25とを備えている。測定子22は、例えば、図
示しないが、2つ割りの先端部の開き程度に応じて穴径
を測定可能な測定子であり、所定の穴径に対する偏差を
プラス値(大径側),マイナス値(小径側)として実測
する。測定子カバー24は、通常、ケース23に対して
閉鎖状態にあり、工作機械による加工時にワークの切削
屑や切削油等の切削用クーラント及びミストが測定子2
2を汚すことがなく清浄な状態に維持すべく、防塵のた
めに測定子22を覆っているが、ワークWの加工寸法を
測定するときには、測定子カバー24はロータリアクチ
ュエータ25によって回転駆動されることにより開状態
(24aで想像線で示す)に開放可能であり、検測ユニ
ット20のワークへのアクセスが可能となる。測定子カ
バー24で覆われるケース23の内部には温度コントロ
ールされたエアが供給されているので、検測ユニット2
0に温度誤差を生じることがない。測定子カバー24と
温度コントロールされたエアとにより、常に正確な寸法
測定が可能となる。
FIGS. 3 and 4 show the inspection unit 20 on an enlarged scale. The measuring unit 20 includes a tracing stylus main body 21, a tracing stylus 22 held by the tracing stylus main body 21, for example, for measuring a dimension of the workpiece W, and a moving frame 12.
23 attached to the probe and covering the probe body 21
And a tracing stylus cover 24 provided to be openable and closable with respect to the case 23 and covering the tracing stylus 22, and a rotary actuator 25 for driving the tracing stylus cover 24 to open and close with respect to the case 23. The stylus 22 is, for example, a stylus (not shown) capable of measuring a hole diameter in accordance with the degree of opening of a divided tip, and has a positive value (large diameter side) and a negative value with respect to a predetermined hole diameter. Measure as a value (small diameter side). The tracing stylus cover 24 is normally in a closed state with respect to the case 23, and the cutting coolant and mist such as cutting chips and cutting oil of the workpiece during machining by the machine tool are used as the tracing stylus 2.
The stylus 22 is covered for dust prevention in order to maintain a clean state without soiling the stylus 2, but the stylus cover 24 is rotationally driven by the rotary actuator 25 when measuring the processing dimension of the work W. Thus, the work can be opened in the open state (indicated by the imaginary line in 24a), and the inspection unit 20 can access the work. Since the temperature-controlled air is supplied to the inside of the case 23 covered with the probe cover 24,
Zero does not cause a temperature error. With the probe cover 24 and the temperature-controlled air, accurate dimension measurement is always possible.

【0019】検測ユニット20は、移動フレーム12に
取り付けられるスライドベース26と、スライドベース
26に対してスライドユニット28,28によってX軸
方向にスライド自在なホルダベース27と、ホルダベー
ス27に対してアリ溝30によってY軸方向にスライド
自在な固定ホルダ29を有している。測定子本体21
は、固定ホルダ29に固定されている。従って、測定子
本体21は、スライドベース26に対して、図示しない
アクチュエータによってX軸及びY軸方向にスライド可
能であり、且つ測定子22がワークWに当接して停止し
た位置を計測することにより、ワークWの加工寸法を測
定可能である。
The inspection unit 20 includes a slide base 26 attached to the moving frame 12, a holder base 27 slidable in the X-axis direction by slide units 28, 28 with respect to the slide base 26, and a holder base 27 with respect to the holder base 27. A fixed holder 29 slidable in the Y-axis direction by the dovetail groove 30 is provided. Probe body 21
Are fixed to a fixed holder 29. Therefore, the tracing stylus main body 21 is slidable in the X-axis and Y-axis directions with respect to the slide base 26 by an actuator (not shown), and measures the position where the tracing stylus 22 abuts on the workpiece W and stops. In addition, the processing dimensions of the work W can be measured.

