JP5008504B2 - 刃物の芯高測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、工作機械におけるバイト、ドリル、リーマ、砥石等の刃物の芯高を測定するための装置に関する。

図１０は従来の旋盤を示す。図１０において、符号１は主軸（図示せず）を内蔵した主軸台であり、主軸の先端に設けられたチャック２によりワーク３が主軸の先端に固定される。主軸台１の傍らには刃物台４が設置される。符号２ａはワークを直に掴むチャック２の爪を示す。図示例の刃物台４はターレット型であり、この刃物台４にツールホルダ５を介して刃物であるバイト６が固定される。旋盤のスラント台９には、主軸の軸心であるＺ軸に平行に伸びる横レール７と、この横レール７にスライド可能に乗せられ、Ｚ軸と直交するＸ軸に平行に伸びる縦レール８とが設けられる。刃物台４のターレット４ａは、この縦レール８上に設置され、横レール７上をＺ軸と平行に移動し、また縦レール８上をＸ軸に平行に移動することによって、バイト６でワーク３の周面や端面を切削する。

このワーク３の切削に際し、図１１（Ａ）中、破線で示すように、バイト６の刃先６ａがＺ軸より上にあればワーク３の切削ができなくなり、二点鎖線で示すようにＺ軸より下にあれば加工品の寸法、形状に誤差が生じ、バイト６の刃先６ａも痛みやすくなる。これに対し、バイト６の刃先６ａが実線で示すようにＺ軸に合致していればワーク３を正確に切削することができ、バイト６も長持ちする。

このようにバイト６の刃先６ａがＺ軸からY軸方向の上下にずれた距離Ｈが芯高であり、これは刃物台４が主軸の軸心であるＺ軸と直交するＸ軸に平行に移動する場合におけるバイト６の刃先６ａが移動する軌跡と、Ｚ軸との間の距離に等しい。

旋盤でワーク３に対し精度良く加工を行うには、バイト６を刃物台４に取り付けた後にバイト６の位置を調整して芯高Ｈを零にする必要がある。従来、芯高Ｈを零にするには、図１１（Ａ）（Ｂ）に示すように、例えばワーク３の端面を切削してＺ軸上に生じるヘソ状の突起３ａの径を測り、その半分を芯高Ｈとしてこれを低減するように所望厚さの図示しない敷板をバイト６とツールホルダ５との間に挟み込みむようにしている。そして、突起３ａがなくなるまで突起３ａの切削と敷板の厚さの加減とを繰り返して芯高Ｈを零に近づけている。あるいは、特殊な構造のツールヘッドを用いることで敷板を使用することなくバイト６の位置を微調整して芯高Ｈを零に近づけている（例えば、特許文献１参照）。

また、芯高Ｈはバイト６だけでなく、ドリルやリーマ等のような円周面に刃を有する刃物についても零にすることが望まれる。すなわち、図１２（Ａ）（Ｂ）に示すように、刃物台４が主軸の軸心であるＺ軸と直交するＸ軸に平行に移動する場合におけるドリル１０の刃先１０ａが移動する軌跡と、Ｚ軸との間の距離である芯高Ｈが零でないとすると、同図に示すように、ドリル径に等しい径の穴の穿設を意図しても、より大きい径の穴が穿設されることになる。従って、加工精度が低下し、ドリル１０の刃も痛みやすくなる。ドリル等の芯高Ｈを零にするには、ワーク３の加工具合等を見てドリル等の偏心具合を是正したり、刃物台４がＹ軸移動機能を有するものであれば、刃物台４をＹ軸方向に微調整したりすることにより行われる。

また、従来芯高測定装置を用いて芯高Ｈを計測することも試みられている。これは、主軸の先端にＺ軸から所定量だけ偏心した円周面を有するタッチセンサを取り付け、主軸を回してタッチセンサをＸ軸方向に関し所定の向きにセットしたうえで、バイトをＸ軸に平行に移動させて刃先をタッチセンサに接触させることによりＸ値を求め、このＸ値と、上記円周面の径と、上記偏心量とから芯高Ｈを演算するようになっている（例えば、特許文献２参照）。この芯高測定装置によれば、ワークを切削することなく芯高を簡易かつ迅速に求めることができるので、生産効率が向上し、加工精度が向上するという利点がある。

実公昭５７−５７８５２号公報 特許第３０７１８９０号公報

しかしながら、従来の芯高測定装置は、主軸を回してタッチセンサをＸ軸方向に関し所定の向きにセットする操作が面倒かつ不正確であることからＸ値が不正確になりやすく、また、芯高Ｈの測定精度が低下しやすいという問題もある。また、ＮＣ装置を含む機械全体の大きなシステムであり汎用性に欠けるという問題もある。また、芯高を測定する都度、主軸を回してタッチセンサをＸ軸方向に関し所定の向きにセットする操作を行わなければならないので、測定作業が煩雑であり、測定に時間がかかるという問題がある。さらに、ドリル等のような円周面に刃を有する刃物について芯高を簡易に求めるのは困難であるという問題もある。

従って、本発明はこのような問題点を解消することができる芯高測定装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は次のような構成を採用する。

すなわち、請求項１に係る発明は、工作機械の刃物台（４）が主軸の軸心であるＺ軸と直交するＸ軸に平行に移動する場合における刃物（４７，４８，４９）の刃先（４７ａ，４８ａ，４９ｂ）が移動する軌跡と、上記Ｚ軸との間の距離を芯高（Ｈ）として求める芯高測定装置において、上記主軸のチャック（２）に上記Ｚ軸に軸心が合致するように把持される枢軸（１１）と、この枢軸（１１）の上記チャック（２）側に枢支される、下方に錘部（１２ａ）を有した第一の回動体（１２）と、上記枢軸（１１）の先端側に枢支される、下方に錘部（１３ａ）を有した第二の回動体（１３）と、この第二の回動体（１３）に上記枢軸（１１）の軸心を中心に回動可能に枢支される、上記枢軸（１１）の軸心を含みこの軸心に直交する方向に延びるゲージ面（１４ａ）を有した第三の回動体（１４）と、上記第一の回動体（１２）を上記枢軸（１１）に対して固定又は解放する第一のロック手段（３５ａ）と、上記第二の回動体（１３）を上記第一の回動体（１２）に対して固定又は解放する第二のロック手段（３６ａ）と、上記第三の回動体（１４）を上記第二の回動体（１３）に対して固定又は解放する第三のロック手段（４２）と、上記錘部（１２ａ，１３ａ）が静止したうえで上記第一と第二のロック手段（３５ａ，３６ａ）が固定され、上記第三のロック手段（４２）が解放された時に、上記刃物台（４）が上記Ｘ軸に平行に移動すると同時に上記ゲージ面（１４ａ）を走査して、上記ゲージ面（１４ａ）の上記Ｘ軸に対する偏りを検出する上記刃物台（４）に取り付けられた第一の変位センサ（１５）と、上記第一と第三のロック手段（３５ａ，４２）が固定され上記第二のロック手段（３６ａ）が解放された時に、上記Ｚ軸を中心にした上記ゲージ面（１４ａ）の片側に上記刃物（４７，４８，４９）が当てられることにより生じる上記ゲージ面（１４ａ）の変位を芯高（Ｈ）として又は芯高（Ｈ）を割り出す量として検出する上記第一の回動体（１２）に取り付けられた第二の変位センサ（１６）とを具備するものとして構成される。

