JP2003019644A - Machine tools and machining methods - Google Patents
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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。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To provide a machine tool and a machining method capable of measuring the position of a cutting edge without error during machining, monitoring a product after machining, and measuring a tool wear amount. SOLUTION: The machine tool includes ball screws 9 and 12 and motors 10 and 13 for driving a tool 6 and a turret 7 equipped with a position measuring sensor 5 having a detecting unit in X and Z-axis directions.
And the position detecting encoders 11 and 14 for detecting the position of the turret 7 in the X and Z directions and the linear scale 15 for detecting the X direction and the cutting edge for measuring the position of the cutting edge of the tool 6 in the X and Z directions. The position measurement sensor 16 and the position of the detection unit with respect to the position of the spindle detected by bringing the detection unit into contact with the position measurement sensor calibration reference 20 and the detection unit contacting the blade edge position measurement sensor 16. Edge position measurement sensor 16 based on the position of the detection unit detected by
And a tool wear amount measurement unit having a tool wear amount measurement common reference surface 22 for measuring the positions of the cutting edge and the workpiece before and after machining.
Description
【０００１】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and a machining method for a machine tool, particularly an NC lathe.
【０００２】[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。2. Description of the Related Art A conventional NC lathe employs a mechanism in which a sensor for measuring a blade edge position is attached to a rotatable sensor arm.
【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。FIG. 12 is an overall configuration diagram showing a conventional NC lathe. When a cutting edge position measurement command is issued from the NC device 19, the X-axis ball screw 12 and the X-axis motor 13 are driven, and the tool mounted on the turret 7 is shown. 6 moves and comes into contact with the blade edge position measuring sensor 16 which is set in advance at the center position of the spindle. Then, the electric signal is turned on, the electric signal is transmitted to the NC device 19, and the movement is stopped. The position at this time is detected by the X-axis position detection encoder 14, and the NC device 19 calculates the tool offset amount from the spindle center position. This operation is performed before machining to maintain machining accuracy. Further, the cutting edge position measuring sensor 16 is attached to the sensor arm 17, can be rotated by the sensor arm motor 18, and is automatically fed into the machine only when performing measurement. Since a plurality of tools 6 are used according to the workpiece 1, the above-mentioned blade edge position measurement is also performed for a plurality of tools.
【０００４】[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。However, in the above-mentioned conventional NC lathe, the sensor arm 17 is displaced due to disturbances such as cutting heat during machining and heat generation of the built-in motor 3, and therefore the cutting edge position measuring sensor. There was a possibility that 16 positions would be displaced from the preset spindle center position. This displacement causes an error in the measurement of the position of the cutting edge and causes a deterioration in processing accuracy. This effect is particularly large in the part where measurement after processing is difficult.
【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。Further, since only the pre-machining measurement by the blade edge position measurement is performed, it is not possible to confirm whether or not the machined product has been machined within the allowable dimension, and there is a possibility that a large number of machined defective products may be produced.
【０００６】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。The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to measure the position of the cutting edge without causing an error due to disturbance during processing, monitor the product after processing, and measure the amount of tool wear. It is to provide a machine tool capable of measurement and a processing method.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明にかかる工作機械
は、工具および位置計測用センサを移動させる駆動手段
と、上記位置計測用センサの検出部の位置および工具の
刃先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に上記検出部を当接させたと
きの該検出部の位置と、刃先位置計測用センサに該検出
部を当接させたときの該検出部の位置と、に基づいて主
軸中心位置に対する上記刃先位置計測用センサの位置を
求める校正手段と、を備えることを特徴とする。A machine tool according to the present invention comprises a driving means for moving a tool and a position measuring sensor, a position of a detecting portion of the position measuring sensor and a position of detecting a position of a cutting edge of the tool. A detection means, a position of the detection part when the detection part is brought into contact with a reference object having a known shape and fixed to the main shaft, and a position when the detection part is brought into contact with the blade edge position measurement sensor Calibration means for determining the position of the cutting edge position measuring sensor with respect to the center position of the spindle based on the position of the detecting portion.
