JP5621076B2 - Tool inspection method and apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、エンドミル等回転させてワークを削る工具の検査装置に関する。 The present invention relates to an inspection device for a tool that rotates an end mill or the like to cut a workpiece.
エンドミルやボールエンドミル、ツイストドリル等の複雑な形状を有する旋削工具の複数の寸法、形状精度を1回の段取りにより簡単、迅速に、かつ高精度に測定可能な工具測定装置が特開平6−109440号公報に開示されている。ここでは、被測定工具24はチャック22を介してワークスピンドル20に取着される。ワークスピンドル20は、所定の軸線の回りには回転可能であるが、同軸線に沿って長手方向には動作不能に固定されている。これに対して、測定手段たる透過型レーザ測定装置42、44と、顕微鏡30と、電気マイクロメータは、X軸、U軸、Y軸方向に移動可能に構成されたテーブル6、12、16上に固定されている。従って、被測定工具24を回転軸回りに回転させ、或いは各テーブルをX、U軸およびY軸方向に移動させて、その移動距離を測定することにより、被測定工具24の各部の寸法、形状精度を測定するように構成されている。 A tool measuring device capable of measuring a plurality of dimensions and shape accuracy of a turning tool having a complicated shape such as an end mill, a ball end mill, a twist drill, etc. easily, quickly and with high accuracy by a single setup. It is disclosed in the gazette. Here, the tool 24 to be measured is attached to the
この技術は、被測定工具が軸線の回りには回転可能であるが、同軸線に沿って長手方向には動作不能とされて可動部が少ないので被測定工具を高精度に測定できるという利点がある。
しかしながら、被測定工具の被保持面とチャックの被測定工具保持面との微少隙間部にごみ等の異物が侵入すると、図4に示すように、被測定工具は測定基準軸Aと同心のチャックの軸に対して傾斜して取着されチャックを回転させると測定基準軸(スピンドル軸)に対して被測定工具が傾斜状態で回転するので正確な測定ができないという欠点がある。
However, if foreign matter such as dust enters the minute gap between the holding surface of the tool to be measured and the measuring tool holding surface of the chuck, the tool to be measured is a chuck concentric with the measurement reference axis A as shown in FIG. When the chuck is rotated while being tilted with respect to the axis, the tool to be measured rotates in an inclined state with respect to the measurement reference axis (spindle axis), so that there is a drawback that accurate measurement cannot be performed.
本発明は以上のような背景のもとになされたもので、エンドミルやツイストドリル等の複雑な形状を有する旋削工具の測定において、被測定工具の軸線と被測定工具が連結され駆動手段により回動されるチャック部軸線とが同軸に連結されなくても簡単、迅速に、かつ高精度に測定可能な工具検査方法とその装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made based on the background as described above. In measurement of a turning tool having a complicated shape such as an end mill or a twist drill, the axis of the tool to be measured and the tool to be measured are connected and rotated by a driving means. It is an object of the present invention to provide a tool inspection method and apparatus capable of measuring easily, quickly, and with high accuracy even if the chuck part axis to be moved is not coaxially connected.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
請求項1に示す工具検査方法は、被測定工具支持具と被測定工具支持具に近接離反自在とされる被測定工具押付具とで被測定工具のシャンク部を該シャンク部の軸線が振れることなく回動可能に挟持させる工程と、被測定工具と被測定工具を回動させる駆動手段とをたわみ軸継手を介して着脱自在に連結する工程と、前記駆動手段を駆動させて前記被測定工具支持具と被測定工具押付具とで挟持された被測定工具を回転させる工程と、前記回転する工具の外径等所要な部位を非接触で測定する工程とを備えたものである。 In the tool inspection method according to claim 1, the axis of the shank portion can be swung with respect to the shank portion of the tool to be measured by the tool to be measured and the tool pressing tool to be measured which can be moved close to and away from the tool support. And a step of detachably connecting the tool to be measured and a driving means for rotating the tool to be measured via a flexible shaft coupling, and a tool to be measured by driving the driving means. The method includes a step of rotating a tool to be measured sandwiched between a support tool and a tool pressing tool to be measured, and a step of measuring a required portion such as an outer diameter of the rotating tool in a non-contact manner.