請求項２に記載されるように、請求項１に記載の芯高測定装置において、第三の回動体（１４）に枢軸（１１）の軸心を中心とした円周面（１４ｂ）が形成され、この円周面（１４ｂ）に対向するように変位センサが所定位置に固定され、第一と第二のロック手段（３５ａ，３６ａ）が解放され、第三のロック手段（４２）が固定されたうえで主軸が回転する時の上記円周面（１４ｂ）の変位が、Ｚ軸に対する上記枢軸（１１）の軸心の偏りとして上記変位センサにより検出されるようにしたものとすることができる。

請求項３に記載されるように、請求項１に記載の芯高測定装置において、第二の変位センサがダイヤルゲージ（１６）であり、枢軸（１１）の軸心を中心とし、ゲージ面（１４ａ）の刃物（４７，４８，４９）の接触位置を通る円の接線上に上記ダイヤルゲージ（１６）の触子（１６ａ）が配置され、この触子（１６ａ）に第二の回動体（１３）が当接しているものとすることができる。

請求項４に記載されるように、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の芯高測定装置において、第二の変位センサ（１６）が、枢軸（１１）の軸心に直交する方向に沿って位置変更可能に第一の回動体（１２）に取り付けられたものとすることができる。

請求項５に記載されるように、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の芯高測定装置において、刃物が外径バイト（４７）又は内径バイト（４８）であり、第二の変位センサにより求められたゲージ面（１４ａ）の変位が芯高（Ｈ）とされるものとすることができる。

請求項６に記載されるように、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の芯高測定装置において、刃物（４９）がその円周面（４９ａ）に刃を有し、この円周面（４９ａ）がゲージ面（１４ａ）に当てられることにより第二の変位センサ（１６）により求められたゲージ面（１４ａ）の変位からこの刃物（４９）の半径が減じられた量が芯高（Ｈ）とされるものとすることができる。

請求項７に記載されるように、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の芯高測定装置において、枢軸（１１）における主軸のチャック（２）に把持される部分（１７）が、枢軸（１１）に対して着脱自在に形成され、かつ、芯高測定対象である刃物（４７，４８，４９）で切削しようとするワークの径に等しく形成されているものとすることができる。

本発明は次のような作用効果を奏する。

すなわち、請求項１に係る発明によれば、工作機械の刃物台（４）が主軸の軸心であるＺ軸と直交するＸ軸に平行に移動する場合における刃物（４７，４８，４９）の刃先（４７ａ，４８ａ，４９ｂ）が移動する軌跡と、上記Ｚ軸との間の距離を芯高（Ｈ）として求める芯高測定装置において、上記主軸のチャック（２）に上記Ｚ軸に軸心が合致するように把持される枢軸（１１）と、この枢軸（１１）の上記チャック（２）側に枢支される、下方に錘部（１２ａ）を有した第一の回動体（１２）と、上記枢軸（１１）の先端側に枢支される、下方に錘部（１３ａ）を有した第二の回動体（１３）と、この第二の回動体（１３）に上記枢軸（１１）の軸心を中心に回動可能に枢支される、上記枢軸（１１）の軸心を含みこの軸心に直交する方向に延びるゲージ面（１４ａ）を有した第三の回動体（１４）と、上記第一の回動体（１２）を上記枢軸（１１）に対して固定又は解放する第一のロック手段（３５ａ）と、上記第二の回動体（１３）を上記第一の回動体（１２）に対して固定又は解放する第二のロック手段（３６ａ）と、上記第三の回動体（１４）を上記第二の回動体（１３）に対して固定又は解放する第三のロック手段（４２）と、上記錘部（１２ａ，１３ａ）が静止したうえで上記第一と第二のロック手段（３５ａ，３６ａ）が固定され、上記第三のロック手段（４２）が解放された時に、上記刃物台（４）が上記Ｘ軸に平行に移動すると同時に上記ゲージ面（１４ａ）を走査して、上記ゲージ面（１４ａ）の上記Ｘ軸に対する偏りを検出する上記刃物台（４）に取り付けられた第一の変位センサ（１５）と、上記第一と第三のロック手段（３５ａ，４２）が固定され上記第二のロック手段（３６ａ）が解放された時に、上記Ｚ軸を中心にした上記ゲージ面（１４ａ）の片側に上記刃物（４７，４８，４９）が当てられることにより生じる上記ゲージ面（１４ａ）の変位を芯高（Ｈ）として又は芯高（Ｈ）を割り出す量として検出する上記第一の回動体（１２）に取り付けられた第二の変位センサ（１６）とを具備するものとして構成されるから、第一の変位センサ（１５）の出力を見ながら第三の回動体（１４）を第二の回動体（１３）に対して回転させゲージ面（１４ａ）をＸ軸に正確に合致させ、第三の回動体（１４）を第二の回動体（１３）に固定すると共に第二及び第三の回動体（１３，１４）を第一の回動体（１２）に対し回動可能にしたうえで、刃物（４７，４８，４９）をゲージ面（１４ａ）の片側に当てることにより直ちに第二の変位センサ（１６）により芯高（Ｈ）又は芯高（Ｈ）を割り出す量を求めることができる。従って、迅速かつ正確に芯高（Ｈ）を求めることができる。また、最初の芯高測定時にゲージ面（１４ａ）の向きが第一及び第二の回動体（１２，１３）における錘（１２ａ，１３ａ）の静止する鉛直方向に関連付けられ、第三のロック手段（４２）の固定状態を保つことにより以後この関連付けを再現することができるので、次回の芯高測定時にゲージ面（１４ａ）をＸ軸に合わせる作業を省略し、直ちに芯高測定を開始することができる。

請求項２に記載されるように、請求項１に記載の芯高測定装置において、第三の回動体（１４）に枢軸（１１）の軸心を中心とした円周面（１４ｂ）が形成され、この円周面（１４ｂ）に対向するように変位センサが所定位置に固定され、第一と第二のロック手段（３５ａ，３６ａ）が解放され、第三のロック手段（４２）が固定されたうえで主軸が回転する時の上記円周面（１４ｂ）の変位が、Ｚ軸に対する上記枢軸（１１）の軸心の偏りとして上記変位センサにより検出されるようにした場合は、円周面（１４ｂ）の変位を変位センサにより検知し、チャッキングし直すことで、枢軸（１１）の軸心をＺ軸に合致させることができる。したがって、より精度の高い芯高測定を行うことができる。