【0020】図6〜図11には、この発明による刃物位
置寸法管理装置の作動内容を表すフローチャートが示さ
れている。図6には、加工数が2までの刃物位置寸法の
自動補正のフローが示されている。即ち、この発明によ
る刃物位置寸法管理装置によれば、先ず、ステンレス製
の校正用マスターMが工作機械にセットされる(ステッ
プ1)。この発明による刃物位置寸法管理装置における
校正用マスターMの測定状態を示す概略図が、図5に示
されている。検測ユニット20による校正用マスターM
の測定は、マスタースライドユニット7を利用して検測
ユニット20によって行われる。マスターチェックを行
うときには、校正用マスターMをチャック5のチャック
爪6と同位置又は前に移動させて、校正用マスターMを
測定子22にて計測可能とする。例えば、校正用マスタ
ーMの内径について、ある角度の位置においてA測定が
行われてデータ#1が得られ(ステップ2)、A測定が
行われた位置から90°回転した異なる角度の位置にお
いてB測定が行われてデータ#2が得られる(ステップ
3)。データ#1とデータ#2との差(#1−#2)が
0.3μm以下であるか否かが判定され(ステップ
4)、ステップ4の判定が否であるときには、校正用マ
スターMのセットをやり直し、A測定及びB測定が行わ
れ、データ#1及びデータ#2が測定される。ステップ
4の判定が是であれば、工作機械の各測定用機器がすべ
て、校正用マスターMのデータに対してゼロセットされ
ることで(ステップ5)、マスターチェック機能が実行
される。
FIGS. 6 to 11 are flow charts showing the operation of the blade position and dimension management apparatus according to the present invention. FIG. 6 shows a flow of automatic correction of the blade position dimensions when the number of processes is two. That is, according to the blade position and dimension management device according to the present invention, first, the stainless steel calibration master M is set on the machine tool (step 1). FIG. 5 is a schematic diagram showing a measurement state of the calibration master M in the blade position and dimension management device according to the present invention. Master M for calibration by inspection unit 20
Is measured by the inspection unit 20 using the master slide unit 7. When performing the master check, the calibration master M is moved to the same position or in front of the chuck claw 6 of the chuck 5 so that the calibration master M can be measured by the tracing stylus 22. For example, with respect to the inner diameter of the calibration master M, A measurement is performed at a certain angle position to obtain data # 1 (step 2), and B is measured at a different angle position rotated by 90 ° from the A measurement position. The measurement is performed to obtain data # 2 (step 3). It is determined whether or not the difference (# 1- # 2) between data # 1 and data # 2 is 0.3 μm or less (step 4). If the determination in step 4 is negative, the calibration master M The setting is redone, A measurement and B measurement are performed, and data # 1 and data # 2 are measured. If the determination in step 4 is positive, the master check function is executed by setting all the measuring devices of the machine tool to zero in the data of the calibration master M (step 5).