【０００８】また、本発明にかかる工作機械では、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
るのが好適である。Further, in the machine tool according to the present invention, it is preferable that the reference object is a ring located on the center line of the spindle and fixed to the spindle.
【０００９】また、本発明にかかる加工方法は、上記工
作機械において、既知の形状であり主軸に固定された基
準物に上記検出部を当接させたときの該検出部の位置を
検出するステップと、刃先位置計測用センサに該検出部
を当接させたときの該検出部の位置を検出するステップ
と、上記基準物に上記検出部を当接させたときの該検出
部の位置、および刃先位置計測用センサに該検出部を当
接させたときの該検出部の位置に基づいて、主軸中心位
置に対する上記刃先位置計測用センサの位置を校正する
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。Further, in the machining method according to the present invention, in the machine tool, a step of detecting the position of the detection part when the detection part is brought into contact with a reference object having a known shape and fixed to the spindle. A step of detecting the position of the detection part when the detection part is brought into contact with the cutting edge position measuring sensor, the position of the detection part when the detection part is brought into contact with the reference object, and A step of calibrating the position of the cutting edge position measuring sensor with respect to the spindle center position based on the position of the detecting part when the detecting part is brought into contact with the cutting edge position measuring sensor; It is characterized by measuring the position of the cutting edge.
【００１０】以上の工作機械および加工方法において
は、主軸中心位置に対する刃先位置計測用センサの位置
を計測し校正するようにしたので、加工中の外乱により
刃先位置計測用センサが変位することにより発生する誤
差をなくすことができ、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。In the above machine tool and machining method, the position of the cutting edge position measuring sensor with respect to the center position of the spindle is measured and calibrated, so that it is generated when the cutting edge position measuring sensor is displaced by a disturbance during machining. Error can be eliminated, and the accuracy of the portion that is difficult to measure after processing can be improved. Further, it is possible to measure the size of the processed product and monitor the processed product.
【００１１】[0011]
【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。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is an overall configuration diagram of an embodiment of a machine tool according to the present invention. The tool 6 is mounted on the turret 7 by the Z-axis ball screw 9 and the Z-axis motor 10.
It is driven in the axial direction, and its position is detected by the Z-axis position detecting encoder 11. Further, the X-axis ball screw 12 and the X-axis motor 13 are driven in the X-axis direction, and the position is detected by the X-axis position detecting encoder 14, and linear position detection is also performed by the X-axis position detecting linear scale 15. Has been done. Note that this linear position detecting means is not limited to a linear scale, and an inductosyn can be considered, and can also be applied to the Z axis. Further, the position measuring sensor 5 as a position measuring means having a detecting portion at the tip and measuring the position of the blade edge position measuring sensor 16 in contact with the detecting portion is attached to the turret 7. , Is moved by the driving means of the tool 6.
That is, the driving means of the tool 6 constituted by the Z-axis ball screw 9, the Z-axis motor 10, the X-axis ball screw 12 and the X-axis motor 13 is also the moving means of the position measuring sensor 5,
The position detecting means of the tool 6 including the Z-axis position detecting encoder 11, the X-axis position detecting encoder 14 and the X-axis position detecting linear scale 15 is also the position detecting means of the position measuring sensor 5.
