JP4048434B2

JP4048434B2 - 溝加工方法及び数値制御装置

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Publication number: JP4048434B2
Application number: JP2003309132A
Authority: JP
Inventors: 義博惣明; 佳文深谷
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2003-09-01
Filing date: 2003-09-01
Publication date: 2008-02-20
Anticipated expiration: 2023-09-01
Also published as: JP2005074584A

Description

本発明は、特に、柱状又は筒状からなる被加工物の外周面又は内周面に軸方向溝を加工する溝加工方法及び数値制御装置に関するものである。

従来、柱状又は筒状からなる被加工物の外周面又は内周面に軸方向溝を加工する溝加工方法としては、例えば、特開２００２−１６０１５０号公報に開示された技術がある。当該開示技術は、砥石車により研削された検知ピンの研削面とベッド上に固定された基準ブロックの基準面とにタッチセンサのプローブを当接して両者の段差を測定することにより、砥石車の先端位置の座標値を確定している。これにより、構成部品の熱変形等による砥石車の先端位置の変位を補正するようにしている。
特開２００２−１６０１５０号公報

しかし、特開２００２−１６０１５０号公報に開示された技術によれば、基準ブロックと砥石車の先端位置との補正であって、被加工物の加工位置に対しては、間接的な補正を行っているにすぎない。つまり、例えば被加工物の加工位置が基準ブロックに対して熱変形等している場合には、上記従来技術のみでは、高精度に加工することができないことになる。

本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、被加工物の加工位置である溝端位置を直接測定して工具位置を補正することにより、より高精度に溝加工することができる溝加工方法及び数値制御装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る溝加工方法は、主軸に回動可能に支持された柱状又は筒状からなる被加工物の外周面又は内周面に軸方向溝を加工する溝加工方法であって、前記主軸を第一の回転位置に位置決めする第一主軸位置決めステップと、前記主軸を前記第一の回転位置に位置決めした状態において、前記主軸に対して相対移動可能な工具台に搭載された工具により荒加工された前記軸方向溝の溝端位置に、溝測定用タッチセンサが備える１本のプローブを当接させることにより、前記溝端位置を測定する第一溝端位置測定ステップと、前記主軸を前記第一の回転位置から所定角度回転させ、前記第一の回転位置と異なる第二の回転位置に位置決めする第二主軸位置決めステップと、前記主軸を前記第二の回転位置に位置決めした状態において、第一溝端位置測定ステップにて測定した前記軸方向溝の溝端位置に前記プローブを当接させることにより、前記溝端位置を測定する第二溝端位置測定ステップと、測定されたそれぞれの前記回転位置における前記溝端位置と前記所定角度とに基づき、前記溝端位置の径を算出する溝端径算出ステップと、前記溝端位置の径に基づき仕上加工における前記工具による加工位置の補正量を算出する加工位置補正量算出ステップと、算出された前記加工位置の補正量に基づき前記工具による加工指令値を補正する加工指令値補正ステップと、からなることを特徴とする。

請求項２に係る溝加工方法は、前記第一の回転位置は、前記軸方向溝を前記工具により加工する加工位置であり、前記第二の回転位置は、該加工位置から前記主軸を１８０度回転させた１８０度位置であることを特徴とする。

請求項３に係る溝加工方法は、前記溝測定用タッチセンサは、前記工具台に搭載されると共に、前記工具台に対して平行移動するフローティング手段を有する１本の前記プローブを備えたタッチセンサであることを特徴とする。

請求項４に係る溝加工方法は、前記溝測定用タッチセンサは、前記工具台に搭載され、さらに、前記主軸に取付又は形成された位置基準部材に前記プローブを当接させて前記プローブの当接位置を算出する測定器当接位置算出ステップと、算出された前記当接位置に基づき前記溝測定用タッチセンサの補正量を算出する測定器補正量算出ステップと、算出された前記溝測定用タッチセンサの補正量に基づき前記溝測定用タッチセンサの位置指令値を補正する測定器補正ステップと、を前記第一溝端位置測定ステップの前に備えたことを特徴とする。

請求項５に係る溝加工方法は、前記工具は、砥石であり、前記加工方法は、研削方法であることを特徴とする。

請求項６に係る数値制御装置は、柱状又は筒状からなり外周面又は内周面に軸方向溝が形成される被加工物を軸周りに回動可能に支持する主軸と、前記軸方向溝を加工可能な工具と、前記軸方向溝の溝端位置を測定可能であり、１本のプローブを備えた溝測定用タッチセンサと、前記工具及び前記位置測定器を搭載すると共に前記主軸に対して相対移動可能に配設された工具台と、を備えた加工機の数値制御装置であって、前記主軸を第一の回転位置に位置決めする第一主軸位置決めステップと、前記主軸を前記第一の回転位置に位置決めした状態において、前記主軸に対して相対移動可能な工具台に搭載された工具により荒加工された前記軸方向溝の溝端位置に、前記プローブを当接させることにより、前記溝端位置を測定する第一溝端位置測定手段と、前記主軸を前記第一の回転位置から所定角度回転させ、前記第一の回転位置と異なる第二の回転位置に位置決めする第二主軸位置決めステップと、前記主軸を前記第二の回転位置に位置決めした状態において、第一溝端位置測定ステップにて測定した前記軸方向溝の溝端位置に前記プローブを当接させることにより、前記溝端位置を測定する第二溝端位置測定ステップと、測定されたそれぞれの前記回転位置における前記溝端位置と前記所定角度とに基づき、前記溝端位置の径を算出する溝端径算出手段と、前記溝端位置の径に基づき仕上加工における前記工具による加工位置の補正量を算出する加工位置補正量算出手段と、算出された前記加工位置の補正量に基づき前記工具による加工指令値を補正する加工指令値補正手段と、を備えたことを特徴とする。

なお、上記溝加工方法における他の特徴的部分を数値制御装置に同様に適用することもできる。この場合、上述した同様の効果を奏することができる。

これまでは、本発明を方法及び装置と考えた場合について説明してきたが、本発明は方法及び装置に限られるものではない。つまり、同様の機能を実現させることができる限り、溝加工用プログラムでも良いし、溝加工用プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体であっても良い。

すなわち、本発明を溝加工用プログラムとした場合には、溝加工用プログラムは、主軸に回動可能に支持された柱状又は筒状からなる被加工物の外周面又は内周面に軸方向溝を加工する溝加工用プログラムであって、前記主軸を第一の回転位置に位置決めする第一主軸位置決めステップと、前記主軸を前記第一の回転位置に位置決めした状態において、前記主軸に対して相対移動可能な工具台に搭載された工具により荒加工された前記軸方向溝の溝端位置に、溝測定用タッチセンサが備える１本のプローブを当接させることにより、前記溝端位置を測定する第一溝端位置測定ステップと、前記主軸を前記第一の回転位置から所定角度回転させ、前記第一の回転位置と異なる第二の回転位置に位置決めする第二主軸位置決めステップと、前記主軸を前記第二の回転位置に位置決めした状態において、第一溝端位置測定ステップにて測定した前記軸方向溝の溝端位置に前記プローブを当接させることにより、前記溝端位置を測定する第二溝端位置測定ステップと、測定されたそれぞれの前記回転位置における前記溝端位置と前記所定角度とに基づき、前記溝端位置の径を算出する溝端径算出ステップと、前記溝端位置の径に基づき仕上加工における前記工具による加工位置の補正量を算出する加工位置補正量算出ステップと、算出された前記加工位置の補正量に基づき前記工具による加工指令値を補正する加工指令値補正ステップと、からなることを特徴とする。