【0021】次に、実際のワークWの加工が開始され
(ステップ6)、ワークWの累積加工数Nが1であると
きの検測処理に移行する(ステップ7)。N=1のワー
クWについて、A測定が行われてデータ#3が得られ
(ステップ8)、B測定が行われてデータ#4が得られ
る(ステップ9)。データ#3とデータ#4との差(#
3−#4)が0.3μm以下であるか否かが判定され
(ステップ10)。ステップ10の判定が否であるとき
には、内径に付着した異物に起因して差(#3−#4)
が大きな値になったと判断されるので、ワークWの内径
をエアブローにより清浄化した(ステップ11)後、ス
テップ8に戻り、再度、A測定及びB測定が行われる。
ステップ10の判定が是であれば、刃具摩耗に起因した
刃先の減りに対応するため、データ#3とデータ#4と
の大きい方のデータ(通常、絶対値が大きい方のマイナ
ス値のデータ)が最大値Xとして選択される(ステップ
12)。工作機械のNC用コントローラを補正するため
のデータとして最大値Xを入力することで、当初の校正
用マスターMに基づいて行われたゼロセットに対する実
測値補正が行われる(ステップ13)。即ち、累積加工
数N=1のような、刃具の摩耗の進行速度が速い初期摩
耗状態では、内径が小さく加工される傾向があるので実
測値は大きなマイナス値となる傾向がある。従って、実
測値補正では、絶対値が大きい方のマイナスの実測値を
補正値としてNC加工機に入力し、その補正値に基づい
て校正用マスターMに基づいて行われたゼロセットに対
して刃具又はワークの位置を補正することにより、刃具
の摩耗に関わらず、以後のワークの穴径の加工を所定の
精度に維持することができる。
Next, the actual processing of the work W is started (step 6), and the process shifts to the inspection processing when the cumulative number N of the work W is 1 (step 7). For the workpiece W of N = 1, A measurement is performed to obtain data # 3 (step 8), and B measurement is performed to obtain data # 4 (step 9). The difference between data # 3 and data # 4 (#
It is determined whether 3- # 4) is 0.3 μm or less (step 10). If the determination in step 10 is negative, the difference (# 3- # 4) due to the foreign matter attached to the inner diameter is obtained.
Is determined to be a large value, the inner diameter of the work W is cleaned by air blowing (step 11), and then the process returns to step 8, where A measurement and B measurement are performed again.
If the determination in step 10 is affirmative, the larger data of data # 3 and data # 4 (normally, the data with the larger absolute value is the minus value) in order to cope with the decrease in the cutting edge caused by the wear of the cutting tool. Is selected as the maximum value X (step 12). By inputting the maximum value X as data for correcting the NC controller of the machine tool, the actually measured value correction for the zero set performed based on the initial calibration master M is performed (step 13). That is, in the initial wear state in which the wear rate of the cutting tool is high, such as the accumulated processing number N = 1, the inner diameter tends to be small, and the measured value tends to be a large negative value. Accordingly, in the actual measurement value correction, a negative actual measurement value having a larger absolute value is input to the NC machine as a correction value, and the zero set performed based on the calibration master M based on the correction value is used as a tool. Alternatively, by correcting the position of the work, subsequent machining of the hole diameter of the work can be maintained at a predetermined accuracy regardless of the wear of the cutting tool.

【0022】次に、2番目のワークW(累積加工数N=
2)についての検測処理に移行する(ステップ14)。
N=2のワークWについて、最初は、A測定が行われて
データ#5が得られる(ステップ15)。最大値X(こ
の場合は、A測定による実測値)が−1.0μm以上で
あるか否かが判定される(ステップ16)。最大値Xが
−1.0μmよりも小さいマイナス値であることは、内
径測定の際、切粉等が穴壁に付着していることにより、
測定子22の2つ割り先端部が接近側にずれて絶対値の
大きなマイナス値を検出したと考えられる。そのため、
ステップ16の判定が否であれば、ワークの内径をエア
ブローにより清浄化した後、ステップ15に戻ってB測
定が行われる(ステップ17)。B測定による測定値は
データ#5に上書きされる。ステップ16の判定が是で
あれば、ステップ13と同様に、最大値Xを補正値とし
てNC加工機に入力し、その補正値に基づいてゼロセッ
トに対して刃具又はワークの位置を補正する実測値補正
が行われる(ステップ18)。フローにはないが、B測
定の結果でもステップ16の判定が否であれば、フロー
の進行は停止する。
Next, the second work W (cumulative processing number N =
The process proceeds to the inspection process of 2) (step 14).
For the work W of N = 2, A measurement is first performed to obtain data # 5 (step 15). It is determined whether or not the maximum value X (in this case, the actually measured value by the A measurement) is equal to or more than -1.0 μm (step 16). That the maximum value X is a negative value smaller than -1.0 μm is that, when measuring the inner diameter, chips and the like adhere to the hole wall.
It is considered that the halved tip of the tracing stylus 22 was shifted toward the approach side and a negative value having a large absolute value was detected. for that reason,
If the determination in step 16 is negative, the inner diameter of the work is cleaned by air blow, and the process returns to step 15 to perform the B measurement (step 17). The value measured by the B measurement is overwritten on data # 5. If the determination in step 16 is positive, as in step 13, the maximum value X is input to the NC processing machine as a correction value, and the position of the cutting tool or the workpiece is corrected with respect to the zero set based on the correction value. Value correction is performed (step 18). Although not in the flow, if the result of the B measurement does not result in the determination in step 16, the flow stops.