【００１２】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。On the other hand, the cutting edge position measuring sensor 16 is mounted on the sensor arm 17 and automatically swung into the machine tool by the sensor arm motor 18 only during measurement. The blade edge position measuring means configured by these measures the Z axis and X axis direction positions of the blade edge of the tool 6 that has moved and abutted. It is also possible to manually transfer the sensor arm 17 into the machine tool. Further, the workpiece 1 is held by the spindle chuck 2 and rotated by the built-in motor 3, and the rotation angle thereof is detected by the rotation angle detection encoder 4. The spindle chuck 2 is equipped with a reference object 20 for position measurement sensor calibration. The NC device 19 causes the position of the detection unit relative to the position of the spindle detected by contacting the detection unit with the position detection sensor calibration reference object 20 and the position of the detection unit with the blade edge position measurement sensor 16. Sensor 1 for measuring the position of the blade edge based on the detected position of the detector
It is a calibrating means for obtaining the position of 6. That is, the NC device 1
Reference numeral 9 measures the position of the position detection sensor calibration reference object 20 in the Z-axis and X-axis directions by bringing the position measurement sensor 5 moved by the driving means into contact with the position detection sensor calibration reference object 20. , NC device 19 calibrates the position of position measuring sensor 5 itself. Further, the calibrated position measuring sensor 5 is moved by the driving means, and the blade position measuring sensor 16 is brought into contact therewith to measure the position of the blade position measuring sensor 16 in the Z-axis and X-axis directions, and the blade position is measured. The position of the measuring sensor 16 is calibrated.
【００１３】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。A tool as a tool wear amount measuring means having a common reference surface 22 for measuring the tool wear amount on the turret 7 and which can be measured by the cutting edge position measuring sensor 16 When the wear amount measuring unit is provided, the NC device 19 moves the common reference surface 22 for tool wear amount measurement and the cutting edge of the tool 6 by the driving means before machining and brings them into contact with the cutting edge position measuring sensor 16. The positions of the tool wear amount measurement common reference plane 22 in the Z-axis and X-axis directions and the positions of the cutting edge of the tool 6 in the Z-axis and X-axis directions are measured and stored. Then, after machining, the tool wear amount measurement common reference surface 22 and the cutting edge of the tool 6 are moved again by the driving means and brought into contact with the cutting edge position measurement sensor 16 to make the Z axis of the tool wear amount measurement common reference surface 22. Also, the position in the X-axis direction and the position of the cutting edge of the tool 6 in the Z-axis and X-axis directions are measured. The NC device 19 obtains the tool wear amount from these measured values. The blade edge position measuring sensor 16 and the position measuring sensor 5
The detection method is not limited to the contact type, and a non-contact type may be considered. Further, even if the contact type is used, not only the ON / OFF detection but also the moving distance after the contact of the sensor can be detected by the analog detection, the accuracy is further improved.
【００１４】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。FIG. 2 is a diagram showing the positional relationship of the essential parts of the machine tool according to the present embodiment. The distance X16 from the center position of the spindle of the blade position measuring sensor 16 is displaced by X16E due to the influence of external disturbance such as heat while machining. Further, the distance X7 between the center position of the turret 7 equipped with the position measuring sensor 5 and the tool 6 and the center position of the spindle is also displaced by X7E. Furthermore, as the machining progresses, tool wear causes tool 6
The distance X6 from the center position of the turret 7 is also displaced by X6E.
【００１５】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。FIGS. 3 to 5 are diagrams used for explaining a method of calibrating the position of the position measuring sensor 5 mounted on the turret 7 in the present embodiment. FIG. 3 is a diagram used for explaining a method of calibrating the position of the position measuring sensor 5 using the spindle chuck grasping type reference object 20a of the present embodiment. As shown in the left diagram of FIG. 3, a spindle chuck gripping type reference object 20a having a known dimension is held by the spindle chuck 2,
The position measuring sensor 5 mounted on the turret 7 is moved and brought into contact with the spindle chuck grasping type reference object 20a by a driving means. When the ON signal at the time of this contact is transmitted to the NC device 19, the movement is stopped. The position at this time is the X-axis position detecting encoder 14 and the X-axis position detecting linear scale 1.
It is detected at 5. Similarly, as shown in the central view of FIG. 3, the position of the other end is also measured and the size of the spindle chuck gripping type reference object 20a is determined by the NC device 19. Since the dimension of the spindle chuck gripping reference object 20a is known, the distance X7 from the spindle center position of the turret 7 on which the position measuring sensor 5 is mounted is calibrated from the measurement result of the position measuring sensor 5. Further, the chucking error when the spindle chuck grasping reference object 20a is held by the spindle chuck 2 is detected by the rotation angle detecting encoder 4 by rotating the built-in motor 3 at an arbitrary angle, and the same as above. This is solved by repeating the operation of measuring the dimensions of the spindle chuck grasping type reference object 20a and averaging the measured values. Further, although the X-axis direction is described in FIG. 3, the same applies to the Z-axis direction. The known dimension of the spindle chuck gripping type reference object 20a is not limited to the outer diameter and may be the inner diameter.
