JP5235284B2 - 測定方法及び工作機械 - Google Patents
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前記変位測定手段の測定可能方向と同一方向に沿った前記変位測定手段と測定対象物との相対移動によって前記測定対象物の被測定部位を前記変位測定手段の測定範囲内に移動させ、
所定の測定タイミングにおける前記変位測定手段の出力値と前記機械の座標系の座標位置である送り軸位置読取り手段の読みとを同時に検出し、
検出した前記変位測定手段の出力値と前記機械の座標系の座標位置とから前記変位測定手段の基準位置に対する前記測定対象物の被測定部位の前記機械の座標系における座標位置を演算して求めることを特徴とした測定方法が提供される。
前記変位測定手段の測定可能方向と同一方向に沿った前記相対移動によって前記工具の被測定切刃部を前記変位測定手段の測定可能範囲内に移動させ、
所定の測定タイミングにおける前記変位測定手段の出力値と前記NC工作機械の座標系の座標位置である送り軸位置読取り手段の読みとを同時に検出し、
検出した前記変位測定手段の出力値と前記座標系の座標位置とから前記変位測定手段の基準位置に対する前記工具の被測定切刃部の前記座標系における座標位置を演算して求めることを特徴とした測定方法が提供される。
前記相対移動によって前記変位測定手段の測定可能範囲内に前記主軸の基準部位又は主軸に装着された長さが既知のマスタピースの基準部位を移動させ、所定の測定タイミングにおける前記変位測定手段の出力値と前記NC工作機械の座標系のZ軸の座標位置である送り軸位置読取り手段の読みとを予め同時に検出し、検出した値と前記マスタピースの長さ値とを校正データとしてそのまま記憶するか又は検出した値と前記マスタピースの長さ値とから校正データを演算で求めて記憶し、
前記相対移動によって前記変位測定手段の測定可能範囲内に前記主軸に装着した測定すべき工具の刃先を移動させ、所定の測定タイミングにおける前記変位測定手段の出力値と前記NC工作機械の座標系のZ軸の座標位置である送り軸位置読取り手段の読みとを同時に検出し、
前記記憶した校正データ、及び前記測定すべき工具について検出した前記変位測定手段の出力値と前記NC工作機械の座標系のZ軸の座標位置に基づいて前記工具の前記主軸の基準部位又は主軸に装着したマスタピースの基準部位に対する工具長を演算して求める測定方法が提供される。
前記相対移動によって前記主軸に装着した径が既知のマスタピースの側面を前記変位測定手段の測定可能範囲内に移動させ、所定の測定タイミングにおける前記変位測定手段の出力値と前記NC工作機械の座標系のX又はY軸の座標位置である送り軸位置読取り手段の読みとを予め同時に検出し、検出した値と前記マスタピースの径の値とを校正データとしてそのまま記憶するか又は検出した値と前記マスタピースの径の値とから校正データを演算で求めて記憶し、
前記相対移動によって前記変位測定手段の測定可能範囲内に前記主軸に装着した測定すべき工具の切刃の被測定部位を移動させ、所定の測定タイミングにおける前記変位測定手段の出力値と前記NC工作機械の座標系のX又はY軸の座標位置である送り軸位置読取り手段の読みとを同時に検出し、
前記記憶した校正データ、及び前記測定すべき工具について検出した前記変位測定手段の出力値と前記NC工作機械の座標系のX又はY軸の座標位置に基づいて前記工具の切刃径を演算して求める測定方法が提供される。
前記主軸、工具又はワークの被測定部位のX、Y、Z軸の少なくとも1つの方向の変位量を測定可能な接触式又は非接触式の変位測定手段と、
前記被測定部位と前記変位測定手段との相対移動の座標系の座標位置を送り軸位置読取り手段の読みから検出する座標位置検出手段と、