【0023】次に、ワークWの累積加工数(N)が10
以下であるか否かが判定され(ステップ20)、累積加
工数(N)が10を超えていれば、フローB以下に移行
する。ワークナンバーNが10以下であれば、サンプル
加工数n=2ケ毎(1つ置き)にA測定を実行し、デー
タ#6〜データ#10を得る(ステップ22)。選択さ
れた最大値Xが−1.0μm以上であるか否かが判定さ
れる(ステップ23)。ステップ23の判定が否である
場合には、ステップ17の場合と同様にワークWの内径
をエアブローにより清浄化した(ステップ24)後に、
ステップ22においてB測定が行われる。ステップ23
の判定が是である場合には、選択された最大値Xが0.
0μm以下であるか否かが判定される(ステップ2
5)。内径測定の場合、刃具が摩耗することを考慮する
と、測定子22の2つ割り先端部が開く側に振れて測定
値がプラス側に出るという大きな内径に加工されること
は通常生じないので、0.0μm以下であるかどうかが
判定される。ステップ25の判定が否である場合にはス
テップ20に戻り、ステップ25の判定が是である場合
にはステップ13と同様に最大値Xを補正値としてゼロ
セットに対する実測値補正が行われる(ステップ2
6)。
Next, the cumulative processing number (N) of the workpiece W is 10
It is determined whether or not the number is below (step 20). If the cumulative number of machining (N) exceeds 10, the flow shifts to the flow B and below. If the work number N is equal to or smaller than 10, the A measurement is executed for every n = 2 sample processing (every other one) to obtain data # 6 to data # 10 (step 22). It is determined whether the selected maximum value X is equal to or greater than -1.0 μm (step 23). If the determination in step 23 is negative, the inner diameter of the work W is cleaned by air blowing as in step 17 (step 24).
In step 22, a B measurement is made. Step 23
Is true, the selected maximum value X is 0.
It is determined whether it is 0 μm or less (Step 2).
5). In the case of measuring the inner diameter, taking into account that the cutting tool is worn out, it is not usually possible to process the large inner diameter in which the split tip of the tracing stylus 22 swings to the open side and the measured value appears to the plus side. It is determined whether it is 0.0 μm or less. If the determination in step 25 is negative, the process returns to step 20. If the determination in step 25 is true, the actual measurement value correction for the zero set is performed using the maximum value X as the correction value in the same manner as in step 13 (step 13). 2
6).

【0024】フローBからの後のフローチャートが図8
に示されている。累積加工数(N)が28以下であるか
否かが判定され(ステップ30)、累積加工数(N)が
28を超えていれば、フローC以下に移行する。累積加
工数(N)が28以下であれば、サンプル加工数n=3
ケ毎(ステップ31)にA測定を実行し、データ#11
〜データ#16を得る(ステップ32)。選択された最
大値Xが−1.0μm以上であるか否かが判定される
(ステップ33)。ステップ33の判定が否である場合
には、ワークの内径をエアブローにより清浄化した(ス
テップ34)後に、ステップ32においてB測定が行わ
れる。ステップ33の判定が是である場合には、選択さ
れた最大値Xが0.0μm以下であるか否かが判定され
(ステップ35)、ステップ35の判定が否である場合
にはステップ30に戻り、ステップ35の判定が是であ
る場合にはステップ13と同様の実測値補正が行われる
(ステップ36)。
FIG. 8 is a flowchart after the flow B.
Is shown in It is determined whether or not the cumulative processing number (N) is 28 or less (step 30). If the cumulative processing number (N) exceeds 28, the flow shifts to flow C or lower. If the cumulative processing number (N) is 28 or less, the sample processing number n = 3
A measurement is performed for each of the cases (step 31), and data # 11
~ Data # 16 is obtained (step 32). It is determined whether the selected maximum value X is equal to or greater than -1.0 μm (step 33). If the determination in step 33 is negative, the B measurement is performed in step 32 after the inner diameter of the work is cleaned by air blowing (step 34). If the determination in step 33 is true, it is determined whether or not the selected maximum value X is equal to or less than 0.0 μm (step 35). Returning to step S35, if the determination in step S35 is positive, the actual measurement value correction similar to that in step S13 is performed (step S36).