【００１６】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。FIG. 4 is a diagram used for explaining a method of calibrating the position of the position measuring sensor 5 using the spindle chuck built-in reference object 20b of the present embodiment. As shown in the left diagram of FIG. 4, a reference object 20b with a built-in spindle chuck having known dimensions.
4 is built in the spindle chuck 2, and the position measuring sensor 5 mounted on the turret 7 is mounted on the spindle chuck built-in reference object 20b as shown in the central view of FIG. Move the main spindle chuck type reference object 20
Contact b. The ON signal at the time of this contact is the NC device 19
When it is transmitted to, it stops moving. The position at this time is detected by the X-axis position detecting encoder 14 and the X-axis position detecting linear scale 15. Subsequently, as shown in the right diagram of FIG. 4, the driving means is moved in the X-direction to bring the spindle chuck built-in reference object 20b into contact again. The ON signal at this contact is N
When it is transmitted to the C device 19, the movement is stopped again. This 2
Encoder 14 for X-axis position detection
And the linear scale 15 for X-axis position detection,
The dimensions of the spindle chuck built-in reference object 20b are obtained by the NC device 19. Since the dimension of the reference object 20b with the built-in spindle chuck is known, the turret 7 on which the position measuring sensor 5 is mounted is measured based on the measurement result of the position measuring sensor 5.
The distance X7 from the center position of the spindle is calibrated. Further, although the X-axis direction is described in FIG. 4, the same applies to the Z-axis direction. The known dimension portion of the spindle chuck built-in reference object 20b is not limited to the inner diameter but may be the outer diameter.
【００１７】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。FIG. 5 shows a machinable type reference object 2 according to this embodiment.
It is a figure used in order to demonstrate the method of calibrating the position of the position measurement sensor 5 using 0c. As shown in the left diagram of FIG. 5, the machinable reference object 20c is mounted on the spindle chuck 2, the spindle chuck 2 is rotated by the built-in motor 3, and the tool 6 mounted on the turret 7 is moved by the driving means to perform cutting. The mold reference object 20c is processed into an arbitrary commanded dimension. continue,
Fig. 5 Machinable type reference object 20c machined as shown in the central view
Then, the position measuring sensor 5 mounted on the turret 7 is moved and brought into contact with the driving means as shown in the right side of FIG. When the ON signal at the time of this contact is transmitted to the NC device 19, the movement is stopped. The position at this time is detected by the X-axis position detecting encoder 14 and the X-axis position detecting linear scale 15.
Since the machinable reference object 20c is machined to an arbitrary command dimension, the distance X7 from the center position of the spindle of the turret 7 equipped with the position measuring sensor 5 is determined from the command dimension and the measurement result of the position measuring sensor 5. Be calibrated. Further, although the X-axis direction is described in FIG. 5, the same applies to the Z-axis direction. A method of measuring the workpiece 1 instead of the machinable type reference object 20c is also conceivable.
【００１８】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。FIG. 6 is a diagram used for explaining a method of calibrating the position of the blade edge position measuring sensor 16 of the present embodiment. The position measurement sensor 5 whose position is calibrated as shown in FIGS. 3 to 5 and mounted on the turret 7 is moved by the driving means from the state shown in the left diagram of FIG. 6 to the right diagram of FIG. The sensor 16 for contact is made to contact. The detection of this contact is
It is an OR logic circuit of the ON signal of the position measuring sensor 5 and the ON signal of the cutting edge position measuring sensor 16, and an electric signal of either the position measuring sensor 5 or the cutting edge position measuring sensor 16 is sent to the NC device 19. When it is transmitted, it stops moving.