請求項３に記載されるように、請求項１に記載の芯高測定装置において、第二の変位センサがダイヤルゲージ（１６）であり、枢軸（１１）の軸心を中心とし、ゲージ面（１４ａ）の刃物（４７，４８，４９）の接触位置を通る円の接線上に上記ダイヤルゲージ（１６）の触子（１６ａ）が配置され、この触子（１６ａ）に第二の回動体（１３）が当接しているものとした場合は、ダイヤルゲージ（１５）の目盛りを読み取ることで直ちに芯高（Ｈ）又は芯高（Ｈ）を割り出す量を求めることができる。

請求項４に記載されるように、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の芯高測定装置において、第二の変位センサ（１６）が、枢軸（１１）の軸心に直交する方向に沿って位置変更可能に第一の回動体（１２）に取り付けられたものとした場合は、刃物（４７，４８，４９）のゲージ面（１４ａ）に対する接触位置の変化に応じて、第二の変位センサ（１６）の位置を適宜変更することにより、精度良く芯高（Ｈ）を測定することができる。

請求項５に記載されるように、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の芯高測定装置において、刃物が外径バイト（４７）又は内径バイト（４８）であり、第二の変位センサ（１６）により求められたゲージ面（１４ａ）の変位が芯高（Ｈ）とされるものとした場合は、外径バイト（４７）又は内径バイト（４８）の芯高（Ｈ）を第二の変位センサ（１６）により直ちに求めて、外径バイト（４７）又は内径バイト（４８）を芯高（Ｈ）が零となった適正位置に速やかにセットすることができる。また、刃物台において特殊なツールヘッドを用いる場合や、刃物台がバイトのＹ軸方向調整機能を有する場合は、第二の変位センサ（１６）の出力を確認しながらバイト（４７，４８）の刃先（４７ａ，４８ａ）の位置を調整することが可能である。

請求項６に記載されるように、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の芯高測定装置において、刃物（４９）がその円周面（４９ａ）に刃を有し、この円周面（４９ａ）がゲージ面（１４ａ）に当てられることにより第二の変位センサ（１６）により求められたゲージ面（１４ａ）の変位からこの刃物（４９）の半径が減じられた量が芯高（Ｈ）とされるものとする場合は、ドリル、リーマ、小径砥石等の芯高を直ちに求めて、ドリル等を芯高（Ｈ）が零になった適正位置に速やかにセットすることができる。

請求項７に記載されるように、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の芯高測定装置において、枢軸（１１）における主軸のチャック（２）に把持される部分（１７）が、枢軸（１１）に対して着脱自在に形成され、かつ、芯高測定対象である刃物（４７，４８，４９）で切削しようとするワークの径に等しく形成されている場合は、より正確な芯高（Ｈ）を測定することができ、加工精度をさらに高めることができる。

以下、図面を参照して発明を実施するための最良の形態について説明する。

この芯高測定装置は、工作機械の刃物台４が主軸の軸心であるＺ軸（図１０〜図１２参照）と直交するＸ軸（図１０〜図１２参照）に平行に移動する場合における刃物６の刃先６ａが移動する軌跡と、上記Ｚ軸との間の距離を芯高Ｈとして求める測定器である。

この場合の工作機械は、図１０に示すように、刃物台にターレット４ａを備えた旋盤であり、刃物台にはスラントθを付与するためのスラント台９が設けられている。主軸（図示せず）は主軸台１内に収納されており、主軸が主軸台１から突出した箇所にはチャック２が取り付けられている。

図１乃至図６に示すように、この芯高測定装置は、主軸のチャック２に上記Ｚ軸に軸心が合致するように把持される枢軸１１と、この枢軸１１の上記チャック２側に枢支される、下方に錘部１２ａを有した第一の回動体１２と、上記枢軸１１の先端側に枢支される、下方に錘部１３ａを有した第二の回動体１３と、この第二の回動体１３に上記枢軸１１の軸心を中心に回動可能に枢支される、上記枢軸１１の軸心を含みこの軸心に直交する方向に延びるゲージ面１４ａを有した第三の回動体１４と、上記第一の回動体１２を上記枢軸１１に対して固定又は解放する第一のロック手段と、上記第二の回動体１３を上記第一の回動体１２に対して固定又は解放する第二のロック手段と、上記第三の回動体１４を上記第二の回動体１３に対して固定又は解放する第三のロック手段と、刃物台４（図１０参照）に取り付けられた第一の変位センサであるダイヤルゲージ１５と、上記第一の回動体１２に取り付けられた第二の変位センサであるダイヤルゲージ１６とを具備する。

枢軸１１は、チャック２に把持される把持部１１ａと、第一、第二及び第三の回動体１２，１３，１４を支持する支持部１１ｂとを有する。把持部１１ａには円筒形のカラー１７が被せられ、把持部１１ａ上で回らないように固定ネジ１８で把持部１１ａに固定される。カラー１７を省略し、把持部１１ａをチャック２で直に固定することも可能である。カラー１７は、例えばワーク３（図１０参照）から切り出される。

カラー１７は当初から把持部１１ａと一体で形成することも可能であるが、図示例のようにカラー１７は望ましくは把持部１１ａと別体で形成される。チャック２の爪２ａ（図６及び図１１参照）は、高精度の加工を行う場合ワークごとにその径に合わせて用意されるので、カラー１７は爪ごとに同じ径のものを用意し、爪が変更される都度連結軸１１ｂも基部１１に対して付け替えるのが望ましい。これにより、芯高Ｈをより精度良く測定することができる。

この枢軸１１の把持部１１ａが主軸のチャック２に把持されることにより、この芯高測定装置の全体が主軸の先端に固定され、主軸の上記Ｚ軸に枢軸１１の軸心が合致する。当初からＺ軸に枢軸１１の軸心が合致するとは限らないが、その際の調整方法については後述する。

第一の回動体１２は、枢軸１１が貫通する筒部と、この筒部の下側に固定ネジ１９で固定された錘部１２ａとを有する。

筒部は上記枢軸１１の支持部１１ｂの上記チャック２側にベアリング２０を介して回転可能に支持される。

錘部１２ａは第二の変位センサであるダイヤルゲージ１６の保持部としても機能するものである。錘部１２ａは第二の回動体１３の下方で前方に突出する部位を有し、この部位の左右間の中央には凹部２７が形成される。錘部１２ａにおけるこの凹部２７の左右にはダイヤルゲージ１６の軸部が横向きに挿入される穴４５が左右対称に設けられる。また、穴４５は錘部１２ａの左右で上下平行に二個ずつ設けられる。錘部１２ａの凹部２７を挟んだ左右部分には、上下の穴４５の軸心を通るように割り溝２１が形成され、また、割り溝２１を横断するように締付ネジ２２が設けられる。ダイヤルゲージ１６の軸部が所望の穴４５に挿入され、対応する締付ネジ２２が締め付けられることにより、ダイヤルゲージ１６が錘部１２ａの所望箇所に固定される。この錘部１２ａに固定されたダイヤルゲージ１６も錘としての機能を果たす。

第二の回動体１３は、枢軸１１が貫通する筒部と、この筒部の下側に着脱自在に連結された錘部１３ａとを有する。筒部は上記枢軸１１の支持部１１ｂの先端側にベアリング２３を介して回転可能に支持される。筒部の後部は小径部となって上記第一の回動体１２の筒部内に相対回動可能に嵌り込んでいる。