【0025】フローCから後のフローチャートが図9、
図10及び図11に示されている。即ち、累積加工数
(N)が48以下である場合は図9のフローチャートに
従ってサンプル加工数n=5ケ毎に測定が行われ、累積
加工数(N)が98以下である場合は図10のフローチ
ャートに従ってサンプル加工数n=10ケ毎に測定が行
われ、累積加工数(N)が198以下である場合は図1
1のフローチャートに従ってサンプル加工数n=25ケ
毎に測定が行われる。測定の内容に基づく実測値補正に
ついては、図7及び図8に示したフローチャートに従っ
て行われる処理と同様であるので、重複する詳細な説明
を省略する。この累積加工数(N)の値とサンプル加工
数(n)の値とは、刃物の種類、ワーク材質等に応じた
最適値を予め求めておくことが好ましい。
FIG. 9 is a flowchart after the flow C.
This is shown in FIG. 10 and FIG. That is, when the cumulative processing number (N) is 48 or less, the measurement is performed every n = 5 sample processing numbers in accordance with the flowchart of FIG. 9, and when the cumulative processing number (N) is 98 or less, FIG. According to the flowchart, the measurement is performed every n = 10 sample processing, and when the cumulative processing number (N) is 198 or less, FIG.
The measurement is performed every n = 25 samples processed according to the flowchart of 1. The correction of the actually measured value based on the content of the measurement is the same as the processing performed according to the flowcharts shown in FIGS. 7 and 8, and therefore, detailed description thereof will not be repeated. It is preferable that the value of the cumulative processing number (N) and the value of the sample processing number (n) are previously determined to be optimum values according to the type of the blade, the material of the work, and the like.

【0026】刃物位置寸法管理装置については、自動補
正においてフィードバックされる測定値に基づいて刃具
の摩耗曲線を随時作成し、次の測定タイミングを自ら決
定するといったマクロを作成して利用することも可能で
ある。
With respect to the blade position and dimension management device, it is also possible to create and use a macro which creates a wear curve of the blade at any time based on the measurement value fed back in the automatic correction and determines the next measurement timing by itself. It is.

【0027】図12は、この発明による刃物位置寸法管
理装置において、測定回数に対する工作機械内の検測ユ
ニットの計測安定性を示すグラフである。同じワークを
繰り返し測定した場合に、横軸を測定回数とし、縦軸を
測定子のバラツキ(単位は、μm)としている。図12
から、測定回数が増加しても、測定子のバラツキは一定
の範囲(−0.1〜−0.2μm)内に納まっており、
検測ユニット20を刃物台に取り付けて同じ所を繰り返
して測定した場合であっても、機械精度を含めた測定子
の信頼性があることが理解される。
FIG. 12 is a graph showing the measurement stability of the inspection unit in the machine tool with respect to the number of measurements in the blade position and dimension management device according to the present invention. When the same workpiece is repeatedly measured, the horizontal axis represents the number of measurements, and the vertical axis represents the variation (unit: μm) of the tracing stylus. FIG.
Therefore, even if the number of measurements increases, the variation of the tracing stylus is within a certain range (−0.1 to −0.2 μm),
It is understood that even when the measurement unit 20 is attached to the tool rest and the same place is repeatedly measured, the measuring element including the mechanical accuracy is reliable.

【0028】図13は、この発明による刃物位置寸法管
理装置において、工作機械の切削距離(単位m)に対す
る刃物の刃具の摩耗曲線を示すグラフである。ワークの
加工数が増加するに従って、刃物の刃具は、次第に摩耗
が増加していくことが理解される。当初は、刃具の摩耗
は急激に進行するが、加工数が増加していくに従って、
摩耗量の増加量は減少していくことも理解される。
FIG. 13 is a graph showing the wear curve of the cutting tool of the cutting tool with respect to the cutting distance (unit: m) of the machine tool in the cutting tool position and dimension control apparatus according to the present invention. It is understood that the wear of the cutting tool of the blade gradually increases as the number of processed workpieces increases. At first, the wear of the cutting tool progresses rapidly, but as the number of machining increases,
It is also understood that the amount of increase in the amount of wear decreases.

