JP3123890B2 - 測定補助用治具及びその使用方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワークに設けられた斜
状の加工面に孔等を形成するための加工を施す場合にお
いて、その孔等の加工位置を割り出すための測定補助用
治具及びその使用方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の測定補助用治具とし
ては、特開平６─１４３０９７号公報に示す測定補助工
具が知られている。図７に示すように、測定補助工具７
１は半径ｒ１の円柱状に形成されるとともに、当該工具
７１の軸線７２上で交差する一対の接触面７３，７４を
備えている。そして、両接触面７３，７４の挟み角は９
０°となっている。

【０００３】上記測定補助工具７１は、左上がりに角度
α傾かせた直方体状のワーク７５において、ワーク７５
の上面７８及び右側面７９が交差する直線から上面７８
に沿って距離Ｌ１の位置に、鉛直方向へ延びる孔７６を
形成する場合等に使用される。即ち、ワーク７５はＮＣ
装置やフライス盤等の工作機械のテーブル７７に、図示
しないクランプ装置によって角度α傾かせた状態で固定
される。更に、ワーク７５の上面７８と右側面７９とに
は、測定補助工具７１の接触面７３と接触面７４とがそ
れぞれ接触される。この時、測定補助工具７１の軸線７
２は、ワーク７５の上面７８と右側面７９とが交差する
直線と一致される。

【０００４】又、工作機械に設けられた左右方向，前後
方向（図７の紙面と直交する方向）及び鉛直方向に移動
可能なチャック８０には、鉛直方向に延びるとともに外
周面を高精度に形成した丸棒状のタッチセンサ８１が取
り付けられる。このタッチセンサ８１の半径はｒ２とな
っている。その後、チャック８０を回転させることによ
りタッチセンサ８１をその軸線を中心に回転させ、その
状態でチャック８０を測定補助工具７１の右側から左側
へ向かって移動させる。そして、タッチセンサ８１が測
定補助工具７１の外周面に接触した時、その位置でチャ
ック８０の移動が停止される。

【０００５】この時、チャック８０の軸線８０ａとワー
ク７５の上面７８及び右側面７９が交差する直線との水
平方向の距離はｒ１＋ｒ２となり、前記直線と形成すべ
き孔７６の軸線７６ａとの水平方向の距離はＬ１ｃｏｓ
αとなる。従って、チャック８０の軸線８０ａと形成す
べき孔７６の軸線７６ａとの水平方向の距離Ｌが、Ｌ＝
ｒ１＋ｒ２＋Ｌ１ｃｏｓαという式で演算され、その演
算によって孔７６の加工位置が割り出される。その後、
タッチセンサ８１をチャック８０から取り外し、チャッ
ク８０を演算された距離Ｌだけ左側へ移動させると、チ
ャック８０の軸線８０ａが形成されるべき孔７６の軸線
７６ａと一致される。そして、チャック８０にドリル８
２を取り付けた後にチャック８０を回転させながら下降
させると、ドリル８２によってワーク７５に孔７６が形
成される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記測定補
助工具７１を、上面７８及び右側面７９の交差する角度
が９０°以外の任意の角度θとなる図８に示すワーク７
５に使用すると、接触面７３をワーク７５の上面７８に
接触させることができなくなる。そのため、隣接する上
面７８及び右側面７９の交差角度が任意の値θとなる複
数種のワーク７５の場合には、接触面７３，７４の挟み
角が異なる複数種の測定補助工具を用意し、前記角度θ
に合わせて適宜の測定補助工具を選択して使用しなげれ
ばならないという問題があった。

【０００７】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、第１の目的は、加工面と支持面との
交差角度が異なる複数種のワークに対し、その各ワーク
に形成される孔等の加工位置を割り出すことができるよ
うにすることにある。

【０００８】又、第２の目的は、複数種のワークにおい
て隣接する加工面と支持面との交差角度が広範囲に異な
っていても、その各ワークに形成される孔等の加工位置
を割り出すことができるようにすることにある。