錘部１３ａは、第二の回動体１３に上端が着脱自在に連結される支持棒２４と、支持棒２４の下端に着脱自在に取り付けられる錘塊２５とを有する。支持棒２４はその上端に形成された雄ネジと第二の回動体１３に形成された雌ネジ２４ａとの螺合により第二の回動体１３に連結される。雌ネジ２４ａは、図５に示すように、左右対称に一対形成され、ダイヤルゲージ１６を左右いずれに取り付けるかによって、支持棒２４の取り付け位置も変更される。

錘塊２５はノブ付きのネジ棒２６により支持棒２４の下端に着脱自在に固定される。上記第一の回動体１２の錘部１２ａには上記凹部２７が形成され、この凹部２７内を第二の回動体１３側の支持棒２４が下方に貫通し、錘塊２５が第一の回動体１２の錘部１２ａよりも下方で揺れ動きうるようになっている。

第三の回動体１４は、概ね円盤形に形成され、その背面に上記第二の回動体１３の前端が嵌合する嵌合凹部が形成される。この嵌合凹部内に第二の回動体１３の前端部が挿入され、この前端部の外周面に環状溝２９が形成される。第三の回動体１４と第二の回動体１３は相対的に回動可能である。第三の回動体１４にはその外周面から半径方向内側に向かって止めネジ２８が螺合し、環状溝２９と止めネジ２８の先端との間に鋼製の硬球３０が挿入される。止めネジ２８及び硬球３０は、環状溝２９の円周を少なくとも三等分した箇所にそれぞれ配置される。これにより、第三の回動体１４は第二の回動体１３から脱落することなく枢軸１１の軸心を中心にして第二の回動体１３の回りを回動可能である。

第三の回動体１４には、その前面中央を横切りその周りから食み出るように突条３１が一体的に形成され、この突条３１の上面にゲージ面１４ａが形成される。ゲージ面１４ａは、突条３１を設けることなく第三の回動体１４に段差を形成しこの段差上に形成する等、他の方法によって形成することも可能である。ゲージ面１４ａは、枢軸１１の軸心を含み枢軸１１に垂直な方向に延びる平滑面として形成される。また、ゲージ面１４ａは望ましくは枢軸１１の軸心を対称軸として左右対称形に形成される。この第三の回動体１４は第二の回動体１３と一体で又は第二の回動体１３の回りを枢軸１１を中心にして回動可能であり、この回動運動によりゲージ面１４ａは枢軸１１を支点にシーソー状に揺動可能となる。ゲージ面１４ａには枢軸１１の軸心を対称軸とした二対の対称位置が設けられ、一対の対称位置はゲージ面１４ａの両端の角部３２ａ，３２ｂとされ、他の対の対称位置は突条３１の縁を切り欠きゲージ面１４ａを一部切除することにより、ゲージ面１４ａの両端よりもやや枢軸１１寄りの箇所に形成される角部３３ａ，３３ｂとされる。

第一のロック手段と第二のロック手段は、隣接して設けられ、第一の回動体１２の上部に固定されたプルベース３４を共有する。プルベース３４の空室内には、外周面にそれぞれ円弧状に溝が形成された略半円形のプルブロック３５，３６が並んで挿入され、一方のプルブロック３５が第一のロック手段に対応し、他方のプルブロック３６が第二のロック手段に対応する。両プルブロック３５，３６は、プルベース３４の空室内を各プルブロック３５，３６の直径方向にがたつくことなく移動することができるように設けられる。また、第一と第二のロック手段にそれぞれ対応したノブ付きロックネジ３５ａ，３６ａがプルベース３４を貫通し、各プルブロック３５，３６に螺合している。各ノブ付きロックネジ３５ａ，３６ａをプルベース３４上でいずれかの向きに回すと、対応するプルブロック３５，３６が各プルブロック３５，３６の直径方向及び次に述べるプーリ部３７，３８の直径方向に移動する。

また、第一のロック手段に対応してプーリ部３７が上記枢軸１１に形成され、第二のロック手段に対応して他のプーリ部３８が第二の回動体１３における第一の回動体１２内に侵入した小径部の端面に形成される。一方のプルブロック３５の溝と枢軸１１のプーリ部３７の溝との間には、第一のロック手段の無端体３９が掛け渡され、他方のプルブロック３６の溝と第二の回動体１３のプーリ部３８の溝との間には、第二のロック手段の無端体４０が掛け渡される。各無端体３９，４０はワイヤ、ベルト、ロープ等により形成される。第一の回動体１２のプルベース３４で囲まれた箇所には両無端体３９，４０の貫通する貫通孔４１が設けられる。

これにより、第一のロック手段のノブ付きロックネジ３５ａをいずれかの向きに回すと、無端体３９が緊張又は弛緩して第一の回動体１２を上記枢軸１１に対して固定し又は解放する。また、第二のロック手段のノブ付きロックネジ３６ａをいずれかの向きに回すと、無端体４０が緊張又は弛緩して第二の回動体１３を第一の回動体１２に対して固定し又は解放する。

第三のロック手段は、第二の回動体１３に螺合し、先端に円錐面が形成されたノブ付ロックネジ４２と、上記第三の回動体１４の嵌合凹部の内周面に形成された環状溝１４ｃ内に嵌り込む鋼製の硬球４３と、第二の回動体１３内でノブ付ロックネジ４２の先端と硬球４３との間に穿設されたトンネル状の孔内をスライド可能であり、両端にノブ付ロックネジ４２の先端と硬球４３とに夫々接触しうる円錐面が形成されたクランプピース４４とを有する。

これにより、第三のロック手段のノブ付きロックネジ４２をいずれかの向きに回すと、クランプピース４４が硬球４３を加圧し又は解放する。その結果、第三の回動体１４が第二の回動体１３に対して固定され又は解放される。

上記第三の回動体１４には、枢軸１１の軸心を中心とした円周面１４ｂが形成される。この円周面１４ｂに対向するように変位センサであるダイヤルゲージ（図示せず）が所定位置に固定される。このダイヤルゲージは、具体的には刃物台４（図１０参照）に取り付けられる。このダイヤルゲージは別途用意してもよいが、第一の変位センサであるダイヤルゲージ１５で代替可能である。

ノブ付きロックネジ３５ａ，３６ａを緩めて第一と第二のロック手段を解放し、ノブ付きロックネジ４２を締めて第三のロック手段を固定し、この図示しないダイヤルゲージの触子を円周面１４ｂに接触させたうえで、主軸を手動等により回転させ、ダイヤルゲージの指針が振れないことを確認する。枢軸１１の軸心がＺ軸から偏倚している場合は、ダイヤルゲージの指針が振れて、Ｚ軸に対する枢軸１１の軸心の偏りを検出する。作業者は円周面１４ｂの変位をダイヤルゲージにより視認し、この芯高測定装置の枢軸１１をチャッキングし直すことで、枢軸１１の軸心をＺ軸に合致させる。これにより、より精度の高い芯高の測定が可能になる。