【0029】図14は、この発明による刃物位置寸法管
理装置において、ステップ応答を示すグラフである。即
ち、0.1μmの指令値に対する工作機械の追従性を示
している。即ち、0.1μmの指令値を10回繰り返し
たときのマシン(工作機械)の追従性を示している。図
15は、この発明による刃物位置寸法管理装置におい
て、繰り返し位置決めデータを示すグラフである。即
ち、NC指令値に対する繰り返し位置決め精度として、
バラツキが0.1〜0.2μmに納まっていることを示
している。
FIG. 14 is a graph showing a step response in the blade position and dimension management device according to the present invention. That is, it shows the followability of the machine tool to the command value of 0.1 μm. That is, it shows the followability of the machine (machine tool) when the command value of 0.1 μm is repeated 10 times. FIG. 15 is a graph showing repeated positioning data in the blade position and dimension management device according to the present invention. That is, as the repeat positioning accuracy with respect to the NC command value,
This indicates that the variation is within 0.1 to 0.2 μm.

【0030】[0030]

【発明の効果】この発明による刃物位置寸法管理装置
は、上記のように構成されているので、次のような効果
を奏する。即ち、この発明による刃物位置寸法管理装置
は、ワークをチャックに保持して回転させる主軸台ユニ
ット、ワークを加工する刃物を備えた刃物台ユニット、
及び刃物のワークに対する位置を制御するコントローラ
を具備し、加工されたワークの寸法の測定値に基づいて
刃物の位置をフィードバック補正しているので、加工さ
れたワークの寸法は工作機械内に設けられた検測ユニッ
トによって検測され、そうして得られた測定値は直ちに
コントローラに送信されるため、加工されたワークの寸
法の測定が正確に行われると共に、ワークに対する刃物
の位置のフィードバック補正が行われて、ワークに対す
る刃物の追従性が良好になり、従来の工作機械では得ら
れなかったような、ハードディスクドライブ(HDD)
に用いられる流体軸受の加工に要求される±0.5μm
程度の高い加工精度を得ることができる。また、オペレ
ータの手動補正の必要がなくなり、完全自動運転を実現
することができる。更に、定期的にマスターチェックが
行われるので、工作機械内の計測器のメンテナンスを容
易に行うことができる。
The blade position and dimension management device according to the present invention is configured as described above, and has the following effects. That is, a tool position and dimension management device according to the present invention includes a headstock unit for holding and rotating a work on a chuck, a tool base unit including a tool for processing a work,
And a controller for controlling the position of the blade with respect to the workpiece, and the position of the blade is feedback-corrected based on the measured value of the dimension of the processed workpiece, so that the dimension of the processed workpiece is provided in the machine tool. The measured value is sent to the controller immediately, so that the dimensions of the machined workpiece can be accurately measured and the feedback correction of the position of the blade with respect to the workpiece can be performed. The hard disk drive (HDD), which has been performed, has improved the followability of the blade to the workpiece, and has not been obtained with conventional machine tools.
± 0.5μm required for processing of hydrodynamic bearing used for
A high degree of processing accuracy can be obtained. Further, there is no need for manual correction by the operator, and fully automatic operation can be realized. Further, since the master check is periodically performed, maintenance of the measuring instrument in the machine tool can be easily performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1はこの発明による刃物位置寸法管理装置が
適用される工作機械の主軸台ユニットの一実施例を示す
平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a headstock unit of a machine tool to which a tool position and dimension management device according to the present invention is applied.

【図2】図1に示す工作機械の主軸台ユニットに保持さ
れたワークを加工する刃物を備えた刃物台ユニットの平
面図である。
FIG. 2 is a plan view of a tool rest unit provided with a tool for processing a work held by a headstock unit of the machine tool shown in FIG. 1;

【図3】図2に示す刃物台ユニットの検測ユニットの側
面図である。
FIG. 3 is a side view of the inspection unit of the tool rest unit shown in FIG. 2;

【図4】図3に示す検測ユニットの平面図である。FIG. 4 is a plan view of the inspection unit shown in FIG. 3;

【図5】この発明による刃物位置寸法管理装置における
検測マスターワークの測定状態を示す概略図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a measurement state of an inspection master work in the blade position and dimension management device according to the present invention.