請求項2に示す工具検査装置は、基台と、基台上面に着脱自在に位置決めされて取付けられ天側が開口されるV字溝を有す被測定工具支持具と、前記被測定工具支持具に向か って近接離反可能とされ前記被測定工具支持具に形成されるV字溝と地側が開口されるV字溝を有し該V字溝とで被測定工具のシャンク部を該シャンク部の軸線が振れることなく回動可能に挟持可能な被測定工具押付具と、基台上面に配設され回動自在の出力軸が前記被測定工具支持具の方に延出されるモータと、前記出力軸に連結されるたわみ軸継手と、一側が前記たわみ軸継手に連結され対向する他側に被測定工具を保持可能なチャックと、基台上面に配設され前記被測定工具支持具と前記被測定工具押付具とで挟持された被測定工具の所要部位を非接触で測定可能なレーザー測定器とを備えたことを特徴とするものである。Tool inspection apparatus shown in claim 2, base and, and the measured tool support fixture having a V-shaped groove top side is opened attached is removably positioned on the base upper surface, the measured tool support the shank shank portion of close to and away from possible and to the measured tool with a V-shaped groove and the land side has a V-shaped groove which is opened the V-shaped groove formed on the measurement tool support I suited to A tool to be measured that can be pivotably held without swinging the axis of the part, and a motor that is disposed on the upper surface of the base and has a rotatable output shaft extending toward the tool to be measured. A flexible shaft coupling coupled to the output shaft; a chuck having one side coupled to the flexible shaft coupling and capable of holding the measured tool on the opposite side; and the measured tool support disposed on the upper surface of the base; Non-contact measurement of the required part of the tool to be measured held between the tool pressing tool It is characterized in that a a laser measurement device.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
被測定工具と被測定工具を回動させる駆動手段とをたわみ軸継手を介して連結し、被測定工具支持具と被測定工具押付具とで被測定工具のシャンク部を該シャンク部の軸線が振れることなく回動可能に挟持した状態で駆動手段を駆動させてたわみ軸継手を回転させると、たわみ継手が変形して被測定工具のシャンク部軸線に対してたわみ軸継手や工具を保持するチャックの軸線が整合していなくてもその誤差を吸収するので、被測定工具のシャンク部は軸線が振れることなく測定基準軸と同軸で回転する。これにより、被測定工具刃部の外径や振れ等を正確に測定できる。 The tool to be measured and a driving means for rotating the tool to be measured are connected via a flexible shaft joint, and the shank portion of the tool to be measured is connected to the tool to be measured and the tool pressing tool to be measured by the axis of the shank portion. A chuck that holds the flexible shaft joint and the tool against the shank part axis of the tool to be measured by rotating the flexible shaft joint by driving the drive means in a state where it can be pivoted without swinging. Even if the axes are not aligned, the error is absorbed, so that the shank portion of the tool to be measured rotates coaxially with the measurement reference axis without the axis moving. Thereby, the outer diameter, runout, and the like of the tool blade portion to be measured can be accurately measured.
図1、2を用いて本発明に係る工具検査方法とその装置について説明する。
本発明の特徴とするところは、従来の工具検査装置は被測定工具の測定基準軸が工具を保持するチャック側に存するのに対して、被測定工具のシャンク部が測定基準軸となるようにした点にある。A tool inspection method and apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.
The feature of the present invention is that, while the conventional tool inspection apparatus has the measurement reference axis of the tool to be measured on the chuck side holding the tool, the shank portion of the tool to be measured becomes the measurement reference axis. It is in the point.
基台1の上面にレール2が取付けられスライダ3がレール2上を進退自在且つ任意位置に停止可能に取付けられている。このスライダ3の上面に回動自在とされる出力軸4aが水平に延出されるモータ4が取付けられている。
出力軸4aにはたわみ軸継手5を介してチャック6が連結されている。このチャック6は一側小径部6aがたわみ軸継手5の半体5cに連結され対向する他側に被測定工具15が着脱自在に保持可能とされている。たわみ軸継手5は出力軸4aが着脱自在に連結される半体5aとチャック6の小径部6aが着脱自在に連結される半体5cとがゴム等柔軟弾性部材5bを介して連結されている。A rail 2 is attached to the upper surface of the base 1, and a slider 3 is attached to the rail 2 so as to be able to advance and retreat on the rail 2 and to stop at an arbitrary position. A