The position at this time is detected by the X-axis position detecting encoder 14 and the X-axis position detecting linear scale 15. Then, the NC device 19 calibrates the distance X16 from the center position of the spindle of the blade position measuring sensor 16. Further, although the X-axis direction is described in FIG. 6, the same applies to the Z-axis direction. In addition to the above methods, the method of detecting the contact of the sensor may have a structure in which the signal of the sensor always comes out first when the sensor contacts either of them.
【００１９】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。Then, the tool 6 mounted on the turret 7 is moved by the driving means before machining, and the blade position measuring sensor 16 is moved.
Contact. When the ON signal at the time of this contact is transmitted to the NC device 19, the movement is stopped. At this time, X is before position X6
It is detected by the axis position detecting encoder 14 and the X-axis position detecting linear scale 15, and is stored in the NC device 19. Subsequently, after machining, the distance X16 from the center position of the spindle of the blade position measuring sensor 16 is calibrated by the method shown in FIGS. 3 to 6, and the tool 6 mounted on the turret 7 is moved again by the driving means to measure the blade position. The sensor 16 for contact is made to contact. When the ON signal at the time of this contact is transmitted to the NC device 19, the movement is stopped. After the position X6 at this time, it is detected by the X-axis position detecting encoder 14 and the X-axis position detecting linear scale 15, and the position before the position X6 of the tool 6 before machining stored in the NC device 19 is detected. The tool wear amount of the tool 6 is obtained from the difference. In addition, although the X-axis direction has been described above, the same applies to the Z-axis direction.
【００２０】図７及び図８は本発明の関連技術としての
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。7 and 8 show a tool wear amount measurement of the tool 6 mounted on the turret 7 as a related art of the present invention, a distance X16 from the center position of the spindle of the cutting edge position measuring sensor 16.
FIG. 6 is a diagram used for explaining a method of performing without calibration. FIG. 7 is a diagram used for explaining a method of measuring the tool wear amount using the tool vicinity tool position reference surface 21. As shown in the left diagram of FIG. 7, the tool vicinity tool position reference surface 21 mounted on the turret 7 before machining is moved by the driving means and brought into contact with the cutting edge position measuring sensor 16. When the ON signal at the time of this contact is transmitted to the NC device 19, the movement is stopped. The position before the position X21 at this time is detected by the X-axis position detecting encoder 14 and the X-axis position detecting linear scale 15.
【００２１】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。Subsequently, as shown in the right diagram of FIG. 7, the tool 6 mounted on the turret 7 is similarly moved by the driving means and brought into contact with the cutting edge position measuring sensor 16. When the ON signal at the time of this contact is transmitted to the NC device 19, the movement is stopped. The position before the position X6 at this time is detected by the X-axis position detecting encoder 14 and the X-axis position detecting linear scale 15. And
The difference between the position X21 of the tool position reference plane 21 near the tool and the position X6 of the tool 6 is stored in the NC device 19. Subsequently, after the machining, the tool vicinity tool position reference surface 21 mounted on the turret 7 is again moved by the driving means and brought into contact with the blade tip position measuring sensor 16. When the ON signal at the time of this contact is transmitted to the NC device 19, the movement is stopped. Position X at this time
After 21, it is detected by the X-axis position detecting encoder 14 and the X-axis position detecting linear scale 15.
【００２２】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。Subsequently, the tool 6 mounted on the turret 7 is similarly moved by the driving means and brought into contact with the cutting edge position measuring sensor 16. When the ON signal at the time of this contact is transmitted to the NC device 19, the movement is stopped. After the position X6 at this time, it is detected by the X-axis position detecting encoder 14 and the X-axis position detecting linear scale 15. Then, the difference between after the position X21 of the tool vicinity tool position reference plane 21 and after the position X6 of the tool 6 and before the position X21 of the tool vicinity tool position reference plane 21 before machining stored in the NC device 19 and before the tool The tool wear amount of the tool 6 is obtained from the difference of the position 6 before the position X6. Regarding the method of calculating the tool wear amount, the difference between before the position X21 of the tool vicinity tool position reference plane 21 before machining and after the position X21 of the tool vicinity tool position reference plane 21 after machining, and the tool 6 before machining A method of calculating from the difference between before the position X6 and after the machining after the position X6 of the tool 6 is also conceivable. Further, although the X-axis direction is described in FIG. 6, the same applies to the Z-axis direction.