さらに、上記溝加工方法における他の特徴的部分を溝加工用プログラムに同様に適用することもできる。この場合、上述した同様の効果を奏することができる。

また、本発明を溝加工用プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体とした場合には、当該記録媒体は、主軸に回動可能に支持された柱状又は筒状からなる被加工物の外周面又は内周面に軸方向溝を加工する溝加工用プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体であって、前記主軸を第一の回転位置に位置決めする第一主軸位置決めステップと、前記主軸を前記第一の回転位置に位置決めした状態において、前記主軸に対して相対移動可能な工具台に搭載された工具により荒加工された前記軸方向溝の溝端位置に、溝測定用タッチセンサが備える１本のプローブを当接させることにより、前記溝端位置を測定する第一溝端位置測定ステップと、前記主軸を前記第一の回転位置から所定角度回転させ、前記第一の回転位置と異なる第二の回転位置に位置決めする第二主軸位置決めステップと、前記主軸を前記第二の回転位置に位置決めした状態において、第一溝端位置測定ステップにて測定した前記軸方向溝の溝端位置に前記プローブを当接させることにより、前記溝端位置を測定する第二溝端位置測定ステップと、測定されたそれぞれの前記回転位置における前記溝端位置と前記所定角度とに基づき、前記溝端位置の径を算出する溝端径算出ステップと、前記溝端位置の径に基づき仕上加工における前記工具による加工位置の補正量を算出する加工位置補正量算出ステップと、算出された前記加工位置の補正量に基づき前記工具による加工指令値を補正する加工指令値補正ステップと、からなることを特徴とする。

さらに、上記溝加工方法における他の特徴的部分を溝加工用プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体に同様に適用することもできる。この場合、上述した同様の効果を奏することができる。

また、上記本発明を実現するための加工機は、ベッドと、前記ベッドの上に載置され柱状又は筒状からなり外周面又は内周面に軸方向溝が形成される被加工物を軸周りに回動可能に支持する主軸と、前記軸方向溝を加工可能な工具と、前記工具を搭載すると共に前記主軸に対して相対移動可能に前記ベッドの上に配設された工具台と、を備えた加工機において、さらに、前記被加工物の前記軸方向に略平行に延在するプローブを有し前記軸方向溝の溝端位置を測定する溝測定用タッチセンサを備えたことを特徴とする。

請求項１に係る溝加工方法によれば、被加工物の加工位置である溝端位置を少なくとも２カ所の回転位置において直接的に測定することにより、荒加工により加工された溝端位置の径、すなわち被加工物の中心から溝端位置までの距離を正確に算出することができる。その結果、実際に荒加工された溝端位置の径に基づき、工具の加工位置を補正することにより、正確な軸方向溝を加工することができる。ここで、溝端位置の径の算出は、測定された２カ所の回転位置における軸方向溝の溝端位置及び各測定位置の回転角度に基づき、円弧近似することにより容易に算出することができる。

請求項２に係る溝加工方法によれば、主軸の回転軸に平行なＺ軸と該Ｚ軸に垂直なＸ軸のみの２軸に移動可能な加工機であっても、測定位置を１８０度反対位置とすることにより、正確な軸方向溝を加工することができる。例えば、被加工物の内周面の軸方向溝を測定する場合、以下のように行われる。まず、位置測定器をＺ軸方向に移動させて被加工物の内側に挿入させる。その後、Ｘ軸正方向に移動させて軸方向溝に当接させ、その当接位置を測定する。そして、溝測定用タッチセンサのプローブを軸方向溝から離して、被加工物を１８０度回転させる。その後、Ｘ軸負方向に移動させて軸方向溝に当接させ、その当接位置を測定する。

請求項３に係る溝加工方法によれば、フローティング手段を有するタッチセンサを位置測定器として用いることにより、確実に溝端位置を測定することができる。ここで、タッチセンサにより溝端位置の測定は、例えば、軸方向溝の深さ方向がＸ軸方向に一致させている場合には、タッチセンサのプローブをＸ軸方向に移動させてプローブを溝端位置に接触させ、プローブに所定の荷重が作用した位置を溝端位置として認識させることにより行う。そこで、フローティング手段を有することにより、例えば、プローブのＸ軸及びＺ軸に垂直方向（Ｙ軸方向）にずれている場合であっても、溝端位置を誤って認識することを防止することができる。すなわち、本発明によれば、正確に溝端位置を測定することができる。

請求項４に係る溝加工方法によれば、主軸に取付又は形成された位置基準部材を用いることにより、溝測定用タッチセンサのプローブの位置誤差を補正することができるので、溝端位置を誤って認識することを防止することができる。さらに、溝測定用タッチセンサのプローブが、軸方向溝の溝幅より大きくずれている場合には、上述したフローティング手段のみでは誤差を解消することができないが、軸方向溝の溝幅より大きな誤差を解消可能な位置基準部材を用いることにより、確実に溝端位置を測定することができる。

請求項５に係る溝加工方法によれば、いわゆる研削方法としている。一般に、研削加工を行う被加工物は非常に高精度が要求される。そこで、本発明を研削方法に適用することにより、高精度な軸方向溝を加工することができる。

請求項６に係る数値制御装置によれば、被加工物の加工位置である溝端位置を少なくとも２カ所の回転位置において直接的に測定することにより、荒加工により加工された溝端位置の径、すなわち被加工物の中心から溝端位置までの距離を正確に算出することができる。その結果、実際に荒加工された溝端位置の径に基づき、工具の加工位置を補正することにより、正確な軸方向溝を加工することができる。ここで、溝端位置の径の算出は、測定された２カ所の回転位置における軸方向溝の溝端位置及び各測定位置の回転角度に基づき、円弧近似することにより容易に算出することができる。

なお、本発明を溝加工用プログラムとした場合には、当該溝加工用プログラムによれば、被加工物の加工位置である溝端位置を少なくとも２カ所の回転位置において直接的に測定することにより、荒加工により加工された溝端位置の径、すなわち被加工物の中心から溝端位置までの距離を正確に算出することができる。その結果、実際に荒加工された溝端位置の径に基づき、工具の加工位置を補正することにより、正確な軸方向溝を加工することができる。ここで、溝端位置の径の算出は、測定された２カ所の回転位置における軸方向溝の溝端位置及び各測定位置の回転角度に基づき、円弧近似することにより容易に算出することができる。

なお、本発明を溝加工用プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体とした場合には、当該記録媒体によれば、被加工物の加工位置である溝端位置を少なくとも２カ所の回転位置において直接的に測定することにより、荒加工により加工された溝端位置の径、すなわち被加工物の中心から溝端位置までの距離を正確に算出することができる。その結果、実際に荒加工された溝端位置の径に基づき、工具の加工位置を補正することにより、正確な軸方向溝を加工することができる。ここで、溝端位置の径の算出は、測定された２カ所の回転位置における軸方向溝の溝端位置及び各測定位置の回転角度に基づき、円弧近似することにより容易に算出することができる。

また、上記本発明を実現するための加工機によれば、上述した溝加工方法、数値制御装置、溝加工用プログラム、及び溝加工用プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体を適切に適用することができる加工機となる。つまり、軸方向に略平行に延在するプローブを有する溝測定用タッチセンサを備えたことにより、確実に軸方向溝の溝端位置を測定することができる。

次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。

（溝加工装置の全体構成）
本実施形態における溝加工方法等を適用可能な溝加工装置（加工機）について、図１を参照して説明する。図１は、溝加工装置の全体構成の平面図を示す。

図１に示すように、溝加工装置は、主として、ベッド１と、Ｚ軸回りに回動可能な主軸３と、ワーク（被加工物）Ｗを把持するチャック４と、Ｘ軸及びＹ軸方向に摺動可能でワークＷを研削する砥石車Ｇと、溝測定用タッチセンサ３３と、砥石測定用タッチセンサ３５とから構成される。以下に詳細な構成について説明する。

ベッド１は、機械設置場所に固定されている。そして、このベッド１の上に主軸台２が載置されている。主軸台２は、主軸３をＺ軸（図１の左右方向の軸）に平行な水平軸線回りに回動可能に軸承している。この主軸３の先端側（図１の左側）には、ワーク（被加工物）Ｗを着脱可能に把持するチャック４が取付られている。さらに、主軸３のうちチャック４が取付られる面には、基準穴（位置基準部材）Ｈ（図１３に示す）が形成されている。この基準穴Ｈは、後述する溝測定用タッチセンサ３３のプローブ３４の径に比べて大きな径を有する。例えば、基準穴Ｈの径は、プローブ３４の径の約３〜１０倍等の径である。そして、主軸３のうちのチャック４と反対側（図１の右側）に、主軸３の回転軸に連結された主軸回転用サーボモータ５が配設されている。この主軸回転用サーボモータ５は、主軸３の割出し回転を可能としている。さらに、主軸回転用サーボモータ５の出力軸には、主軸３の回転位置を検出する回転位置検出手段であるエンコーダ６が配設されている。