【０００９】更に、第３の目的は、測定補助用治具がワ
ークに対してがたつくのを防止することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項１記載の発明では、特に、ワークの加工面に
対して接触する第２の支持部を円弧状に形成した。

【００１１】請求項２記載の発明では、前記第２の支持
部を、加工面に接触した状態で治具本体に当接する円弧
状の曲面部材とした。請求項３記載の発明では、前記曲
面部材を、ワークの支持面及び加工面が交差する直線と
同方向へ延びる丸棒とした。また、請求項４の発明で
は、ワークに設けられた支持面に対して接触する第１の
支持部を備えた治具本体と、円弧状に形成した第２の支
持部と、円弧状の外周面を有する測定曲面部とから構成
された測定補助用治具の使用方法であって、前記第２の
支持部が、前記ワークに支持面と交差するように設けら
れた加工面に対して接触した状態で治具本体に当接する
ようにし、その状態において前記加工面の加工を行うこ
ととした。

【００１２】

【作用】即ち、請求項１及び請求項４に記載の発明によ
れば、ワークには加工面及び当該加工面と任意の角度を
なして交差する支持面とが設けられる。このワークは例
えば工作機械のテーブルに固定され、ワークの加工面及
び支持面には測定補助用治具の第１及び第２の支持部が
それぞれ接触される。そして、治具本体の測定曲面部に
は、工作機械のチャックに取り付けられたダイヤルゲー
ジ又はタッチセンサ等が接触される。その接触により、
ワークの加工面及び支持面が交差する直線とチャックの
軸線との水平方向の距離が、予め定められた測定補助用
治具の寸法に基づいて演算される。更に、その演算結果
に基づいてワークに形成される孔等の加工位置が割り出
される。

【００１３】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
発明の作用に加え、治具本体にはワークの加工面及び支
持面の交差角度に適合した径の曲面部材が選択され、選
択された曲面部材が治具本体と加工面とに当接される。
従って、複数種のワークにおいて加工面と支持面との交
差角度が広範囲に異なっていても、当該ワークに適合し
た径の曲面部材がそのワークの加工面に接触される。

【００１４】請求項３記載の発明では、請求項２記載の
発明の作用に加え、測定補助用治具の使用時には、丸棒
の外周面が当該丸棒の軸線方向に沿ってワークの加工面
に接触するため、その加工面と丸棒の外周面との接触面
積が大きくなる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図１〜
図４に従って説明する。図１に示すように、測定補助用
治具１１は治具本体１２と、測定曲面部としての測定球
１３と、第２の支持部及び曲面部材としての丸棒１４と
から構成されている。

【００１６】治具本体１２は鉛直方向へ延びる側板１５
と、側板１５の上端部後側面から水平方向へ延びる上板
１６とから構成され、略逆Ｌ字状となっている。又、側
板１５の後側面及び及び上板１６の下面はそれぞれ接触
面１７，１８となっており、接触面１７は第１の支持部
として設けられている。そして、両接触面１７，１８の
挟み角は９０°となっており、治具本体１２において両
接触面１７，１８の交差する位置には、左右方向へ延び
る断面円弧状の逃がし溝１９が形成されている。又、両
接触面１７，１８には、逃がし溝１９と同方向へ延びる
半径Ｒの前記丸棒１４が当接されている。この丸棒１４
は、その断面が真円となるように高精度に形成されてい
る。