【００２３】図８は本発明の関連技術としての工具摩耗
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１９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前と工具６の位置Ｘ６前
の差をＮＣ装置１９に記憶しておく。FIG. 8 is a diagram used to explain a method of measuring the amount of tool wear by the common reference surface 22 for measuring the amount of tool wear as a related technique of the present invention. Similar to the method of FIG. 7 described above, the tool wear amount common reference surface 22 mounted on the turret 7 is moved by the drive means and brought into contact with the blade edge position measurement sensor 16 as shown in the left diagram of FIG. When the ON signal at the time of this contact is transmitted to the NC device 19, the movement is stopped. Before the position X22 at this time, the X-axis position detection encoder 14 and the X
It is detected by the axis position detecting linear scale 15. Then, the tool 6 attached to the turret 7 as shown in the central view of FIG.
Is similarly moved by the driving means, and the blade position measuring sensor 16
Contact. When the ON signal at the time of this contact is transmitted to the NC device 19, the movement is stopped. At this time, X is before position X6
It is detected by the axis position detecting encoder 14 and the X-axis position detecting linear scale 15. Then, the difference between the position X22 of the tool wear amount common reference plane 22 and the position X6 of the tool 6 is stored in the NC device 19.
【００２４】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。Then, after the machining, the tool wear amount common reference surface 22 mounted on the turret 7 is moved again by the driving means and brought into contact with the blade edge position measuring sensor 16. When the ON signal at the time of this contact is transmitted to the NC device 19, the movement is stopped. After the position X22 at this time, it is detected by the X-axis position detecting encoder 14 and the X-axis position detecting linear scale 15. Then, the tool 6 mounted on the turret 7 is similarly moved by the driving means to be brought into contact with the blade position measuring sensor 16. When the ON signal at the time of this contact is transmitted to the NC device 19, the movement is stopped. After the position X6 at this time, it is detected by the X-axis position detecting encoder 14 and the X-axis position detecting linear scale 15. Then, the difference between the position X22 of the tool wear amount measurement common reference plane 22 and the position after the tool X6 position X6 and the position of the tool wear amount measurement common reference face 22 before machining stored in the NC device 19 in advance. Before X22 and position X of tool 6
The tool wear amount of the tool 6 is obtained from the difference before 6. Regarding the method of calculating the tool wear amount, the difference between before the position X22 of the common reference surface 22 for tool wear amount measurement before machining and after the position X22 of the common reference surface 22 for tool wear amount measurement after machining and before machining A method of calculating the difference between the position before the position X6 of the tool 6 and the position after the position X6 of the tool 6 after machining can be considered.
【００２５】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。Subsequently, the turret 7 is turned to index another tool 6a, and the tool 6a is also brought into contact with the cutting edge position measuring sensor 16 to detect the position thereof to obtain the tool wear amount. This method is sequentially performed and the tool wear amount is measured for all tools. The positioning error due to the turning of the turret 7 is smaller than the error X6E due to the tool wear amount, and the tool wear amount common reference plane 22 is common to all tools. Further, although the X-axis direction is described in FIG. 6, the same applies to the Z-axis direction. The mounting position of the common reference surface 22 for measuring the amount of tool wear is not limited to the turret 7 and may be any position that does not interfere with the processing and measurement of the position of the cutting edge of the tool 6 and can be measured by the cutting edge position measuring sensor 16. Good place.
【００２６】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。FIG. 9 is a diagram used to explain the method of measurement after processing according to the present embodiment. As shown in the left diagram of FIG. 9, the turret 7 is attached to the processed workpiece 1 held by the spindle chuck 2.