ここで、ワークＷについて図３を参照して簡単に説明する。図３に示すように、ワークＷは、ＣＶＴ用コーンであって、中央に筒状の貫通孔Ｗｈが形成されておる。さらに、この貫通孔Ｗｈの内周面には、底面が断面半円形状で底部に逃がしが刻設された三カ所の軸方向溝Ｗｄが貫通孔Ｗｈの軸線に平行に等ピッチに形成されている。ここで、本実施形態の溝加工装置は、軸方向溝Ｗｄを研削する装置である。

ベッド１の上には、さらに、固定ベース１０が主軸台２に対向して固定されている。この固定ベース１０には、Ｚ軸方向に摺動可能なＺ軸スライド１１が支承されている。このＺ軸スライド１１は、固定ベース１０に取付られたＺ軸移動用サーボモータ１２によりボールねじ機構によりＺ軸方向に送り移動される。このＺ軸移動用サーボモータ１２の出力軸には、Ｚ軸移動用サーボモータ１２の回転位置を検出する回転位置検出手段であるエンコーダ１３が配設されている。このエンコーダ１３の検出値に基づき、Ｚ軸スライド１１のＺ軸方向の位置を検出することができる。

Ｚ軸スライド１１の上面には、Ｘ軸方向に摺動可能なＸ軸スライド１５が支承されている。このＸ軸スライド１５は、Ｚ軸スライド１１に取付られたＸ軸移動用サーボモータ１６によりボールねじ機構によりＸ軸方向に送り移動される。このＸ軸移動用サーボモータ１６の出力軸には、Ｘ軸移動用サーボモータ１６の回転位置を検出する回転位置検出手段であるエンコーダ１７が配設されている。このエンコーダ１７の検出値に基づき、Ｘ軸スライド１５のＸ軸方向の位置を検出することができる。

Ｘ軸スライド１５の上面には、コラム１８が立設されている。そして、このコラム１８に、砥石台２０がＹ軸方向に摺動可能に支承されている。この砥石台２０は、コラム１８の上面に取付られたＹ軸移動用サーボモータ２１によりボールねじ機構によりＹ軸方向に送り移動される。このＹ軸移動用サーボモータ２１の出力軸には、Ｙ軸移動用サーボモータ２１の回転位置を検出する回転位置検出手段であるエンコーダ２２が配設されている。このエンコーダ２２の検出値に基づき、砥石台２０のＹ軸方向の位置を検出することができる。

ここで、砥石台２０については、図１に併せて図２も参照して説明する。図２は、砥石台２０の部分正面図を示す。図２に示すように、砥石台２０は、主軸台２側にワークＷの貫通孔Ｗｈに進入可能な細長い円柱形状の突出部２８がＺ軸方向に突設されている。この突出部２８の先端側（主軸台２側）には、Ｘ軸に平行な軸回りに回転可能に軸承された砥石軸２３が配設されており、この砥石軸２３には円盤状工具である砥石車Ｇが嵌着されている。砥石軸２３には、さらに、第１プーリ２４が嵌着されている。

さらに、砥石台２０には、駆動モータ２５（図１に示す）及びこの駆動モータ２５の出力軸に嵌着された第２プーリ２６とが取り付けられている。そして、プーリベルト２７が、第１プーリ２４と第２プーリ２６との間に掛け渡されている。すなわち、駆動モータ２５の回転駆動により第２プーリ２４が回転駆動し、第２プーリ２４の回転に伴いプーリベルト２７を介して第１プーリ２４が回転駆動し、第１プーリ２４の回転に伴い砥石車Ｇが回転駆動する。

さらに、砥石台２０の上側には、旋回アーム３０が旋回可能に支承されている。この旋回アーム３０の詳細について、図１に併せて図３及び図４も参照して説明する。旋回アーム３０は、突出部２８の上方で水平姿勢となる測定位置と垂直姿勢となる非測定位置との間で旋回する。なお、突出部２８の上方で水平姿勢となる測定位置は、砥石車ＧによりワークＷを研削することができない状態、すなわち研削不可能状態である。一方、突出部２８の上方で垂直姿勢となる非測定位置は、砥石車ＧによりワークＷを研削することができる状態、すなわち研削可能状態である。つまり、溝端位置等を測定する場合には図３に示す測定位置（研削不可能状態）とし、加工する場合には図４に示す非測定位置（研削可能状態）とする。ここで、図３は測定位置における旋回アーム３０を示し、図４は非測定位置における旋回アーム３０を示す。

図１、図３及び図４に示すように、砥石台２０の上方には、回転軸３１がＸ軸に平行な軸回りに回動可能に軸承されている。この回転軸３１の前端側（図１の下側）には、旋回アーム３０が固定されており、回転軸３１の後端側（図１の上側）には、砥石台２０に固定された旋回シリンダ３２（図１に示す）の出力軸に連結されている。

旋回アーム３０の先端側には、溝測定用タッチセンサ３３が取付られている。この溝測定用タッチセンサ３３は、図３に示す測定位置に旋回アーム３０が旋回した場合に、溝測定用タッチセンサ３３のプローブ３４がＺ軸方向に平行な方向に延在する水平状態となるようにしている。さらに、旋回アーム３０の中央部には、砥石測定用タッチセンサ３５が取付られている。この砥石測定用タッチセンサ３５は、図３に示す測定位置に旋回アーム３０が旋回した場合に、砥石測定用タッチセンサ３５のプローブ３６がＹ軸方向に平行な方向に延在する垂直状態となるようにしている。そして、この砥石測定用タッチセンサ３５のプローブ３６の先端は、砥石車Ｇの下端外周面にＺ軸方向及びＹ軸方向でほぼ一致する。また、溝測定用タッチセンサ３３及び砥石測定用タッチセンサ３５は、プローブの軸に垂直方向に平行移動するフローティング手段を共に有している。

ベッド１には、さらに、主軸台２と固定ベース１０との間で砥石車ＧからＸ軸方向に適宜離間して固定された取付台４０が配設されている。この取付台４０の上には、Ｘ軸に平行な方向に延在された第１検知ピン４１と、Ｙ軸方向に平行な方向に延在された第２検知ピン４２とが配設されている。さらに、取付台４０には、Ｘ軸に直角な基準面（Ｘ軸基準面）４３及びＹ軸に直角な基準面（Ｙ軸基準面）４４が形成された基準ブロック４５が配設されている。

（数値制御装置）
数値制御装置４６は、中央処理装置４７と、メモリ４８を有し、インターフェース４９を介して軸駆動制御ユニット５０、プログラマブルコントローラ５１及び入力装置５２に接続されている。軸駆動制御ユニット５０には各サーボモータ５，１２，１６，２１及び各エンコーダ６，１３，１７，２２が接続され、プログラマブルコントローラ５１には駆動モータ２５、旋回シリンダ３２、溝測定用タッチセンサ３３及び砥石測定用タッチセンサ３５が接続されている。

ここで、砥石測定用タッチセンサ３５及び基準ブロック４５等を用いて溝加工を行う方法については、特開２００２−１６０１５０号公報に開示されているので、詳細な説明を省略する。従って、本実施形態においては、本発明の溝加工方法等に関する数値制御装置４６のついて詳細に説明する。

（数値制御装置４６の概略構成）
本実施形態における数値制御装置４６の概略構成について図５を参照して説明する。図５は、数値制御装置４６の構成を示すブロック図である。図５に示すように、数値制御装置４６は、ＮＣプログラム記憶部６１と、溝端位置測定プログラム記憶部６２と、測定器補正プログラム記憶部６３と、ＮＣプログラム処理部６４と、加工指令値補正部６５と、加工処理部６６と、測定器当接位置算出部６７と、測定器補正量算出部６８と、測定器補正部６９と、溝端位置算出部７０と、溝端径算出部７１と、加工位置補正量算出部７２と、溝端位置測定プログラム処理部７３と、測定器補正用プログラム処理部７４とから構成される。