第一の変位センサ１５は、具体的にはダイヤルゲージである。このダイヤルゲージ１５は、刃物台４におけるＸ軸に平行に移動する所望の箇所に着脱自在に固定される。刃物台４がＸ軸に平行に移動する際にこのダイヤルゲージ１５の触子１５ａがゲージ面１４ａを走査して、ゲージ面１４ａのＸ軸に対する偏りを検出する。

具体的には、第一と第二の回動体１２，１３の錘部１２ａ，１３ａが静止したうえで、ノブ付きロックネジ３５ａ，３６ａを締めて第一と第二のロック手段を固定し、ノブ付きロックネジ４２を緩めて第三のロック手段を解放したうえで、刃物台４に取り付けられた第一の変位センサ１５を刃物台４ごとＸ軸に平行に移動させ、ダイヤルゲージ１５の触子１５ａでゲージ面１４ａを走査しつつ、作業者が第三の回動体１４を少しずつ回しながらダイヤルゲージ１５の図示しない指針の振れを少なくする。そして、指針が動かなくなったところで第三の回動体１４を静止させ、ノブ付きロックネジ４２を締めて第三のロック手段を固定する。これにより、図６に示すように、ゲージ面１４ａがＸ軸に合致する。

この第一の変位センサであるダイヤルゲージ１５はこのＸ軸に対する偏りの検出に供された後、必要に応じて刃物台４から除去される。

上記第一の回動体１２に取り付けられた第二の変位センサは、具体的にはダイヤルゲージ１６である。このダイヤルゲージ１６は、上記枢軸１１の軸心を中心とし、上記ゲージ面１４ａの刃物の接触位置を通る円の接線上にその触子１６ａが来るように、第一の回動体１２の錘部１２ａに取り付けられる。これにより、ゲージ面１４ａの刃物の接触位置の変位が正確に検出されることになる。

上述したように上記ゲージ面１４ａの刃物の接触位置は対称的に二対設けられているので、これに対応して第一の回動体１２の錘部１２ａにはダイヤルゲージ１６の軸部を嵌め込む穴４５が凹部２７を間に挟んで左右に二対形成される。

すなわち、第二の変位センサ１６が、枢軸１１の軸心に直交する方向に沿って位置変更可能に第一の回動体１２に取り付け可能である。第二の変位センサ１６であるダイヤルゲージ１６は、その軸部がいずれか一本の穴４５に嵌め込まれ、この穴４５に対応する締付ネジ２２が締め付けられることによって、錘部１２ａの所望箇所に固定される。図２、図７B、図８B又は図９Ｂに示すように、穴４５は刃物の接触位置の半径Ｒ₀又はＲ_iによって選択する。このダイヤルゲージ１６の触子１６ａに第二の回動体１３が当接する。具体的には、第二の回動体１３における錘部１３ａの支持棒２４が触子１６ａに当接する。

また、ダイヤルゲージ１６の軸部を嵌め込む上記二対の穴４５のうち、錘部１２ａにおける凹部２７を挟む左右いずれかを選択することも可能である。図２中、ダイヤルゲージ１６を左側の穴４５に取り付けた場合は、ゲージ面１４ａの右側を刃物に当てて芯高を測定することが可能であり、ダイヤルゲージ１６を右側の穴４５に取り付けた場合は、ゲージ面１４ａの左側を刃物に当てて芯高を測定することが可能である。この場合、支持棒２４の取り付け位置も図５中左右反対側の雌ネジ２４ａの位置に変更される。

また、第一の回動体１２の錘部１２ａには、この第二の変位センサであるダイヤルゲージ１６に対するバランスウエイト４６が取り付けられる。バランスウエイト４６はダイヤルゲージ１６の取り付けられる位置と左右対称的な位置に固定される。これにより、第一の回動体１２の錘部１２ａは、略鉛直下方に垂下し、ダイヤルゲージ１６の軸部は略水平になって静止する。

上述したように、第一の変位センサであるダイヤルゲージ１５による測定によってゲージ面１４ａがＸ軸に合致せしめられ、第一、第二及び第三のロック手段が固定状態とされるが、その後第二のロック手段が解放された時に、Ｚ軸を中心にしたゲージ面１４ａの片側が外径バイト、内径バイト等の刃先に当てられ、あるいはドリル、リーマ、小径砥石等の円周面に当てられてゲージ面１４ａが傾斜してＸ軸と直角方向に変位すると、第二の回動体１３における錘部１３ａの支持棒２４も同量だけ変位し、この変位が第二の変位センサであるダイヤルゲージ１６の指針１６ｂにより読み取り可能となる。刃物が外径バイト又は内径バイトである場合は、このダイヤルゲージ１６から芯高Ｈを読み取ることができる。

刃物にゲージ面１４ａを当てる前に予めダイヤルゲージ１６の指針１６ｂをゼロにセットしておくと、直ちに芯高Ｈを読み取ることができる。また、刃物がドリル、リーマ、小径砥石である場合は、芯高Ｈを割り出す量として読み取ることができる。すなわち、ダイヤルゲージ１６の読み取り値からドリル等の刃物の半径を引くことにより直ちに芯高Ｈを求めることができる。

次に、上記芯高測定装置の作用について刃物の種類ごとに説明する。

＜外径バイトの場合＞
（１）カラー１７を作成し、枢軸１１の把持部１１ａに固定する。カラー１７は、高精度の加工を行う場合、望ましくは芯高測定対称である外径バイトで加工すべきワークの径と同じ径にしたものをワークから切り出す等して使用する。また、チャック２の爪２ａもワークの径に合ったものが使用される。
図６に示すように、芯高測定装置の枢軸１１のカラー１７が被さった把持部１１ａを主軸のチャック２で把持する。これにより、この芯高測定装置の全体が主軸の先端に固定され、主軸の上記Ｚ軸に枢軸１１の軸心が略合致する。
第一と第二のロック手段のノブ付きロックネジ３５ａ，３６ａを解放側に回し、第三のロック手段のノブ付きロックネジ４２を固定側に回し、刃物台４等に固定した第一の変位センサであるダイヤルゲージ１５の触子１５ａを第三の回動体１４の円周面１４ｂに接触させたうえで、主軸を手動等により回転させ、ダイヤルゲージ１５の指針が振れないことを確認する。このダイヤルゲージ１５は第一の変位センサとは別物であってもよいし、ダイヤルゲージに限られるものでもない。
枢軸１１の軸心がＺ軸から偏倚している場合は、ダイヤルゲージ１５の指針が振れて、Ｚ軸に対し枢軸１１の軸心が偏っていることと、その偏りの程度を示す。作業者は円周面１４ｂの変位をダイヤルゲージ１５により視認し、この芯高測定装置の枢軸１１をチャッキングし直すことで、枢軸１１の軸心をＺ軸に合致させる。これにより、より精度の高い芯高の測定が可能になる。