【００１７】図２に示すように、側板１５の上面には位
置決め凹部２１が球状に凹設されるとともに、側板１５
の下面には取付凹部２２が形成されている。又、側板１
５には、鉛直方向へ延びて位置決め凹部２１と取付凹部
２２とを連通する貫通孔２２ａが形成されている。前記
位置決め凹部２１には前記測定球１３が嵌め込まれ、測
定球１３の下端には取付軸２３の基端部が固着されてい
る。この取付軸２３は、その先端部が取付凹部２２内に
位置するように貫通孔２２ａを貫通し、取付凹部２２内
において取付軸２３の先端部にはナット２４が螺着され
ている。そして、そのナット２４を締め付けることによ
り、測定球１３が側板１５に固定されている。又、測定
球１３は真球となるように高精度に形成されている。そ
して、取付軸２３の軸線２３ａと接触面１７との間の水
平方向に対する距離は所定距離Ｘとなるように設定さ
れ、測定球１３の中心１３ａと接触面１８との間の鉛直
方向に対する距離は所定距離Ｙとなるように設定されて
いる。

【００１８】次に、図３に示すように、上面２５が斜角
αの左上がりとなるように傾斜し、上面２５と右側面２
６との交差する角度が９０°以外の任意の角度θとなる
ワーク２７において、上記測定補助用治具１１を用いて
二点鎖線で示す孔２８を形成する場合の作用を説明す
る。尚、上面２５及び右側面２６が交差する直線３４と
孔２８の軸線２８ａとの間の水平方向に対する距離は、
所望の距離Ｌとする。

【００１９】まず、ワーク２７をＮＣ装置やフライス盤
等の工作機械のテーブル２９に、図示しないクランプ装
置によって角度αだけ右上がりに傾かせた状態で固定
し、ワーク２７の上面２５を水平にする。そして、測定
補助用治具１１の接触面１７及び丸棒１４を、ワーク２
７の右側面２６及び上面２５にそれぞれ接触させる。
又、工作機械に設けられた左右方向，前後方向（図３の
紙面と直交する方向）及び鉛直方向に移動可能なチャッ
ク３０には、測定子３１を備えたダイヤルゲージ３２が
取り付けられる。

【００２０】そして、チャック３０を移動させてダイヤ
ルゲージ３２の測定子３１を測定球１３に当接させ、そ
の状態でチャック３０をその軸線３０ａを中心に回転さ
せると、測定子３１の先端が測定球１３の外周面に沿っ
て回転する。その後、ダイヤルゲージ３２の針３３が振
れなくなるようにチャック３０を微妙に移動させ、針３
３が振れなくなった位置でチャック３０を停止させる
と、図４に示すようにチャック３０の軸線３０ａが測定
球１３の中心１３ａと重なる。

【００２１】そして、上面２５及び右側面２６が交差す
る直線３４とチャック３０の軸線３０ａとの間の水平方
向に対する距離Ｃが、前記距離Ｘ，Ｙに基づいて演算さ
れる。即ち、ワーク２７の右側面２６と直交するととも
に直線３４を通過する面３５と丸棒１４の中心１４ａと
の間の距離Ａが、Ａ＝２・ｓｉｎ（α／２）・ｓｉｎ
（α／２）÷ｃｏｓα＋Ｒｔａｎα＋Ｒという式によっ
て演算される。そして、上面２５の延長上に延びる面３
６及び取付軸２３の軸線２３ａの交点３７と測定球１３
の中心１３ａとの距離Ｂが、Ｂ＝Ｙ＋Ｒ＋Ａ＋Ｘ・ｔａ
ｎαという式によって演算される。更に、前記距離Ｃ
が、Ｃ＝Ｂｓｉｎα−Ｘ／ｃｏｓαという式によって演
算される。

【００２２】そして、チャック３０の軸線３０ａと、形
成されるべき孔２８の軸線２８ａとの水平方向の距離は
Ｌ−Ｃとなり、その距離Ｌ−Ｃだけチャック３０を左側
へ移動させると、チャック３０の軸線３０ａが孔２８の
軸線と一致される。その後、ダイヤルゲージ３２の代わ
りにドリル３８をチャック３０に取り付ける。そして、
チャック３０を回転させながら下降させると、ドリル３
８によってワーク２７に孔２８が形成される。