ＮＣプログラム記憶部６１は、入力されたＮＣプログラムを記憶する。このＮＣプログラムは、本実施形態の溝加工装置を動作させるためのメインプログラムである。すなわち、このＮＣプログラムは、ワークＷを荒加工するための溝加工装置の位置指令、ワークＷを仕上加工するための溝加工装置の位置指令、後述する溝端位置測定プログラムを実行するための指令、後述する測定器補正用プログラムを実行するための指令等を含んでいる。溝端位置測定プログラム記憶部６２は、入力された溝端位置測定プログラムを記憶する。溝端位置測定プログラムは、ワークＷの貫通孔Ｗｈの内周面に形成される軸方向溝Ｗｄの溝端位置を測定するためのプログラムである。すなわち、溝端位置測定プログラムは、溝端位置を測定するための溝加工装置の位置指令を含んでいる。軸方向溝Ｗｄの溝端位置とは、軸方向溝Ｗｄの最も深い位置、すなわち軸方向溝ＷｄのうちワークＷの中心から最も離れた位置である。測定器補正用プログラム記憶部６３は、入力された測定器補正用プログラムを記憶する。測定器補正用プログラムとは、溝測定用タッチセンサ３３の位置誤差を補正するために、主軸３に形成された基準穴Ｈに当接させるためのプログラムである。すなわち、測定器補正用プログラムは、溝測定用タッチセンサ３３のＹ軸位置誤差を補正するための溝加工装置の位置指令を含んでいる。なお、ＮＣプログラム記憶部６１、溝端位置測定プログラム記憶部６２、及び測定器補正用プログラム記憶部６３は、メモリ４８の一部を構成する。

ＮＣプログラム処理部６４は、ＮＣプログラム記憶部６１に記憶されたＮＣプログラムを処理する。ＮＣプログラム記憶部６１に記憶されたＮＣプログラムに基づき、所定の処理を行う。例えば、ワークＷを荒加工するための溝加工装置の位置指令又はワークＷを仕上加工するための溝加工装置の位置指令に対しては、後述する荒加工処理又は仕上加工処理を行う。また、溝端位置測定プログラムを実行するための指令に対しては、溝端位置測定プログラム記憶部６２に記憶された溝端位置測定プログラムを実行するための指令を後述する溝端位置測定プログラム処理部７３に出力して、溝端位置測定プログラム処理部７３にて溝端位置測定プログラムを実行させる処理を行う。測定器補正用プログラムを実行するための指令に対しては、測定器補正用プログラム記憶部６３に記憶された測定器補正用プログラムを実行するための指令を後述する測定器補正用プログラム処理部７４に出力して、測定器補正用プログラム処理部７４にて測定器補正用プログラムを実行させる処理を行う。

加工指令値補正部６５は、上述したＮＣプログラム処理部６４から出力された荒加工するための位置指令値及び後述する加工位置補正量算出部７２により算出された加工位置補正量に基づき、補正後の荒加工するための位置指令値を生成して、加工処理部６６に出力する。ただし、本実施形態では、荒加工する前に加工位置補正量は算出されていないので、補正後の荒加工するための位置指令値は、ＮＣプログラム処理部６４から出力された荒加工するための位置指令値と同一である。また、加工指令値補正部６５は、上述したＮＣプログラム処理部６４から出力された仕上加工するための位置指令値及び後述する加工位置補正量算出部７２により算出された加工位置補正量に基づき、補正後の仕上加工するための位置指令値を生成して、加工処理部６６に出力する。

加工処理部６６は、加工指令値補正部６５から出力された荒加工するための位置指令値又は仕上加工するための位置指令値に基づき、軸駆動ユニット５０及びプログラマブルコントローラ５１を介して、各サーボモータ５，１２，１６，２１及び駆動モータ２５の動作指令処理を行う。すなわち、荒加工又は仕上加工の位置指令値に基づき、軸方向溝Ｗｄの荒加工又は仕上加工を行う。

測定器当接位置算出部６７は、測定器補正用プログラム処理部７４により動作される溝測定用タッチセンサ３３のＹ軸当接信号に基づき、溝測定用タッチセンサ３３が基準穴Ｈに当接したＹ軸座標値を算出する。具体的には、測定器当接位置算出部６７は、Ｘ軸位置及びＺ軸位置を固定して溝測定用タッチセンサ３３をＹ軸正負方向に移動させた場合に、溝測定用タッチセンサ３３が基準穴Ｈに当接した２箇所のＹ軸座標値ｙ（１），ｙ（２）を算出する。

測定器補正量算出部６８は、測定器当接位置算出部６７により算出された２箇所のＹ軸座標値に基づき、溝測定用タッチセンサ３３の補正量を算出する。測定器補正部６９は、測定器補正量算出部６８により算出された測定器補正量に基づき、後述する溝端位置測定プログラム処理に際して溝測定用タッチセンサ３３のＹ軸座標値の補正処理を行う。

溝端位置算出部７０は、溝端位置測定プログラム処理部７３により動作される溝測定用タッチセンサ３３の溝端位置信号に基づき、溝測定用タッチセンサ３３が軸方向溝Ｗｄの溝端に当接した座標値（溝端位置）ａを算出する。なお、本実施形態においては、溝端位置ａは、主軸３を回転させた所定の２箇所の回転位置における軸方向溝Ｗｄの溝端位置ａ（１），ａ（２）を算出する。

溝端径算出部７１は、溝端位置算出部７０により算出された２箇所の軸方向溝Ｗｄの溝端位置ａ（１），ａ（２）及び測定した２箇所の主軸３の回転角度ψに基づき、溝端位置ａの径（溝端径）、すなわち、ワークＷの中心から溝端位置ａまでの距離Ｒを算出する。

加工位置補正量算出部７２は、溝端径算出部７１により算出された軸方向溝Ｗｄの溝端径Ｒに基づき、溝端位置Ｒの加工位置の誤差である補正量を算出する。そして、この算出された加工位置の誤差である補正量を上述した加工指令値補正部６５に出力する。

溝端位置測定プログラム処理部７３は、ＮＣプログラム処理部６４から出力された指令に基づき、溝端位置測定プログラム記憶部６２に記憶された溝端位置測定プログラムを処理する。この溝端位置測定プログラムの処理に際しては、上述した測定器補正部６９の補正処理を考慮して行われる。つまり、溝測定用タッチセンサ３３のＹ軸座標値の誤差を補正した状態で、軸方向溝Ｗｄの測定が行われる。なお、この処理の詳細については後述する。測定器補正用プログラム処理部７４は、ＮＣプログラム処理部６４から出力された指令に基づき、測定器補正用プログラム記憶部６３に記憶された測定器補正用プログラムを処理する。この詳細については後述する。

（数値制御装置及び溝加工装置の動作）
次に、数値制御装置４６及び溝加工装置の動作について説明する。ここでは、以下の３種類のＮＣプログラムを用いた場合について、それぞれ説明する。なお、第１のＮＣプログラムは、ワークＷの軸方向溝Ｗｄを荒加工するための溝加工装置の位置指令及びワークＷの軸方向溝Ｗｄを仕上加工する溝加工装置の位置指令のみからなる。第２のＮＣプログラムは、第１のＮＣプログラムに加えて、溝端位置測定プログラムを実行するための指令が含まれている。第３のＮＣプログラムは、第２のＮＣプログラムに加えて、測定器補正用プログラムを実行するための指令が含まれている。ここで、第１のＮＣプログラムは、従来から用いられているＮＣプログラムであるが、本発明を適用した第２のＮＣプログラム及び第３のＮＣプログラムと比較するために、以下に説明する。