（２）第一の回動体１２と第二の回動体１３が各々の錘部１２ａ，１３ａの重量により一定の向きで静止するのを待つ。第一の回動体１２の錘部１２ａには、第二の変位センサであるダイヤルゲージ１６やバランスウエイト４６等を予め刃物を当てる位置の半径Ｒ₀又はＲ_iに対応した位置に取り付けておく。
第一の回動体１２が静止すると、第一のロック手段のノブ付きロックネジ３５ａを固定側に操作し、第一の回動体１２を枢軸１１に対して回らないように固定する。
また、第二の回動体１３が静止すると、第二のロック手段のノブ付きロックネジ３６ａを固定側に操作し、第二の回動体１３を第一の回動体１２に固定し、この第一の回動体１２を介して枢軸１１に対し回らないように固定する。
主軸は以後測定終了まで回転させることなく静止させる。

（３）第一の変位センサであるダイヤルゲージ１５を刃物台４にセットし、刃物台４をＸ軸に平行に移動させる。また、予め第三のロック手段のノブ付きロックネジ４２を解放側に操作し、第三の回動体１４を第二の回動体１３に対し回動自在にしておく。これにより、図６に示すように、ダイヤルゲージ１５の触子１５ａが第三の回動体１４のゲージ面１４ａ上を滑る。
通常の場合、ゲージ面１４ａは当初Ｘ軸に対して多少偏っている。刃物台４がＸ軸に平行に移動すると、第一のセンサであるダイヤルゲージ１５の触子１５ａがゲージ面１４ａを走査して、ゲージ面１４ａのＸ軸に対する偏りを検出する。一方、作業者は第三の回動体１４を少しずつ回しながらダイヤルゲージ１５の図示しない指針の振れを少なくする。指針が振れなくなるまで第三の回動体１４の微小回転と刃物台４の移動とを繰り返す。そして、指針が動かなくなったところで第三の回動体１４を静止させる。これにより、ゲージ面１４ａにＸ軸が合致し、ゲージ面１４ａの傾斜角が刃物台４のスラント角θに等しくなる。
このように、第一の変位センサの出力であるダイヤルゲージ１５の目盛りを見ながら第三の回動体１４を回転させるので、ゲージ面１４ａをＸ軸に正確に合致させることができる。
続いて、第三のロック手段のノブ付きロックネジ４２を固定側に操作し、第三の回動体１４を第二の回動体１３に対し回らないように固定する。また、第二の変位センサであるダイヤルゲージ１６の指針１６ｂを目盛りの零に合わせる。また、必要に応じて第一の変位センサであるダイヤルゲージ１５を刃物台４から除去する。
これにより、芯高測定の準備が整ったことになる。

（４）芯高Ｈの測定に際し、図７Ａ及び図７Ｂに示す測定対象の外径バイト４７を刃物台４（図１０参照）に固定する。また、第二のロック手段のノブ付きロックネジ３６ａが固定側に操作されている場合は、そのノブを解放側に回し、一体化された第二の回動体１３と第三の回動体１４とを枢軸１１の回りで回転可能にする。枢軸１１の軸心は上記（１）の調整によりＺ軸に合致させられているので、第二の回動体１３と第三の回動体１４はＺ軸の回りで回転自在となる。

（５）刃物台４をＸ軸に平行に移動させて、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、外径バイト４７の刃先４７ａに第三の回動体１４のゲージ面１４ａにおける所定の角部３２ｂを押し付ける。
図７Ｂに示すように、第二の変位センサであるダイヤルゲージ１６の触子１６ａは、枢軸１１の軸心すなわちＺ軸を中心とし、角部３２ｂを通る円の接線上に位置している。すなわち、図７Ｂ中、Ｚ軸から角部３２ｂまでの距離とＺ軸から触子１６ａまでの距離は共にＲ₀になっている。これにより、ゲージ面１４ａの外径バイト４７の接触位置の変位が正確に検出されることになる。
外径バイト４７の刃先４７ａをゲージ面１４ａの反対側の角部３２ａに押し付けて芯高を測定することも可能である。

（６）外径バイト４７の刃先４７ａにゲージ面１４ａの一方の角部３２ｂが押し付けられると、第二の回動体１３と共に第三の回動体１４が枢軸１１の軸心すなわちＺ軸の回りを回転し、図７Ｂのごとく第二の回動体１３における錘部１３ａの支持棒２４が、第二の変位センサであるダイヤルゲージ１６の触子１６ａを押圧する。この触子１６ａの変位を第二の変位センサであるダイヤルゲージ１６の指針１６ｂが示す目盛りから読み取って芯高Ｈとする。

（７）芯高Ｈに近い厚さの敷板等（図示せず）を用意し、外径バイト４７のＹ軸に平行な方向での高さを調整し、再度上記（６）の操作を行い、第二の変位センサであるダイヤルゲージ１６の指針１６ｂが目盛りの零を示すまで同様な操作を繰り返す。

（８）かくて、上記（７）の操作により外径バイト４７の刃先４７ａの位置が調整され、芯高Ｈが零になった状態で外径バイト４７が刃物台４にセットされたことになる。
その後、第二のロック手段のノブ付ロックネジ３６ａを固定側に回して第二及び第三の回動体１３，１４を枢軸１１側に固定する。そして、主軸のチャック２の爪を開いてこの芯高測定装置を主軸から除去し保管する。

（９）主軸のチャック２でワーク３（図１１参照）を把持してワーク３を高速回転させ、刃物台４をＸ軸に平行に移動させつつ外径バイト４７でワーク３を切削する。芯高Ｈが零になった外径バイト４７の刃先４７ａはＸ軸上を移動し、ワーク３を正確に切削する。

＜内径バイトの場合＞
（１）上記外径バイト４７の場合における（１）〜（３）の操作と同様な操作を行って、芯高測定の準備を整える。

（２）芯高Ｈの測定に際し、図８Ａ及び図８Ｂに示す測定対象の内径バイト４８を刃物台４（図１０参照）に固定する。また、第二のロック手段のノブ付ロックネジ３６ａを解放側に回して第二の回動体１３及び第三の回動体１４を第一の回動体１２から解放し、第二の回動体１３及び第三の回動体１４がＺ軸の回りで回転しうるようにする。

（３）刃物台４をＸ軸に平行に移動させて、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、内径バイト４８の刃先４８ａに第三の回動体１４のゲージ面１４ａにおける所定の角部３３ｂを押し付ける。
図８Ｂに示すように、第二の変位センサであるダイヤルゲージ１６の触子は、枢軸１１の軸心すなわちＺ軸を中心とし、角部３３ｂを通る円の接線上に位置している。すなわち、図８Ｂ中、Ｚ軸から角部３３ｂまでの距離とＺ軸から触子１６ａまでの距離は共にＲｉである。これにより、ゲージ面１４ａにおける内径バイト４８の接触位置の変位が正確に検出されることになる。
内径バイト４８の刃先４８ａをゲージ面１４ａの反対側の角部３３ａに押し付けることによっても芯高を測定することができる。