前記変位測定手段の測定可能方向と同一方向に沿った前記相対移動によって前記被測定部位を前記変位測定手段の測定可能範囲内に移動させた後、所定の測定タイミングにおける前記変位測定手段の出力値と前記座標位置検出手段の出力値を同時に検出し、検出した両出力値から前記変位検出手段の基準位置に対する前記被測定部位の前記座標系における座標位置を演算して求める演算手段とを具備しワークの加工を行う工作機械が提供される。
Yc=1/2(Y1+Y2)
ここで、
X1:測定面がX軸に沿って正の方向に向けられたX軸方向距離センサ38aの測定面のX座標
X2:測定面がX軸に沿って負の方向に向けられたX軸方向距離センサ38bの測定面のX座標
Y1:測定面がY軸に沿って正の方向に向けられたY軸方向距離センサ42aの測定面のY座標
Y2:測定面がY軸に沿って負の方向に向けられたY軸方向距離センサ42bの測定面のY座標
である。
Ycs=1/2((Y1+x1)+(Y2−x2))
ここで、
x1:X軸方向距離センサ38aの測定値であり、X軸方向距離センサ38aの測定面と主軸14の側面との間の距離
x2:X軸方向距離センサ38bの測定値であり、X軸方向距離センサ38bの測定面と主軸14の側面との間の距離
y1:Y軸方向距離センサ42aの測定値であり、Y軸方向距離センサ42aの測定面と主軸14の側面との間の距離
y2:Y軸方向距離センサ42bの測定値であり、Y軸方向距離センサ42bの測定面と主軸14の側面との間の距離
である。
ΔX=XCS−XC=1/2(x1−x2)
ΔY=YCS−YC=1/2(y1−y2)
ΔZ=ZES−Zc
ここで、
ΔX:X軸方向の偏差
ΔY:Y軸方向の偏差
ΔZ:Z軸方向の偏差
Zc:機械座標系における主軸14の端面のZ座標(X、Y、Z軸位置読取装置18におけるZ軸方向のスケールの読み)である。
上述の工具Tの先端をZ軸測定プローブ30aに当接させて軸移動を停止したとき、演算装置24がZ軸測定プローブ30aのZ軸に沿った変位ZST及びX、Y、Z軸位置読取装置18により機械座標系のZ座標ZMTを記憶するといことは、とりも直さず機械座標系における工具の刃先位置が定義できた(求まった)ことである。
=RS−((XMT−XMO)+(XS0−XST))
XMO=XMTの場合は次式を得る。
但し、RSは主軸14の半径であり、所望の加工精度を得るために必要となる精度内で既知の値である。
演算装置24は、この見かけ上の工具Tの刃先の直径Dsを演算して補正部22へ出力する。補正部22は、この刃先の直径Ds及び既に説明した工具長LTを主軸の基準位置と工具の刃先位置との関係寸法として記憶する。
TZ=PZ+DZ+CZ
の演算式によって演算する(ステップS10)。
TL=TZ−SP
の演算式によって演算する(ステップS14)。そしてこの工具長TLを記憶部76へ登録する(ステップS15)。ここで基準位置情報SPは、主軸14の端面又は主軸14に装着した長さが既知のマスタピースの先端面を工具刃先位置測定装置30に当接し、前述の工具刃先の座標位置を演算で求めたのと同様の方法で予め求め、データ記憶部76に記憶しておくのである。
Claims (5)
- 接触式又は非接触式の変位測定手段を用いて機械の座標系における測定対象物の被測定部位の座標位置を測定する測定方法において、
前記変位測定手段の測定可能方向と同一方向に沿った前記変位測定手段と測定対象物との相対移動によって前記測定対象物の被測定部位を前記変位測定手段の測定範囲内に移動させ、
所定の測定タイミングにおける前記変位測定手段の出力値と前記機械の座標系の座標位置である送り軸位置読取り手段の読みとを同時に検出し、
検出した前記変位測定手段の出力値と前記機械の座標系の座標位置とから前記変位測定手段の基準位置に対する前記測定対象物の被測定部位の前記機械の座標系における座標位置を演算して求めることを特徴とした測定方法。 - NC工作機械の主軸に対して相対移動する構成部材に設けられた接触式又は非接触式の変位測定手段を用いて前記主軸に装着した工具の被測定切刃部の座標位置を測定する測定方法において、
前記変位測定手段の測定可能方向と同一方向に沿った前記相対移動によって前記工具の被測定切刃部を前記変位測定手段の測定可能範囲内に移動させ、