（第１のＮＣプログラム）
まず、第１のＮＣプログラムを用いた場合における数値制御装置４６及び溝加工装置の動作について説明する。第１のＮＣプログラムは、上述したように、ワークＷの軸方向溝Ｗｄを荒加工するための溝加工装置の位置指令及びワークＷの軸方向溝Ｗｄを仕上加工する溝加工装置の位置指令のみからなる。具体的には、図６（ａ）に示すように、第１のＮＣプログラムは、まずワークＷの軸方向溝Ｗｄを荒加工するための溝加工装置の位置指令があり、続いてワークＷの軸方向溝Ｗｄを仕上加工する溝加工装置の位置指令がある。

この第１のＮＣプログラムが数値制御装置４６に入力された場合には、まず、ＮＣプログラム記憶部６１に第１のＮＣプログラムが記憶される。続いて、ＮＣプログラム処理部６４にて、第１のＮＣプログラムが処理される。

（第１のＮＣプログラムのＮＣプログラム処理）
ここで、ＮＣプログラム処理部６４による第１のＮＣプログラムの処理について図７のフローチャートを参照して詳述する。図７に示すように、ＮＣプログラム処理部６４は、まず、ＮＣプログラム記憶部６１に記憶された第１のＮＣプログラムを入力する（ステップＳ１）。

続いて、第１のＮＣプログラムの最初に存在する荒加工指令に基づき荒加工処理を行う（ステップＳ２）。荒加工処理とは、ワークＷの軸方向溝Ｗｄを荒加工するための溝加工装置の位置指令値を加工指令値補正部６５に出力する処理である。具体的には、ワークＷの軸方向溝Ｗｄの荒加工処理は、ワークＷの軸方向溝Ｗｄの最終加工形状（仕上げ形状）に対して所定の残し代を残して砥石車Ｇにより加工する加工処理である。そして、ＮＣプログラム処理部６４により荒加工処理が行われた場合には、加工指令値補正部６５にて荒加工するための位置指令値が生成される。ここで、第１のＮＣプログラムにおいては、加工位置補正量算出部７２により加工位置の補正量が算出されていないので、ＮＣプログラム処理部６４により生成された荒加工するための位置指令値と加工指令値補正部６５により生成される荒加工するための位置指令値とは、同一である。そして、この荒加工するための位置指令値に基づき、加工処理部６６にて駆動ユニット５０及びプログラマブルコントローラ５１を介して各サーボモータ５，１２，１６，２１及び駆動モータ２５を駆動させることにより、ワークＷの軸方向溝Ｗｄの荒加工を行う。

ここで、軸方向溝Ｗｄの荒加工の状態について図１０（ａ）を参照して説明する。図１０は、本実施形態の溝加工方法の順序を示す図であって、ワークＷの軸方向から見た図である。そして、軸方向溝Ｗｄの荒加工は、図１０（ａ）に示すように、軸方向溝Ｗｄが下方側を向くように、主軸３を位置決めする。そして、Ｘ軸移動用サーボモータ１６及びＹ軸移動用サーボモータ２１の動作により、ワークＷの貫通孔Ｗｈに突出部２８が挿入可能な位置で、かつ、軸方向溝Ｗｄの溝端位置のＹ軸座標値と砥石車Ｇの先端位置のＹ軸座標値とが一致する位置に移動させる。ここでは、貫通孔Ｗｈの中心と突出部２８の中心とが一致する位置に移動させる。続いて、Ｚ軸移動用サーボモータ１２の動作により、砥石車ＧをワークＷの貫通孔Ｗｈ内に挿入する。続いて、Ｘ軸移動用サーボモータ１６の動作により、突出部２８を徐々に下方側の軸方向溝Ｗｄの方に移動させて、軸方向溝Ｗｄの溝端の荒加工位置に位置決めする。続いて、Ｚ軸移動用サーボモータ１２の動作により、軸方向溝Ｗｄを形成する。このようにして、軸方向溝Ｗｄの荒加工が行われる。

続いて、第１のＮＣプログラムに測定器補正指令が存在するか否かを判断する（ステップＳ３）。すなわち、第１のＮＣプログラム内に、測定器補正用プログラムを実行するための指令を有しているか否かを判断する。そして、第１のＮＣプログラム内には測定器補正指令が存在しないので（ステップＳ３：Ｎｏ）、続いて、第１のＮＣプログラムに溝端位置測定指令が存在するか否かを判断する（ステップＳ５）。すなわち、第１のＮＣプログラム内に、溝端位置測定プログラムを実行するための指令を有しているか否かを判断する。

そして、第１のＮＣプログラム内には溝端位置測定指令が存在しないので（ステップＳ５：Ｎｏ）、続いて仕上加工処理を行う（ステップＳ７）。仕上加工処理とは、ワークＷの軸方向溝Ｗｄを仕上加工するための溝加工装置の位置指令値を加工指令値補正部６５に出力する処理である。具体的には、ワークＷの軸方向溝Ｗｄの仕上加工処理は、ワークＷの軸方向溝Ｗｄの最終加工形状（仕上げ形状）に砥石車Ｇにより加工する加工処理である。そして、ＮＣプログラム処理部６４により仕上加工処理が行われた場合には、加工指令値補正部６５にて仕上加工するための位置指令値が生成される。ここで、第１のＮＣプログラムにおいては、加工位置補正量算出部７２により加工位置の補正量が算出されていないので、ＮＣプログラム処理部６４により生成された仕上加工するための位置指令値と加工指令値補正部６５により生成される仕上加工するための位置指令値とは、同一である。そして、この仕上加工するための位置指令値に基づき、加工処理部６６にて駆動ユニット５０及びプログラマブルコントローラ５１を介して各サーボモータ５，１２，１６，２１及び駆動モータ２５を駆動させることにより、ワークＷの軸方向溝Ｗｄの仕上加工を行う。

ここで、軸方向溝Ｗｄの仕上加工の状態について図１０（ｆ）を参照して説明する。軸方向溝Ｗｄの仕上加工は、図１０（ｆ）に示すように、荒加工と同様に軸方向溝Ｗｄが下方側を向くように、主軸３を位置決めする。そして、Ｘ軸移動用サーボモータ１６及びＹ軸移動用サーボモータ２１の動作により、ワークＷの貫通孔Ｗｈに突出部２８が挿入可能な位置で、かつ、軸方向溝Ｗｄの溝端位置のＹ軸座標値と砥石車Ｇの先端位置のＹ軸座標値とが一致する位置に移動させる。続いて、Ｚ軸移動用サーボモータ１２の動作により、砥石車ＧをワークＷの貫通孔Ｗｈ内に挿入する。続いて、Ｘ軸移動用サーボモータ１６の動作により、突出部２８を徐々に下方側の軸方向溝Ｗｄの方に移動させて、軸方向溝Ｗｄの溝端の仕上加工位置に位置決めする。続いて、Ｚ軸移動用サーボモータ１２の動作により、軸方向溝Ｗｄを形成する。このようにして、軸方向溝Ｗｄの仕上加工が行われる。

（第２のＮＣプログラム）
まず、第２のＮＣプログラムを用いた場合における数値制御装置４６及び溝加工装置の動作について説明する。第２のＮＣプログラムは、上述したように、ワークＷの軸方向溝Ｗｄを荒加工するための溝加工装置の位置指令及びワークＷの軸方向溝Ｗｄを仕上加工する溝加工装置の位置指令に加えて、溝端位置測定プログラムを実行するための指令が含まれている。具体的には、図６（ｂ）に示すように、第２のＮＣプログラムは、まずワークＷの軸方向溝Ｗｄを荒加工するための溝加工装置の位置指令があり、続いて溝端位置測定プログラムを実行するための指令があり、最後にワークＷの軸方向溝Ｗｄを仕上加工する溝加工装置の位置指令がある。

この第２のＮＣプログラムが数値制御装置４６に入力された場合には、まず、ＮＣプログラム記憶部６１に第２のＮＣプログラムが記憶される。続いて、ＮＣプログラム処理部６４にて、第２のＮＣプログラムが処理される。