（４）内径バイト４８の刃先４８ａにゲージ面１４ａの一方の角部３３ｂを押し付けると、第二の回動体１３と共に第三の回動体１４が枢軸１１の軸心すなわちＺ軸の回りを回転し、図８Ｂのごとく第二の回動体１３における錘部１３ａの支持棒２４が、第二の変位センサであるダイヤルゲージ１６の触子１６ａを押圧する。この触子１６ａの変位を第二の変位センサであるダイヤルゲージ１６の指針１６ｂが示す目盛りから読み取ってこの内径バイト４８の芯高Ｈとする。

（５）芯高Ｈに近い厚さの敷板等（図示せず）を用意し、内径バイト４８のＹ軸に平行な方向での高さを調整し、再度上記（４）の操作を行い、第二の変位センサであるダイヤルゲージ１６の指針１６ｂが目盛りの零を示すまで同様な操作を繰り返す。

（６）上記（５）の操作により内径バイト４８の刃先４８ａの位置が調整されたことになり、内径バイト４８は芯高Ｈが零になった状態で刃物台４にセットされたことになる。
その後、第二のロック手段のノブ付きロックネジ３６ａを固定側に回して第二及び第三の回動体１３，１４を枢軸１１側に固定する。そして、主軸のチャック２の爪を開いてこの芯高測定装置を主軸から除去し保管する。

（７）主軸のチャック２でワーク３（図１０参照）を把持してワーク３を高速回転させ、刃物台４をＸ軸に平行に移動させつつ内径バイト４８でワーク３の内径部を切削する。芯高Ｈが零になった内径バイト４８の刃先４８ａはＸ軸上を移動し、ワーク３を正確に切削する。

＜ドリルの場合＞
（１）上記外径バイト４７の場合における（１）〜（３）の操作と同様な操作を行って、芯高測定の準備を整える。

（２）芯高Ｈの測定に際し、測定対象のドリル４９を刃物台４（図１０参照）に固定する。また、第二のロック手段のノブ付きロックネジ３６ａを回して第二の回動体１３及び第三の回動体１４を第一の回動体１２から解放し、第二の回動体１３及び第三の回動体１４がＺ軸の回りで回転しうるようにする。

（３）刃物台４をＸ軸に平行に移動させて、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、ドリル４９の刃の形成された円周面４９ａに第三の回動体１４のゲージ面１４ａにおける所定の角部３２ｂを押し付ける。
図９Ｂに示すように、第二の変位センサであるダイヤルゲージ１６の触子１６ａは、枢軸１１の軸心すなわちＺ軸を中心とし、角部３２ｂを通る円の接線上に位置している。すなわち、図９Ｂ中、Ｚ軸から角部３２ｂまでの距離とＺ軸から触子１６ａまでの距離は共にＲ₀になっている。これにより、ゲージ面１４ａにおけるドリル４９の接触位置の変位が正確に検出されることになる。

（４）ドリル４９の円周面４９ａがゲージ面１４ａの一方の角部３２ｂに当たって押圧すると、第二の回動体１３と共に第三の回動体１４が枢軸１１の軸心すなわちＺ軸の回りを回転し、図９Ｂのごとく第二の回動体１３における錘部１３ａの支持棒２４が、第二の変位センサであるダイヤルゲージ１６の触子１６ａを押圧する。この触子１６ａの変位を第二の変位センサであるダイヤルゲージ１６の指針１６ｂが示す目盛りから読み取ってこのドリル４９の芯高Ｈを割り出す量とする。この芯高Ｈを割り出す量の値からドリル４９の半径を減じるとこのドリル４９の芯高Ｈが求められる。この芯高Ｈはドリル４９のＹ方向の芯ズレ量に相当する。

（５）この芯高Ｈを零にするための操作を行う。具体的には、ドリル４９の刃物台４による掴み精度、ドリル４９を掴むツールホルダ５（図１０参照）の精度、ツールホルダ５を固定するツールベースの芯高、ターレット４ａの割出精度等を確認し調整する。このような調整と上記芯高Ｈの測定を第二の変位センサであるダイヤルゲージ１６の指針１６ｂがドリル４９の半径を示すまで繰り返し行う。ダイヤルゲージ１６の指針１６ｂがドリル４９の半径を示すことで、ドリル４９の尖端である刃先４９ｂがＺ軸に合致する。

（６）芯高Ｈが零になると、第二のロック手段のノブ付きロックネジ３６ａを固定側に回して第二及び第三の回動体１３，１４を枢軸１１側に固定する。そして、主軸のチャック２を開いてこの芯高測定装置を主軸から除去し保管する。

（７）主軸のチャック２でワーク３（図１０参照）を把持してワーク３を高速回転させ、刃物台４をＺ軸方向に移動させつつドリル４９でワーク３の端面から穿孔する。芯高Ｈが零になり、ドリル４９の軸心はＺ軸に合致しているのでワーク３は正確に切削される。
なお、リーマ、小径砥石の場合もそれらの円周面に刃を有する刃物であるから、ドリルの場合と同様にして芯高Ｈを求め、同様に零にすることができる。

以上のように、この芯高測定装置によれば、外径バイト、内径バイト、ドリル等の各種刃物について芯高を測定することができるが、いずれかの刃物について芯高を測定した後に再度他の同種又は異種の刃物について芯高を測定する場合は、次のようなより簡易な操作を行うことで足りる。

（Ａ）前回の何らかの刃物の芯高測定の次に同種又は異種の刃物である外径バイト、内径バイト、ドリル等について芯高測定する場合は、必要に応じてカラー１７をワーク３から切り出す等して新たに作成し、枢軸１１の把持部１１ａに固定する。

（Ｂ）図６に示すように、芯高測定装置の枢軸１１の把持部１１ａをカラー１７の上から主軸のチャック２で把持する。
高精度の加工を必要とする場合等必要に応じて、再度次のような操作を行って主軸のＺ軸に枢軸１１の軸心を正確に合致させる。
すなわち、第一と第二のロック手段の各ノブ付きロックネジ３５ａ，３６ａを解放側に回し、第三のロック手段のノブ付きロックネジ４２を固定側に回し、刃物台４等に固定したダイヤルゲージ１５の触子１５ａを第三の回動体１４の円周面１４ｂに接触させたうえで、主軸を手動等により回転させ、ダイヤルゲージ１５の指針が振れないことを確認する。枢軸１１の軸心がＺ軸から偏倚している場合は、ダイヤルゲージ１５の指針が振れて、Ｚ軸に対し枢軸１１の軸心が偏っていることと、その偏りの程度を示す。作業者は円周面１４ｂの変位をダイヤルゲージ１５により視認し、この芯高測定装置の枢軸１１をチャッキングし直すことで、枢軸１１の軸心をＺ軸に合致させる。これにより、より精度の高い芯高の測定が可能になる。

（Ｃ）必要に応じて、締付ネジ２２を緩めて第二の変位センサであるダイヤルゲージ１６を錘部１２ａにおける刃物を当てる位置に対応した箇所に付け替える。

（Ｄ）第一と第二のロック手段の各ノブ付ロックネジ３５ａ，３６ａを解放側に回し、第一と第二の回動体１２，１３が静止するのを待つ。このとき、第三のロック手段は固定状態にあり、第三の回動体１４は第二の回動体１３と一体化されている。第一と第二の回動体１２，１３の各錘部１２ａ，１３ａは前回と同じ位置に停止することから、ゲージ面１４ａは当初からＸ軸に合致した状態で位置決めされる。従って、上記ゲージ面１４ａをＸ軸に合致させる操作が省略可能である。