【００２３】以上詳述したように本実施例によれば、ワ
ーク２７の上面２５には、測定補助用治具１１の丸棒１
４が接触される。そのため、上面２５と右側面２６との
交差する角度θが異なる複数種のワーク２７において、
その各ワーク２７の上面２５にそれぞれ丸棒１４を接触
させることができる。従って、従来と異なり角度θが異
なる複数種のワーク２７に対し、測定補助用治具１１を
用いて孔２８の加工位置を割り出すことができる。

【００２４】又、本実施例において、丸棒１４は接触面
１７，１８に当接しているだけなので、その丸棒１４を
別の丸棒１４に取り替えることができる。そして、径の
異なる複数の丸棒１４から適宜選択して接触面１７，１
８にその丸棒１４を当接させることにより、角度θが更
に広範囲に亘って異なる複数のワーク２７に対して測定
補助用治具１１を用いて孔２８の加工位置を割り出すこ
とができる。

【００２５】更に、本実施例では、丸棒１４の外周面が
当該丸棒１４の軸線方向に沿ってワーク２７の上面２５
と接触するため、丸棒１４と上面２５との接触面積が大
きくなる。従って、測定補助用治具１１の使用時に、そ
の治具１１ががたつくのを防止することができる。

【００２６】又、本実施例では、測定球１３が取付軸２
３及びナット２４によって治具本体１２に取り付けられ
るため、測定球１３と治具本体１２とを別々に製造する
ことができる。そのため、測定球１３を形成してから治
具本体１２に取り付けるようにすれば、その測定球１３
を真球となるように高精度に形成することが容易にな
る。

【００２７】尚、本発明は、例えば以下のように変更し
て具体化することもできる。 （１）図５に示すように、丸棒１４を接触面１７，１８
に当接する代わりに、接触面１７，１８に断面円弧状と
なるように突出する第２の支持部としての曲面部３９を
一体形成してもよい。この場合、前記実施例のように、
丸棒１４を接触面１８とワーク２７の上面２５との間に
挟まなくてもよいため、ワーク２７に対して容易に測定
補助用治具１１を使用することができる。

【００２８】（２）本実施例では、曲面部材としての丸
棒１４を接触面１７，１８に当接させたが、これに代え
て接触面１７，１８に曲面部材としての球を当接させて
もよい。この場合でも、角度θが異なる複数種のワーク
２７に対して測定補助用治具１１を使用することができ
る。

【００２９】（３）本実施例では、測定球１３を治具本
体１２に対して着脱可能に設けたが、測定球１３を治具
本体１２に固着してもよい。この場合、取付凹部２２，
貫通孔２２ａ，取付軸２３及びナット２４等を省略する
ことができるため、測定補助用治具１１の構成を簡略化
することができる。

【００３０】（４）図６に示すように、治具本体１２に
測定球１３を設ける代わりに、上板１６及び側板１５の
接触面１７，１８と反対側の面４０，４１において、互
いに交差する部分に断面円弧状に突出する測定曲面部４
２を設けてもよい。この場合も上記と同様の理由で、測
定補助用治具１１の構成を簡略化することができる。

【００３１】（５）本実施例では、ワーク２７の上面２
５及び右側面２６に、測定補助用治具１１の接触面１７
及び丸棒１４を接触させたが、ワーク２７の上面２５及
び左側面に、測定補助用治具１１の丸棒１４及び接触面
１７を接触させてもよい。又、前記以外のワーク２７に
おける交差する二つの面に、測定補助用治具１１の丸棒
１４及び接触面１７を接触させてもよい。この場合、ワ
ーク２７の上面２５以外にも孔を開けることができる。

【００３２】（６）本実施例では、測定補助用治具１１
を用いてワーク２７に孔２８を形成したが、ワーク２７
の所定位置を研磨する時等に測定補助用治具１１を用い
てもよい。即ち、測定補助用治具１１は、工作機械によ
ってワーク２７を加工する場合全般において使用するこ
とができる。