The position measuring sensor 5 mounted on the is moved by the driving means and brought into contact therewith. The ON signal at the time of this contact is transmitted to the NC device 19 and stopped, and the position at this time is detected by the X-axis position detecting encoder 14 and the X-axis position detecting linear scale 15. Similarly, as shown in the right diagram of FIG. 9, the position of the other end is also measured and the size of the processed workpiece 1 is obtained by the NC device 19. Further, although the X-axis direction is described in FIG. 9, the same applies to the Z-axis direction. It should be noted that the dimension measurement portion of the processed workpiece 1 is not limited to the outer diameter and may be the inner diameter.
【００２７】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。Next, referring to FIG. 10, N of the present embodiment will be described.
The operation status of the C lathe during machining will be described. FIG. 10 is a flow chart showing the operation status during machining on the NC lathe using this embodiment. When the workpiece 1 is the first product, pre-machining measurement described later is performed, and the tool offset amount is calculated and corrected by the NC device 19. Then, the machining is started, and when the number of measured insertions, which has been input to the NC device 19 in advance, is reached, the post-machining measurement command is issued from the NC device 19, and as described above with reference to FIG. Take measurements. Then, when the measured dimension is out of the allowable dimension range which has been input to the NC device 19 in advance, the machining is immediately stopped, and an alarm is displayed on the NC device 19 so that many defective products are not machined. . If it is within the allowable dimension range, then the tool wear amount is measured by the method previously described with reference to FIGS. 7 and 8. Then, when the measured tool wear amount is less than the allowable tool wear amount input in advance to the NC device 19, the machining is continued, and when the measured tool wear amount is equal to or more than the allowable tool wear amount, the tool is replaced, and when the first product is machined. In the same manner as above, perform the pre-processing measurement and then restart the processing. It should be noted that the post-machining measurement and the tool wear amount measurement can be separately inserted after machining an arbitrary number of pieces, and a method of determining the insertion based on the machining time instead of the number of pieces to be machined is also conceivable.
【００２８】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。FIG. 11 is a block diagram showing an operating condition of pre-machining measurement according to the present embodiment. When the pre-machining measurement command is issued from the NC device 19, the spindle measurement sensor calibration reference object 20 gripped by the spindle chuck 2 is measured as previously described with reference to FIGS. 3 to 5, and is attached to the turret 7. The position of the measured position measuring sensor 5 is calibrated. Subsequently, the position of the cutting edge position measuring sensor 16 is measured by the position measuring sensor 5 whose position is calibrated as described above with reference to FIG. 6, and the position is calibrated. Then, the tool 6 is brought into contact with the cutting edge position measuring sensor 16 to measure the position, the NC device 19 calculates the tool offset amount, and the pre-machining measurement ends.
【００２９】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。The methods of pre-machining measurement, post-machining measurement and tool wear amount measurement can be selected according to the required accuracy of the workpiece 1 and the machining time limit, and the measurement insertion timing can also be set individually. is there. Further, this embodiment can be applied not only to the NC lathe but also to other machine tools.
【００３０】[0030]
【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。As described above, according to the machine tool and the machining method of the present invention, the position of the blade edge position measuring means can be measured and calibrated, so that an error caused by a disturbance such as heat during machining can occur. Can be eliminated, and the accuracy of the portion that is difficult to measure after processing can be improved.
【００３１】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。Further, it is possible to measure the size of the processed product and monitor the processed product.
【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。FIG. 1 is an overall configuration diagram of an embodiment of a machine tool according to the present invention.
【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。FIG. 2 is a diagram showing a positional relationship of main parts of the machine tool according to the present embodiment.
【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。FIG. 3 is a diagram used for explaining a method of calibrating the position of the position measuring sensor using the spindle chuck grasping type reference object of the present embodiment.
【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。FIG. 4 is a diagram used for explaining a method of calibrating the position of the position measuring sensor using the spindle chuck built-in reference object of the present embodiment.
【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。FIG. 5 is a diagram used for explaining a method of calibrating the position of the position measuring sensor using the machinable reference object of the present embodiment.