（Ｅ）第一と第二の回動体１２，１３が静止したら、第一のロック手段のノブ付ロックネジ３５ａを固定側に回し、第一の回動体１２を枢軸１１に対して固定する。この後、芯高測定終了まで主軸は静止状態に保持する。また、第二の変位センサであるダイヤルゲージ１６の指針１６ｂを目盛りの零に合わせる。第二のロック手段のノブ付ロックネジ３６ａを解放側に回し、第二と第三の回動体１３，１４を枢軸１１の回りで回動自在にする。

このように、最初の芯高測定時にゲージ面１４ａの向きが第一及び第二の回動体１２，１３における錘１２ａ，１３ａの静止する鉛直方向に関連付けられ、第三のロック手段４２の固定状態を保つことにより以後この関連付けを再現することができるので、二度目以降の刃物の芯高測定の際は、二度目以降の刃物が最初の刃物と同種、異種の如何を問わずゲージ面１４ａをＸ軸に合わせる作業を省略し、直ちにゲージ面１４ａを刃物に当てる操作から開始して速やかに刃物の芯高を測定することができる。

以上、本発明の望ましい実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々変更可能である。例えば、上記実施の形態ではこの芯高測定装置を使用する工作機械をスラント角θが設けられたターレット型旋盤として説明したが、スラント角の無いターレット型旋盤や、くし歯型旋盤についても使用可能であり、さらには旋盤以外の工作機械についても使用可能である。また、内面研削盤、回転工具等のごとくドリル、リーマ、砥石等の刃物が回転する場合は、この芯高測定装置により刃物の回転振れ精度の測定も可能である。また、変位センサはダイヤルゲージに限らず他のセンサで代替することも可能である。

本発明に係る芯高測定装置の一態様を示す斜視図である。 図１に示す芯高測定装置の正面図である。 図１に示す芯高測定装置の背面図である。 図１に示す芯高測定装置をＺ軸を含む面で切って示す垂直断面図である。 図１中、錘を除いて示す底面図である。 主軸のチャックに把持された芯高測定装置の斜視図である。 外径バイトの芯高を測定中の芯高測定装置を示す斜視図である。 図７Ａ中、Ｚ軸方向に見た正面図である。 内径バイトの芯高を測定中の芯高測定装置を示す斜視図である。 図８Ａ中、Ｚ軸方向に見た正面図である。 ドリルの芯高を測定中の芯高測定装置を示す斜視図である。 図９Ａ中、Ｚ軸方向に見た正面図である。 従来のターレット型旋盤の主軸台及び刃物台を示す斜視図である。 （Ａ）はワークを外径バイトと共に端面側から見た正面図、（Ｂ）はワークを側面から見た側面図である。 （Ａ）はワークをドリルと共に端面側から見た正面図、（Ｂ）はワークを側面から見た側面図である。

符号の説明

２…チャック
４…刃物台
１１…枢軸
１２…第一の回動体
１２ａ…錘部
１３…第二の回動体
１３ａ…錘部
１４…第三の回動体
１４ａ…ゲージ面
１４ｂ…円周面
１５，１６…ダイヤルゲージ
１６ａ…ダイヤルゲージの触子
１７…カラー
３５ａ，３６ａ，４２…ノブ付きロックネジ
４７…外径バイト
４７ａ…外径バイトの刃先
４８…内径バイト
４８ａ…内径バイトの刃先
４９…ドリル
４９ａ…円周面
４９ｂ…ドリルの刃先
Ｈ…芯高

Claims (7)

1. 工作機械の刃物台が主軸の軸心であるＺ軸と直交するＸ軸に平行に移動する場合における刃物の刃先が移動する軌跡と、上記Ｚ軸との間の距離を芯高として求める芯高測定装置において、上記主軸のチャックに上記Ｚ軸に軸心が合致するように把持される枢軸と、この枢軸の上記チャック側に枢支される、下方に錘部を有した第一の回動体と、上記枢軸の先端側に枢支される、下方に錘部を有した第二の回動体と、この第二の回動体に上記枢軸の軸心を中心に回動可能に枢支される、上記枢軸の軸心を含みこの軸心に直交する方向に延びるゲージ面を有した第三の回動体と、上記第一の回動体を上記枢軸に対して固定又は解放する第一のロック手段と、上記第二の回動体を上記第一の回動体に対して固定又は解放する第二のロック手段と、上記第三の回動体を上記第二の回動体に対して固定又は解放する第三のロック手段と、上記錘部が静止したうえで上記第一と第二のロック手段が固定され、上記第三のロック手段が解放された時に、上記刃物台が上記Ｘ軸に平行に移動すると同時に上記ゲージ面を走査して、上記ゲージ面の上記Ｘ軸に対する偏りを検出する上記刃物台に取り付けられた第一の変位センサと、上記第一と第三のロック手段が固定され上記第二のロック手段が解放された時に、上記Ｚ軸を中心にした上記ゲージ面の片側に上記刃物が当てられることにより生じる上記ゲージ面の変位を芯高として又は芯高を割り出す量として検出する上記第一の回動体に取り付けられた第二の変位センサとを具備することを特徴とする芯高測定装置。
2. 請求項１に記載の芯高測定装置において、第三の回動体に枢軸の軸心を中心とした円周面が形成され、この円周面に対向するように変位センサが所定位置に固定され、第一と第二のロック手段が解放され、第三のロック手段が固定されたうえで主軸が回転する時の上記円周面の変位が、Ｚ軸に対する上記枢軸の軸心の偏りとして上記変位センサにより検出されるようにしたことを特徴とする芯高測定装置。
3. 請求項１に記載の芯高測定装置において、第二の変位センサがダイヤルゲージであり、枢軸の軸心を中心とし、ゲージ面の刃物の接触位置を通る円の接線上に上記ダイヤルゲージの触子が配置され、この触子に第二の回動体が当接していることを特徴とする芯高測定装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の芯高測定装置において、第二の変位センサが、枢軸の軸心に直交する方向に沿って位置変更可能に第一の回動体に取り付けられたことを特徴とする芯高測定装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の芯高測定装置において、刃物が外径バイト又は内径バイトであり、第二の変位センサにより求められたゲージ面の変位が芯高とされることを特徴とする芯高測定装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の芯高測定装置において、刃物がその円周面に刃を有し、この円周面がゲージ面に当てられることにより第二の変位センサにより求められたゲージ面の変位からこの刃物の半径が減じられた量が芯高とされることを特徴とする芯高測定装置。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の芯高測定装置において、枢軸における主軸のチャックに把持される部分が、枢軸に対して着脱自在に形成され、かつ、芯高測定対象である刃物で切削しようとするワークの径に等しく形成されていることを特徴とする芯高測定装置。

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