所定の測定タイミングにおける前記変位測定手段の出力値と前記NC工作機械の座標系の座標位置である送り軸位置読取り手段の読みとを同時に検出し、
検出した前記変位測定手段の出力値と前記座標系の座標位置とから前記変位測定手段の基準位置に対する前記工具の被測定切刃部の前記座標系における座標位置を演算して求めることを特徴とした測定方法。 - NC工作機械の主軸に対してZ軸方向に相対移動する構成部材に設けられたZ軸方向変位を測定可能な接触式又は非接触式の変位測定手段を用い、前記主軸に装着された工具の工具長を測定する測定方法において、
前記相対移動によって前記変位測定手段の測定可能範囲内に前記主軸の基準部位又は主軸に装着された長さが既知のマスタピースの基準部位を移動させ、所定の測定タイミングにおける前記変位測定手段の出力値と前記NC工作機械の座標系のZ軸の座標位置である送り軸位置読取り手段の読みとを予め同時に検出し、検出した値と前記マスタピースの長さ値とを校正データとしてそのまま記憶するか又は検出した値と前記マスタピースの長さ値とから校正データを演算で求めて記憶し、
前記相対移動によって前記変位測定手段の測定可能範囲内に前記主軸に装着した測定すべき工具の刃先を移動させ、所定の測定タイミングにおける前記変位測定手段の出力値と前記NC工作機械の座標系のZ軸の座標位置である送り軸位置読取り手段の読みとを同時に検出し、
前記記憶した校正データ、及び前記測定すべき工具について検出した前記変位測定手段の出力値と前記NC工作機械の座標系のZ軸の座標位置に基づいて前記工具の前記主軸の基準部位又は主軸に装着したマスタピースの基準部位に対する工具長を演算して求める測定方法。 - NC工作機械の主軸に対して相対移動する構成部材に設けられたXまたはY軸方向変位を測定可能な接触式又は非接触式の変位測定手段を用い、前記主軸に装着された工具の径を測定する測定方法において、
前記相対移動によって前記主軸に装着した径が既知のマスタピースの側面を前記変位測定手段の測定可能範囲内に移動させ、所定の測定タイミングにおける前記変位測定手段の出力値と前記NC工作機械の座標系のX又はY軸の座標位置である送り軸位置読取り手段の読みとを予め同時に検出し、検出した値と前記マスタピースの径の値とを校正データとしてそのまま記憶するか又は検出した値と前記マスタピースの径の値とから校正データを演算で求めて記憶し、
前記相対移動によって前記変位測定手段の測定可能範囲内に前記主軸に装着した測定すべき工具の切刃の被測定部位を移動させ、所定の測定タイミングにおける前記変位測定手段の出力値と前記NC工作機械の座標系のX又はY軸の座標位置である送り軸位置読取り手段の読みとを同時に検出し、
前記記憶した校正データ、及び前記測定すべき工具について検出した前記変位測定手段の出力値と前記NC工作機械の座標系のX又はY軸の座標位置に基づいて前記工具の切刃径を演算して求める測定方法。 - 数値制御により工具を装着した主軸とワークを固定したテーブルとの間でX、Y、Zの3軸方向の相対移動を行わせワークを加工する工作機械において、
前記主軸、工具又はワークの被測定部位のX、Y、Z軸の少なくとも1つの方向の変位量を測定可能な接触式又は非接触式の変位測定手段と、
前記被測定部位と前記変位測定手段との相対移動の座標系の座標位置を送り軸位置読取り手段の読みから検出する座標位置検出手段と、
前記変位測定手段の測定可能方向と同一方向に沿った前記相対移動によって前記被測定部位を前記変位測定手段の測定可能範囲内に移動させた後、所定の測定タイミングにおける前記変位測定手段の出力値と前記座標位置検出手段の出力値を同時に検出し、検出した両出力値から前記変位検出手段の基準位置に対する前記被測定部位の前記座標系における座標位置を演算して求める演算手段と、
を具備しワークの加工を行う工作機械。
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