（第２のＮＣプログラムのＮＣプログラム処理）
ここで、ＮＣプログラム処理部６４による第２のＮＣプログラムの処理について図７のフローチャートを参照して詳述する。図７に示すように、ＮＣプログラム処理部６４は、まず、ＮＣプログラム記憶部６１に記憶された第２のＮＣプログラムを入力する（ステップＳ１）。続いて、第２のＮＣプログラムの最初に存在する荒加工指令に基づき荒加工処理を行う（ステップＳ２）。荒加工処理は、上述の第１のＮＣプログラムのＮＣプログラム処理における荒加工処理と同様であるので説明を省略する。

続いて、第２のＮＣプログラムに測定器補正指令が存在するか否かを判断する（ステップＳ３）。すなわち、第２のＮＣプログラム内に、測定器補正用プログラムを実行するための指令を有しているか否かを判断する。そして、第２のＮＣプログラム内には測定器補正指令が存在しないので（ステップＳ３：Ｎｏ）、続いて、第２のＮＣプログラムに溝端位置測定指令が存在するか否かを判断する（ステップＳ５）。すなわち、第２のＮＣプログラム内に、溝端位置測定プログラムを実行するための指令を有しているか否かを判断する。

そして、第２のＮＣプログラム内には溝端位置測定指令が存在するので（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、続いて溝端位置測定指令に基づき溝端位置測定処理を行う（ステップＳ６）。

（溝端位置測定処理）
ここで、溝端位置測定処理について図８〜図１０を参照して説明する。図８は、溝端位置測定処理のメイン処理のフローチャートを示す。図９は、溝端位置測定プログラム処理のフローチャートを示す。図１０は、溝端位置測定プログラム処理を説明する図である。

図８に示すように、溝端位置測定処理は、まず、ＮＣプログラム処理部６４により溝端位置測定プログラム処理部７３に溝端位置測定プログラムを実行するための指令を出力する（ステップＳ１１）。続いて、この指令に基づき、溝端位置測定プログラム処理部７３は、溝端位置測定プログラム処理を行う（ステップＳ１２）。

ここで、溝端位置測定プログラム処理については、図９及び図１０を参照する。まず、溝端位置測定プログラム処理部７３は、溝端位置測定プログラム記憶部６２に記憶された溝端位置測定プログラムを入力する（ステップＳ２１）。続いて、旋回シリンダ３２を駆動させて旋回アーム３０を測定位置（図３に示す位置）に位置決めする（ステップＳ２２）。続いて、ｉの値を１として初期化する（ステップＳ２３）。続いて、図１０（ｂ）に示すように、主軸３の回転位置を回転位置θ（ｉ）、すなわち回転位置θ（１）に位置決めされる（ステップＳ２４）。なお、図１０（ａ）は、上述したとおり荒加工を行う際の状態を示す図である。従って、ここでは、図１０（ａ）（ｂ）に示すように、荒加工を行った主軸３の回転位置、すなわち軸方向溝Ｗｄが軸中心に対して下方側に位置する主軸３の回転位置をθ（１）としている。

続いて、主軸３の回転位置θ（ｉ）が３６０°であるか否かを判断する（ステップＳ２５）。ここでは、主軸３の回転位置θ（１）は０°であるので、主軸３の回転位置θ（ｉ）は３６０°ではない。従って、軸中心に対して下方側に位置する軸方向溝Ｗｄの溝端位置ａ(１)に溝測定用タッチセンサ３３を当接させる（ステップＳ２６）。具体的には、まず、Ｘ軸移動用サーボモータ１６及びＹ軸移動用サーボモータ２１の動作により、ワークＷの貫通孔Ｗｈに溝測定用タッチセンサ３３のプローブ３４が挿入可能な位置で、かつ、軸方向溝Ｗｄの溝端位置のＹ軸座標値と溝測定用タッチセンサ３３のプローブ３４の中心位置のＹ軸座標値とが一致する位置に移動させる。ここでは、貫通孔Ｗｈの中心と溝測定用タッチセンサ３３のプローブ３４の中心とが一致する位置に移動させる。続いて、Ｚ軸移動用サーボモータ１２の動作により、溝測定用タッチセンサ３３のプローブ３４をワークＷの貫通孔Ｗｈ内に挿入する。続いて、Ｘ軸移動用サーボモータ１２の動作により、溝測定用タッチセンサ３３のプローブ３４を徐々に下方側の軸方向溝Ｗｄの方に移動させる。そして、溝測定用タッチセンサ３３のプローブ３４がフローティング手段により正確に軸中心に対して下方側に位置する軸方向溝Ｗｄに当接すると、溝測定用タッチセンサ３３が溝端位置信号を出力する。その後、溝測定用タッチセンサ３３のプローブ３４の中心が貫通孔Ｗｈの中心と一致する位置に移動させる。

続いて、ｉを１加算する（ステップＳ２７）。続いて、ステップＳ２４に戻り、処理を繰り返す。つまり、図１０（ｃ）に示すように、主軸３の回転位置を回転位置θ（２）に位置決めされる（ステップＳ２４）。ここでは、回転位置θ（２）は、回転位置θ（１）から１８０°回転した位置としている。つまり、軸方向溝Ｗｄが軸中心に対して上方側に位置する。

続いて、主軸３の回転位置θ（ｉ）が３６０°であるか否かを判断する（ステップＳ２５）。ここでは、主軸３の回転位置θ（２）は１８０°であるので、主軸３の回転位置θ（ｉ）は３６０°ではない。従って、図１０（ｄ）に示すように、軸中心に対して上方側に位置する軸方向溝Ｗｄの溝端位置ａ(２)に溝測定用タッチセンサ３３を当接させる（ステップＳ２６）。具体的には、現在、貫通孔Ｗｈの中心と溝測定用タッチセンサ３３のプローブ３４の中心とが一致する位置にあるので、この状態から、Ｘ軸移動用サーボモータ１２の動作により、溝測定用タッチセンサ３３のプローブ３４を徐々に上方側の軸方向溝Ｗｄの方に移動させる。そして、溝測定用タッチセンサ３３のプローブ３４がフローティング手段により正確に軸中心に対して上方側に位置する軸方向溝Ｗｄに当接すると、溝測定用タッチセンサ３３が溝端位置信号を出力する。その後、溝測定用タッチセンサ３３のプローブ３４の中心が貫通孔Ｗｈの中心と一致する位置に移動させる。

続いて、ｉを１加算する（ステップＳ２７）。続いて、ステップＳ２４に戻り、処理を繰り返す。つまり、図１０（ｅ）に示すように、主軸３の回転位置を回転位置θ（３）に位置決めされる（ステップＳ２４）。ここでは、回転位置θ（３）は、回転位置θ（２）から１８０°回転した位置、すなわち主軸３の回転位置θ（ｉ）は３６０°となる。つまり、軸方向溝Ｗｄが軸中心に対して下方側に位置する。

続いて、主軸３の回転位置θ（ｉ）が３６０°であるか否かを判断する（ステップＳ２５）。ここでは、主軸３の回転位置θ（３）は３６０°であるので、処理を終了する（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）。

続いて、図８に戻り説明する。すなわち、溝端位置測定プログラム処理の後は、溝端位置算出７０にてそれぞれの主軸３の回転位置θ（１），θ（２）における溝端位置ａ（１），ａ（２）を算出する（ステップＳ１３）。そして、溝端位置測定処理は終了する。なお、溝端位置算出部７０にて溝端位置が算出された後は、上述したように、溝端径算出部７１により溝端径Ｒが算出され、加工位置補正量算出部７２により加工位置補正量が算出される。

続いて、図７に戻り説明する。すなわち、溝端位置測定処理の後は、第２のＮＣプログラムの最後に存在する仕上加工指令に基づき仕上加工処理を行う（ステップＳ７）。仕上加工処理とは、ワークＷの軸方向溝Ｗｄを仕上加工するための溝加工装置の位置指令値を加工指令値補正部６５に出力する処理である。そして、ＮＣプログラム処理部６４により仕上加工処理が行われた場合には、加工指令値補正部６５にて仕上加工するための位置指令値が生成される。ここで、第２のＮＣプログラムにおいては、加工位置補正量算出部７２により加工位置補正量が算出されているので、ＮＣプログラム処理部６４により生成された仕上加工するための位置指令値及び加工位置補正量算出部７２により算出された加工位置補正量に基づき、仕上加工するための位置指令値が生成される。そして、この補正後の仕上加工するための位置指令値に基づき、加工処理部６６にて駆動ユニット５０及びプログラマブルコントローラ５１を介して各サーボモータ５，１２，１６，２１及び駆動モータ２５を駆動させることにより、ワークＷの軸方向溝Ｗｄの仕上加工を行う。