【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。FIG. 6 is a diagram used for explaining a method for calibrating the position of the blade edge position measuring sensor according to the present embodiment.
【図７】 本発明の関連技術として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。FIG. 7 is a diagram used for explaining a method of measuring a tool wear amount using a tool vicinity reference position surface of a tool as a related technique of the present invention.
【図８】 本発明の関連技術として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。FIG. 8 is a diagram used for explaining a method for measuring the amount of tool wear by a common reference surface for measuring the amount of tool wear as a related technique of the present invention.
【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。FIG. 9 is a diagram used for explaining a method of post-machining measurement according to the present embodiment.
【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。FIG. 10 is a flowchart showing an operation state during machining in the NC lathe according to the present embodiment.
【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。FIG. 11 is a block diagram showing an operating condition of pre-machining measurement according to the present embodiment.
【図１２】 従来のＮＣ旋盤を示した全体構成図であ
る。FIG. 12 is an overall configuration diagram showing a conventional NC lathe.
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。1 workpiece, 2 spindle chuck, 3 built-in motor, 4 rotation angle encoder, 5 position measuring sensor, 6 tools, 7 turret, 8 turret, 9 Z axis ball screw, 10 Z axis motor, 11 Z axis position detection Encoder, 12 X-axis ball screw, 13 X-axis motor, 1
4 X-axis position detection encoder, 15 X-axis position detection linear scale, 16 Blade edge position measurement sensor, 17 Sensor arm, 18 Sensor arm rotation motor, 19
NC device, 20 Position measurement sensor calibration reference material, 20
a spindle chuck grasping type reference object, 20b spindle chuck built-in type reference object, 20c machinable type reference object, 21 tool near tool position reference surface, 22 common reference surface for tool wear amount measurement.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C001 KA02 KA05 KB01 TA02 TB02 TB03 TC09 TD02 3C029 AA21 CC01 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 3C001 KA02 KA05 KB01 TA02 TB02 TB03 TC09 TD02 3C029 AA21 CC01
Claims (3)
る駆動手段と、 前記位置計測用センサの検出部の位置および工具の刃先
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に前記検出部
を当接させたときの該検出部の位置と、刃先位置計測用
センサに該検出部を当接させたときの該検出部の位置
と、に基づいて主軸中心位置に対する前記刃先位置計測
用センサ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。1. A driving means for moving a tool and a position measuring sensor, a position detecting means for detecting a position of a detecting portion of the position measuring sensor and a position of a cutting edge of the tool, and a known shape fixed to a spindle. Center of the spindle based on the position of the detection part when the detection part is brought into contact with the standard reference and the position of the detection part when the detection part is brought into contact with the blade edge position measurement sensor. A machine tool comprising: a calibration unit that determines the position of the cutting edge position measuring sensor with respect to the position.
に固定されたリングであることを特徴とする請求項１に
記載の工作機械。2. The machine tool according to claim 1, wherein the reference object is a ring that is on the center line of the spindle and is fixed to the spindle.
いて、 既知の形状であり主軸に固定された基準物に前記検出部
を当接させたときの該検出部の位置を検出するステップ
と、 刃先位置計測用センサに該検出部を当接させたときの該
検出部の位置を検出するステップと、 前記基準物に前記検出部を当接させたときの該検出部の
位置、および刃先位置計測用センサに該検出部を当接さ
せたときの該検出部の位置に基づいて、主軸中心位置に
対する前記刃先位置計測用センサの位置を校正するステ
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。3. The machine tool according to claim 1, further comprising: a step of detecting the position of the detection part when the detection part is brought into contact with a reference object having a known shape and fixed to the spindle. A step of detecting the position of the detection part when the detection part is brought into contact with the blade position measuring sensor, the position of the detection part when the detection part is brought into contact with the reference object, and the cutting edge Calibrating the position of the cutting edge position measuring sensor with respect to the center position of the spindle based on the position of the detecting part when the detecting part is brought into contact with the position measuring sensor, and the cutting edge of each tool. A processing method characterized by measuring the position of.
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