【図6】この発明による刃物位置寸法管理装置による摩
耗自動補正を実施するためのフローチャートであって、
加工数Nが2までの自動補正のフローを示す図である。
FIG. 6 is a flowchart for performing automatic wear correction by the blade position and dimension management device according to the present invention,
FIG. 9 is a diagram illustrating a flow of automatic correction when the number of processes N is two.

【図7】図6に示すフローの後続のフローチャートであ
って、加工数Nが10までの自動補正のフローを示す図
である。
FIG. 7 is a flowchart subsequent to the flow shown in FIG. 6, and shows a flow of automatic correction when the number of processes N is up to 10.

【図8】図7に示すフローの後続のフローチャートであ
って、加工数Nが28までの自動補正のフローを示す図
である。
8 is a flowchart subsequent to the flow shown in FIG. 7, and is a view showing a flow of automatic correction when the number of processes N is up to 28. FIG.

【図9】図8に示すフローの後続のフローチャートであ
って、加工数Nが48までの自動補正のフローを示す図
である。
9 is a flow chart subsequent to the flow shown in FIG. 8, and is a view showing a flow of automatic correction when the number of processing N is up to 48. FIG.

【図10】図9に示すフローの後続のフローチャートで
あって、加工数Nが98までの自動補正のフローを示す
図である。
FIG. 10 is a flowchart subsequent to the flow shown in FIG. 9, showing a flow of automatic correction when the number of processes N is up to 98.

【図11】図10に示すフローの後続のフローチャート
であって、加工数Nが198までの自動補正のフローを
示す図である。
11 is a flow chart subsequent to the flow shown in FIG. 10, and is a view showing a flow of automatic correction when the number of processes N is up to 198. FIG.

【図12】この発明による刃物位置寸法管理装置におい
て、測定回数に対する工作機械内の検測ユニットの計測
安定性を示すグラフである。
FIG. 12 is a graph showing the measurement stability of the inspection unit in the machine tool with respect to the number of measurements in the blade position and dimension management device according to the present invention.

【図13】この発明による刃物位置寸法管理装置におい
て、工作機械の切削距離(単位m)に対する、刃物の刃
具の摩耗曲線を示すグラフである。
FIG. 13 is a graph showing a wear curve of a cutting tool of a cutting tool with respect to a cutting distance (unit: m) of a machine tool in the cutting tool position and dimension management device according to the present invention.

【図14】この発明による刃物位置寸法管理装置におい
て、ステップ応答を示すグラフである。
FIG. 14 is a graph showing a step response in the blade position and dimension management device according to the present invention.

【図15】この発明による刃物位置寸法管理装置におい
て、繰り返し位置決めデータを示すグラフである。
FIG. 15 is a graph showing repeated positioning data in the blade position and dimension management device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 主軸台ユニット 3 主軸 6 チャック 7 マスタースライドユニット 10 刃物台ユニット 14 刃具 20 検測ユニット 21 測定子 22 測定子本体 24 カバー W ワーク M 校正用マスター N 累積加工数 Reference Signs List 1 headstock unit 3 spindle 6 chuck 7 master slide unit 10 turret unit 14 cutting tool 20 inspection unit 21 measuring element 22 measuring element body 24 cover W work M calibration master N cumulative number of processing

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成12年9月19日(2000.9.1
9)
[Submission date] September 19, 2000 (2009.1.
9)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図15[Correction target item name] FIG.

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図15】 FIG.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 裕一郎 福岡県古賀市駅東3丁目3番1号 西部電 機株式会社内 Fターム(参考) 3C029 AA01 3C045 HA07  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Yuichiro Nakamura 3-3-1 Higashi Station, Koga-shi, Fukuoka F-term in Seibu Electric Machinery Co., Ltd. (reference) 3C029 AA01 3C045 HA07