上述したように、第２のＮＣプログラムにより軸方向溝Ｗｄの加工を行うことにより、第１のＮＣプログラムにより軸方向溝Ｗｄの加工を行う場合に比べて、より高精度に加工することができる。さらに、直接、加工位置である軸方向溝Ｗｄを荒加工後に測定して、その誤差を仕上加工に反映させることにより、熱変形等による影響を取り除くことができ、より高精度に加工することができる。

（第３のＮＣプログラム）
まず、第３のＮＣプログラムを用いた場合における数値制御装置４６及び溝加工装置の動作について説明する。第３のＮＣプログラムは、上述したように、ワークＷの軸方向溝Ｗｄを荒加工するための溝加工装置の位置指令、ワークＷの軸方向溝Ｗｄを仕上加工する溝加工装置の位置指令、及び溝端位置測定プログラムを実行するための指令に加えて、測定器補正用プログラムを実行するための指令が含まれている。具体的には、図６（ｃ）に示すように、第３のＮＣプログラムは、まずワークＷの軸方向溝Ｗｄを荒加工するための溝加工装置の位置指令があり、続いて溝端位置測定プログラムを実行するための指令があり、続いて測定器補正用プログラムを実行するための指令があり、最後にワークＷの軸方向溝Ｗｄを仕上加工する溝加工装置の位置指令がある。

この第３のＮＣプログラムが数値制御装置４６に入力された場合には、まず、ＮＣプログラム記憶部６１に第３のＮＣプログラムが記憶される。続いて、ＮＣプログラム処理部６４にて、第３のＮＣプログラムが処理される。

（第３のＮＣプログラムのＮＣプログラム処理）
ここで、ＮＣプログラム処理部６４による第３のＮＣプログラムの処理について図７のフローチャートを参照して詳述する。図７に示すように、ＮＣプログラム処理部６４は、まず、ＮＣプログラム記憶部６１に記憶された第３のＮＣプログラムを入力する（ステップＳ１）。続いて、第３のＮＣプログラムの最初に存在する荒加工指令に基づき荒加工処理を行う（ステップＳ２）。荒加工処理は、上述の第１のＮＣプログラムのＮＣプログラム処理における荒加工処理と同様であるので説明を省略する。

続いて、第３のＮＣプログラムに測定器補正指令が存在するか否かを判断する（ステップＳ３）。すなわち、第３のＮＣプログラム内に、測定器補正用プログラムを実行するための指令を有しているか否かを判断する。そして、第３のＮＣプログラム内には測定器補正指令が存在するので（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、続いて測定器補正指令に基づき測定器補正処理を行う（ステップＳ４）。

（測定器補正処理）
ここで、測定器補正処理について図１１〜図１３を参照して説明する。図１１は、測定器補正処理のメイン処理のフローチャートを示す。図１２は、測定器補正用プログラム処理のフローチャートを示す。図１３は、測定器補正用プログラム処理を説明する図である。

図１１に示すように、測定器補正処理は、まず、ＮＣプログラム処理部６４により測定器補正用プログラム処理部７４に測定器補正用プログラムを実行するための指令を出力する（ステップＳ３１）。続いて、この指令に基づき、測定器補正用プログラム処理部７４は、測定器補正用プログラム処理を行う（ステップＳ３２）。

ここで、測定器補正用プログラム処理については、図１２及び図１３を参照する。まず、測定器補正用プログラム処理部７４は、測定器補正用プログラム記憶部６３に記憶された測定器補正用プログラムを入力する（ステップＳ４１）。続いて、旋回シリンダ３２を駆動させて旋回アーム３０を測定位置（図３に示す位置）に位置決めする（ステップＳ４２）。続いて、主軸３に形成された基準穴Ｈが所定位置に位置するように、主軸３の回転位置を回転位置φに位置決めされる（ステップＳ４３）。

続いて、溝測定用タッチセンサ３３のプローブ３４を基準穴ＨのＹ軸正方向に当接させる（ステップＳ４４）。具体的には、まず、Ｘ軸移動用サーボモータ１６及びＹ軸移動用サーボモータ２１の動作により、基準穴Ｈに溝測定用タッチセンサ３３のプローブ３４が挿入可能な位置に移動させる。ここでは、図１３に示すように、基準穴Ｈの中心位置のＸ軸座標値及びＹ軸座標値が、溝測定用タッチセンサ３３のプローブ３４の中心のＸ軸座標値及びＹ軸座標値と一致する位置に移動させる。続いて、Ｚ軸移動用サーボモータ１２の動作により、溝測定用タッチセンサ３３のプローブ３４を基準穴Ｈ内に挿入する。続いて、Ｙ軸移動用サーボモータ２１の動作により、溝測定用タッチセンサ３３のプローブ３４を徐々にＹ軸正方向に移動させる。そして、溝測定用タッチセンサ３３のプローブ３４が基準穴Ｈの内周面のうちのＹ軸正方向側ｙ（１）に当接すると、溝測定用タッチセンサ３３がＹ軸正方向の当接信号を出力する。

続いて、溝測定用タッチセンサ３３のプローブ３４を基準穴ＨのＹ軸負方向に当接させる（ステップＳ４５）。具体的には、現在、溝測定用タッチセンサ３３のプローブ３４は、基準穴Ｈの内周面のうちＹ軸正方向側に当接しているので、この状態から、Ｙ軸移動用サーボモータ２１の動作により、溝測定用タッチセンサ３３のプローブ３４を徐々にＹ軸負方向に移動させる。そして、溝測定用タッチセンサ３３のプローブ３４が基準穴Ｈの内周面のうちのＹ軸負方向側ｙ（２）に当接すると、溝測定用タッチセンサ３３がＹ軸負方向の当接信号を出力する。

続いて、図１１に戻り説明する。すなわち、測定器補正用プログラム処理の後は、測定器当接位置算出部６７にて溝測定用タッチセンサ３３のプローブ３４が基準穴Ｈの内周面のうちのＹ軸正方向及びＹ軸負方向に当接したそれぞれのＹ軸座標値を算出する（ステップＳ３３）。続いて、測定器補正量算出部６８にて、測定器当接位置算出部６７により算出された２箇所のＹ軸座標値ｙ（１），ｙ（２）に基づき、溝測定用タッチセンサ３３の補正量を算出する（ステップＳ３４）。具体的には、測定器当接位置算出部６７により算出された２箇所のＹ軸座標値ｙ（１），ｙ（２）に基づき、それらの中間位置のＹ軸座標値を算出する。そして、予め記憶された基準穴Ｈの中心位置のＹ軸座標値と、算出された前記中間位置のＹ軸座標値とを比較して、その誤差であるＹ軸補正量を算出する。

続いて、測定器補正部６９にて、測定器補正量算出部６８により算出された測定器補正量に基づき、溝端位置測定プログラム処理に際して溝測定用タッチセンサ３３のＹ軸座標値の補正処理を行う（ステップＳ３５）。すなわち、溝端位置測定プログラム処理において、溝測定用タッチセンサ３３がＹ軸方向に移動する際には、測定器補正量を考慮した位置に移動される。そして、測定器補正処理は終了する。

続いて、図７に戻り説明する。すなわち、測定器補正処理の後は、第３のＮＣプログラムに溝端位置測定指令が存在するか否かを判断する（ステップＳ５）。すなわち、第３のＮＣプログラム内に、溝端位置測定プログラムを実行するための指令を有しているか否かを判断する。