【００３３】次に、以上の実施例から把握することがで
きる請求項以外の技術的思想をその効果とともに以下に
記載する。請求項１〜３のいずれかに記載の測定補助用
治具において、測定曲面部は、治具本体に着脱可能に設
けられた円弧状の測定曲面部材である測定補助用治具。
この場合、測定曲面部材を断面真円弧状となるように高
精度に形成することが容易になる。

【００３４】尚、本明細書において、曲面部材はワーク
の加工面に対して接触する部材のことであり、丸棒のみ
ならず球等その他の曲面部材を含むと定義する。

【００３５】

【発明の効果】請求項１及び請求項４に記載の発明によ
れば、ワークの加工面には円弧状の第２の支持部が接触
されるため、加工面と支持面との交差角度が異なる複数
種のワークに対し、一つの測定補助用治具を用いてその
ワークに形成される孔等の加工位置を割り出すことがで
きる。

【００３６】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明の効果に加え、複数種のワークにおいて加工面
と支持面との交差角度が広範囲に異なっていても、当該
ワークの交差角度に適合した径の曲面部材を適宜選択す
ることにより、そのワークに対し測定補助用治具を用い
て孔等の加工位置を割り出すことができる。

【００３７】請求項３記載の発明によれば、請求項２記
載の発明の効果に加え、ワークの加工面と丸棒の外周面
との接触面積が大きいため、測定補助用治具がワークに
対してがたつくのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の測定補助用治具を示す斜視図。

【図２】測定補助用治具を示す断面図。

【図３】測定補助用治具の使用状態を示す側面図。

【図４】測定補助用治具の使用状態を示す拡大側面図。

【図５】別例の測定補助用治具を示す断面図。

【図６】別例の測定補助用治具を示す断面図。

【図７】従来の測定補助用治具における使用状態を示す
側面図。

【図８】従来のワークを示す側面図。

【符号の説明】 １１…測定補助用治具、１２…治具本体、１３…測定曲
面部としての測定球、１４…第２の支持部及び曲面部材
としての丸棒、２５…加工面としての上面、２６…支持
面としての右側面、２７…ワーク、３４…直線、３９…
第２の支持部としての曲面部、４２…測定曲面部。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23Q 17/22 B23B 47/28 B23Q 3/18

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワーク（２７）に設けられた支持面（２
   ６）に対して接触する第１の支持部（１７）を備えた治
   具本体（１２）と、前記ワーク（２７）に支持面（２
   ６）と交差するように設けられた加工面（２５）に対し
   て接触する第２の支持部（１４，３９）と、円弧状の外
   周面を有する測定曲面部（１３）とから構成された測定
   補助用治具において、前記第２の支持部（１４，３９）
   を円弧状に形成した測定補助用治具。
2. 【請求項２】 前記第２の支持部は、円弧状をなす曲面
   部材（１４）であって、加工面（２５）に接触した状態
   で治具本体（１２）に当接するものである請求項１記載
   の測定補助用治具。
3. 【請求項３】 前記曲面部材は、ワーク（２７）の支持
   面（２６）及び加工面（２５）が交差する直線（３４）
   と同方向へ延びる丸棒（１４）である請求項２記載の測
   定補助用治具。
4. 【請求項４】 ワーク（２７）に設けられた支持面（２
   ６）に対して接触する第１の支持部（１７）を備えた治
   具本体（１２）と、円弧状に形成した第２の支持部（１
   ４，３９）と、円弧状の外周面を有する測定曲面部（１
   ３）とから構成された測定補助用治具の使用方法であっ
   て、前記第２の支持部（１４，３９）が、前記ワーク
   （２７）に支持面（２６）と交差するように設けられた
   加工面（２５）に対して接触した状態で治具本体（１
   ２）に当接するようにし、その状態において前記加工面
   （２５）の加工を行う測定補助用治具の使用方法。