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転する主軸とワークを把持するため前
記主軸の先端に配設されたチャックとを有する主軸台ユ
ニット、前記主軸台ユニットに対向して配設され且つ前
記チャックに把持された状態の前記ワークに加工を施す
ための刃物を移動可能に備えた刃物台ユニット、及び前
記ワークに対する前記刃物の位置を制御するコントロー
ラを具備し、前記刃物台ユニットは前記ワークの寸法測
定用の検測ユニットを備えており、前記コントローラは
前記検測ユニットが加工後の前記ワークの寸法を測定し
た測定値に基づいて前記ワークに対する前記刃物の位置
をフィードバック補正することを特徴とする刃物位置寸
法管理装置。
1. A headstock unit having a rotating spindle and a chuck disposed at a tip of the spindle for gripping a workpiece, and a headstock unit disposed opposite to the spindle head unit and gripped by the chuck. A tool rest unit movably provided with a tool for processing the work, and a controller for controlling a position of the tool with respect to the work, wherein the tool rest unit is a measurement for measuring a dimension of the work. A tool unit, wherein the controller performs feedback correction of the position of the blade with respect to the workpiece based on a measurement value obtained by measuring the dimensions of the workpiece after processing by the inspection unit. .
【請求項2】 前記検測ユニットは、前記刃物が前記ワ
ークを加工する際に生じる切削粉及び切削用クーラント
及びミスト等に対する防塵のため、前記ワークの寸法の
測定時に開放可能なカバーによって覆われており、前記
カバー内部には温度コントロールされたエアが供給され
ていることを特徴とする請求項1に記載の刃物位置寸法
管理装置。
2. The measurement unit is covered with a cover that can be opened when measuring the dimensions of the work, in order to prevent dust from cutting powder, cutting coolant and mist generated when the blade processes the work. The blade position and dimension management device according to claim 1, wherein temperature-controlled air is supplied into the inside of the cover.
【請求項3】 前記刃具による前記ワークを加工する累
積加工数が少なく前記刃具の摩耗状態が初期摩耗状態で
ある場合には前記ワークに対する前記刃物の位置の前記
フィードバック補正を高頻度で行い、前記累積加工数が
増加するに従って前記フィードバック補正を低頻度で行
うことを特徴とする請求項1に記載の刃物位置寸法管理
装置。
3. When the cumulative number of machining of the workpiece by the cutting tool is small and the wear state of the cutting tool is an initial wear state, the feedback correction of the position of the blade with respect to the work is performed with high frequency, The blade position and dimension management device according to claim 1, wherein the feedback correction is performed at a low frequency as the cumulative number of processes increases.
【請求項4】 前記ワークの加工時に、前記検測ユニッ
トが測定した前回までの刃具摩耗測定データに基づい
て、前記検測ユニットによる次回の測定タイミングを決
定し、必要最低限の測定回数を得ることを特徴とする請
求項3に記載の刃物位置寸法管理装置。
4. The following measurement timing by the inspection unit is determined based on the blade tool wear measurement data measured by the inspection unit up to the previous time when the work is processed, and the minimum required number of measurements is obtained. The blade position and dimension management device according to claim 3, wherein:
【請求項5】 前記フィードバック補正はマクロ制御さ
れており、任意の寸法公差に対応するため、前記必要最
低限の測定回数はマクロ変更されることを特徴とする請
求項3に記載の刃物位置寸法管理装置。
5. The tool position dimension according to claim 3, wherein the feedback correction is macro-controlled, and the minimum required number of measurements is macro-changed to correspond to an arbitrary dimensional tolerance. Management device.
【請求項6】 前記工作機械内での前記検測ユニットの
校正が可能なマスターチェック機能が備わっていること
を特徴とする請求項1に記載の刃物位置寸法管理装置。
6. The blade position and dimension management device according to claim 1, further comprising a master check function capable of calibrating the inspection unit in the machine tool.
【請求項7】 前記主軸台ユニットは校正用マスターを
把持可能なマスタースライドユニットを備えており、前
記検測ユニットが前記マスタースライドユニットによっ
て把持されている前記校正用マスターの寸法を測定し、
前記校正用マスターの寸法の測定値に基づいて、前記検
測ユニットのゼロ設定を行うことにより、前記マスター
チェック機能が実行されることを特徴とする請求項6に
記載の刃物位置寸法管理装置。
7. The headstock unit includes a master slide unit capable of gripping a calibration master, and the inspection unit measures a dimension of the calibration master gripped by the master slide unit,
The blade position and dimension management device according to claim 6, wherein the master check function is executed by performing zero setting of the inspection unit based on a measured value of the dimension of the calibration master.
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