そして、第３のＮＣプログラム内には溝端位置測定指令が存在するので（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、続いて溝端位置測定指令に基づき溝端位置測定処理を行う（ステップＳ６）。ここで、溝端位置測定処理は、上述した第２のＮＣプログラムのＮＣプログラム処理における溝端位置測定処理と概略同一である。ただし、図９のステップＳ２６における溝測定用タッチセンサ３３を溝端位置ａ（ｉ）に当接させる処理において、Ｙ軸方向に位置決めする際には、上述した測定器補正処理により算出された測定器補正量を考慮して位置決めされる。

続いて、第３のＮＣプログラムの最後に存在する仕上加工指令に基づき仕上加工処理を行う（ステップＳ７）。仕上加工処理は、上述の第２のＮＣプログラムのＮＣプログラム処理における仕上加工処理と同様であるので説明を省略する。

上述したように、第３のＮＣプログラムにより軸方向溝Ｗｄの加工を行うことにより、例えば、熱変形等により溝測定用タッチセンサ３３のプローブ３４の位置が軸方向溝Ｗｄの大きさに比べて大きくずれている場合等であっても、軸方向溝Ｗｄの測定直前にその誤差を取り除くことができるので、確実に軸方向溝Ｗｄの測定を行うことができる。

（その他）
なお、上記実施形態においては、ＣＶＴ用コーンの貫通孔に形成される軸方向溝Ｗｄを研削する方法について説明したが、これに限られるものではない。例えば、柱状のワークの外周面に形成される軸方向溝を加工する場合にも、同様に本発明を適用することができる。また、上記実施形態における溝加工装置は、Ｙ軸方向にも移動可能な構成を採用しているが、第２のＮＣプログラムであれば、Ｙ軸方向に移動できない構成であってもよい。すなわち、Ｘ軸方向及びＺ軸方向に移動可能な構成であってもよい。

本実施形態における溝加工方法等を適用可能な溝加工装置（加工機）の全体構成を示す図である。砥石台の砥石車を支承する突出部を示す図である。溝測定用タッチセンサと砥石測定用タッチセンサが取付られた旋回アームが測定位置に位置する場合を示す図である。溝測定用タッチセンサと砥石測定用タッチセンサが取付られた旋回アームが非測定位置に位置する場合を示す図である。数値制御装置の構成を示すブロック図である。ＮＣプログラムを示すフローチャートである。ＮＣプログラム処理を示すフローチャートである。溝端位置測定処理を示すフローチャートである。測定器補正処理を示すフローチャートである。溝端位置測定処理を説明する図である。測定器補正処理を示すフローチャートである。測定器補正用プログラム処理を示すフローチャートである。測定器補正用プログラム処理を説明する図である。

符号の説明

１：ベッド、２：主軸台、３：主軸、４：チャック、５：主軸回転用サーボモータ、６：エンコーダ、１０：固定ベース、１１：Ｚ軸スライド、１２：Ｚ軸移動用サーボモータ、１３：エンコーダ、１５：Ｘ軸スライド、１６：Ｘ軸移動用サーボモータ、１７：エンコーダ、１８：コラム、２０：砥石台、２１：Ｙ軸移動用サーボモータ、２２：エンコーダ、２３：砥石軸、２４：第１プーリ、２５：駆動モータ、２６：第２プーリ、２７：プーリベルト、２８：突出部、３０：旋回アーム、３１：回転軸、３２：旋回シリンダ、３３：溝測定用タッチセンサ、３４：プローブ、３５：砥石測定用タッチセンサ、３６：プローブ、４０：取付台、４１：第１検知ピン、４２：第２検知ピン、４３：Ｘ軸基準面、４４：Ｙ軸基準面、４５：基準ブロック、４６：数値制御装置、４７：中央処理装置、４８：メモリ、４９：インターフェース、５０：軸駆動制御ユニット、５１：プログラマブルコントローラ、Ｗ：ワーク（被加工物）、Ｗｈ：貫通孔、Ｗｄ：軸方向溝、Ｇ：砥石車、Ｈ：基準穴（位置基準部材）

Claims

主軸に回動可能に支持された柱状又は筒状からなる被加工物の外周面又は内周面に軸方向溝を加工する溝加工方法であって、
前記主軸を第一の回転位置に位置決めする第一主軸位置決めステップと、
前記主軸を前記第一の回転位置に位置決めした状態において、前記主軸に対して相対移動可能な工具台に搭載された工具により荒加工された前記軸方向溝の溝端位置に、溝測定用タッチセンサが備える１本のプローブを当接させることにより、前記溝端位置を測定する第一溝端位置測定ステップと、
前記主軸を前記第一の回転位置から所定角度回転させ、前記第一の回転位置と異なる第二の回転位置に位置決めする第二主軸位置決めステップと、
前記主軸を前記第二の回転位置に位置決めした状態において、第一溝端位置測定ステップにて測定した前記軸方向溝の溝端位置に前記プローブを当接させることにより、前記溝端位置を測定する第二溝端位置測定ステップと、
測定されたそれぞれの前記回転位置における前記溝端位置と前記所定角度とに基づき、前記溝端位置の径を算出する溝端径算出ステップと、
前記溝端位置の径に基づき仕上加工における前記工具による加工位置の補正量を算出する加工位置補正量算出ステップと、
算出された前記加工位置の補正量に基づき前記工具による加工指令値を補正する加工指令値補正ステップと、
からなることを特徴とする溝加工方法。
前記第一の回転位置は、前記軸方向溝を前記工具により加工する加工位置であり、
前記第二の回転位置は、該加工位置から前記主軸を１８０度回転させた１８０度位置であることを特徴とする請求項１記載の溝加工方法。
前記溝測定用タッチセンサは、
前記工具台に搭載されると共に、前記工具台に対して平行移動するフローティング手段を有する１本の前記プローブを備えたタッチセンサであることを特徴とする請求項１記載の溝加工方法。
前記溝測定用タッチセンサは、前記工具台に搭載され、
さらに、前記主軸に取付又は形成された位置基準部材に前記プローブを当接させて前記プローブの当接位置を算出する測定器当接位置算出ステップと、
算出された前記当接位置に基づき前記溝測定用タッチセンサの補正量を算出する測定器補正量算出ステップと、
算出された前記溝測定用タッチセンサの補正量に基づき前記溝測定用タッチセンサの位置指令値を補正する測定器補正ステップと、
を前記第一溝端位置測定ステップの前に備えたことを特徴とする請求項１記載の溝加工方法。
前記工具は、砥石であり、
前記加工方法は、研削方法であることを特徴とする請求項１記載の溝加工方法。
柱状又は筒状からなり外周面又は内周面に軸方向溝が形成される被加工物を軸周りに回動可能に支持する主軸と、
前記軸方向溝を加工可能な工具と、
前記軸方向溝の溝端位置を測定可能であり、１本のプローブを備えた溝測定用タッチセンサと、
前記工具及び前記位置測定器を搭載すると共に前記主軸に対して相対移動可能に配設された工具台と、
を備えた加工機の数値制御装置であって、
前記主軸を第一の回転位置に位置決めする第一主軸位置決めステップと、
前記主軸を前記第一の回転位置に位置決めした状態において、前記主軸に対して相対移動可能な工具台に搭載された工具により荒加工された前記軸方向溝の溝端位置に、前記プローブを当接させることにより、前記溝端位置を測定する第一溝端位置測定手段と、
前記主軸を前記第一の回転位置から所定角度回転させ、前記第一の回転位置と異なる第二の回転位置に位置決めする第二主軸位置決めステップと、
前記主軸を前記第二の回転位置に位置決めした状態において、第一溝端位置測定ステップにて測定した前記軸方向溝の溝端位置に前記プローブを当接させることにより、前記溝端位置を測定する第二溝端位置測定ステップと、
測定されたそれぞれの前記回転位置における前記溝端位置と前記所定角度とに基づき、前記溝端位置の径を算出する溝端径算出手段と、
前記溝端位置の径に基づき仕上加工における前記工具による加工位置の補正量を算出する加工位置補正量算出手段と、
算出された前記加工位置の補正量に基づき前記工具による加工指令値を補正する加工指令値補正手段と、
を備えたことを特徴とする数値制御装置。