A
また、スライダ3の前進端(図中、レールの右端側)までモータ4を移動させた際、出力軸4aに取付けられたチャック6の先端が干渉しないよう離間されて、基台1の上面突部7に天側が開口されるV字溝を有す被測定工具支持具8が着脱自在に位置決めされて取付けられると共に、地側が開口されるV字溝を有し被測定工具支持具8に向かって近接離反可能とされ被測定工具支持具8のV字溝と前記V字溝とで被測定工具15のシャンク部15aを該シャンク部15aの軸線が振れることなく回動可能に挟持可能な被測定工具押付具11が基台1の上面に取付けられる逆L字状の脚部9に取付けられるガイド付きエアシリンダ10に圧縮空気の出し入れにより上下動するロッド10aの先端に連結されている取付板10bを介して取付けられている。 Further, when the
さらに、基台1の上面に被測定工具支持具8と被測定工具押付具11とで挟持された被測定工具15の所要部位を非接触で測定可能に被測定工具15を介してレーザーマイクロメーターの投光側半体12と受光側半体13とが対向して配設されている。 Further, a laser micrometer can be measured via the measured
以上の構成においてその作用を説明する。
図1、図2のように、チャック6に被測定工具15を保持させてシャンク部15aを被測定工具支持具8のV字溝に臨ませた後、圧縮空気をガイド付きエアシリンダ10に供給してロッド10aを下方に伸ばして被測定工具押付具11に刻設されたV字溝と被測定工具支持具8のV字溝とでシャンク15aを挟持させる。The operation of the above configuration will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the tool to be measured 15 is held by the
続いて、モータ4を駆動して出力軸4aを回転させるとチャック6を介して被測定工具15が回転する。この際、基台1の上面から上方に所定間隔Hをおいて離間する測定基準軸14とシャンク部軸線が一致するよう被測定工具支持具8のV字溝は刻設されているのでシャンク部は必ず測定基準軸14を中心にして回転する。 Subsequently, when the
ところで、例えば、チャック6に対して軸が交差するよう被測定工具15が取付けられた場合、図3に示すように、シャンク部15aの軸は測定基準軸14と強制的に同軸化されて回転するがチャック6は測定基準軸14に対して傾斜した状態で回転する。この際の振れはたわみ軸継手5の柔軟弾性部材5bが弾性変形して吸収するので出力軸4aは正常に回転でき、その回転は被測定工具に伝達される。
また、ゴミ等の異物がシャンク部15aと被測定工具支持具8や被測定工具押付具11との接触部に侵入したとしてもシャンク部15aは接触面に一定の力で押圧されて回転されているので異物は瞬時に接触部から除去されシャンク部15aの軸線は測定基準軸に同軸化される。By the way, for example, when the
Even if foreign matter such as dust enters the contact portion between the
こうして、レーザーマイクロメータからシャンク部15aの軸線に対して直交するレーザー光を被測定工具15の刃部15bの要所にレーザー光を投射すると、シャンク部15aから延出され同調して回転する刃部15bの外径、振れ、円筒度、真直度、テーパー度、バックテーパー等が正確に測定される。 Thus, when a laser beam perpendicular to the axis of the
なお、たわみ軸継手は本実施例に限定されるものではなく他に市販されているものを使用してもよい。要するに、一側軸(駆動手段側)に対して他側軸(被測定工具軸)が偏心あるいは交差していても、これを吸収して回転運動を伝達できる構造であればどのような構造のものでもよい。 The flexible shaft coupling is not limited to this embodiment, and other commercially available ones may be used. In short, even if the other side axis (measurement tool axis) is eccentric or intersects with one side axis (drive means side), any structure can be used as long as it can absorb this and transmit rotational motion. It may be a thing.
また、本実施例では、図1のように被測定工具15のシャンク部15aを被測定工具支持具8のV字溝で支持するとシャンク部15aの軸線は基台1の上面から常に一定間隔Hの位置に支持されるようにされている。
従って、図1のシャンク部15a外径より大きいシャンク部を持つ被測定工具を測定する際はV字溝が図1のものより深く刻設された被測定工具支持具に取替え、外径が小さい被測定工具の場合はV字溝が浅く刻設された被測定工具に取替えるようにされている。Further, in this embodiment, when the
Accordingly, when measuring a tool to be measured having a shank portion larger than the outer diameter of the
上記実施例の構造は製造コストを抑えるために実施したものであり、本実施例に限定されるものではない。例えば、図5に示すように、被測定工具支持具18に被測定工具支持具18の側面から一部外周面が露出される膨出部20aから延出される精密ねじ20を遊嵌し該ねじ20を基台1の上面と直交させて螺着すると共に基台1の上面から上方に伸びる案内軸19、19を被測定工具支持具18に貫通させて膨出部20aを回動させると被測定工具支持具18が案内軸19に案内されて上下動するようにしてもよい。これにより、V字溝の深さが画定された1種類の被測定工具支持具18を上下方向に移動させるだけでシャンク部外径が異なる被測定工具の軸線の位置を一定間隔Hに合致できるので被測定工具支持具の保管管理場所や取替え時間が省ける効果がある。 The structure of the above embodiment is carried out in order to reduce the manufacturing cost, and is not limited to this embodiment. For example, as shown in FIG. 5, a
エンドミルやボールエンドミル、ツイストドリル等の旋削工具の外径、振れ、円筒度、真直度、テーパー度、バックテーパー等の測定に利用される。 Used for measuring the outer diameter, runout, cylindricity, straightness, taper, back taper, etc. of turning tools such as end mills, ball end mills and twist drills.
1 基台
2 レール
3 スライダ
4 モータ
5 たわみ軸継手
6 チャック
8 被測定工具支持具
9 脚部
10 ガイド付きエアシリンダ
11 被測定工具押付具
12 レーザーマイクロメータ投光側半体
13 レーザーマイクロメータ受光側半体
14 回転基準軸
15 被測定工具DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base 2 Rail 3
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