JP6933603B2 - Machine tool measurement capability evaluation method and program - Google Patents

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Description

本発明は、広く工作機械の測定誤差や計測能力を評価する方法等に関し、より詳細には、多軸制御可能な数値制御機械(NCあるいはCNC工作機械)の測定誤差や計測能力を評価したり、機上計測の信頼性を確認したりするための方法等に関する。 The present invention broadly relates to a method for evaluating the measurement error and measurement ability of a machine tool, and more specifically, evaluates the measurement error and measurement ability of a numerical control machine (NC or CNC machine tool) capable of multi-axis control. , Methods for confirming the reliability of on-board measurement, etc.

従来、機械部品の寸法測定や工作に際しては、例えば測定/工作テーブル上にセッティングされた被測定物に対して3次元方向に移動制御可能なプローブ(測定子)の先端を接触させて所定箇所の測定を行うなどして、その誤差や精度を評価することが行われてきたが、これらの誤差や精度を高めるために様々な工夫がなされてきた。 Conventionally, when measuring the dimensions of mechanical parts or machining, for example, the tip of a probe (measurer) that can be moved and controlled in three dimensions is brought into contact with an object to be measured set on a measurement / machining table to a predetermined position. The error and accuracy have been evaluated by measuring the error, and various measures have been taken to improve the error and accuracy.

例えば、3次元測定機の各機械軸の真直度や機械軸間の直角度の誤差評価を容易且つ高精度に行うことができる測定誤差評価方法が提案されている(特許文献1)。 For example, a measurement error evaluation method has been proposed that can easily and highly accurately evaluate the straightness of each mechanical axis of a coordinate measuring machine and the error evaluation of the squareness between the mechanical axes (Patent Document 1).

すわなち、特許文献1には、プローブ先端が3つの互いに直交する機械軸に沿って被測定物に対して相対移動するように構成された3次元測定機の測定誤差評価方法であって、仮想基準平面内に設定される基準軸に対して、前記仮想基準平面内で傾斜した直線上に中心を並べて配列された複数個の球体を有する3次元測定機用ゲージを、前記基準軸が3次元測定機の一つ機械軸方向に平行で、且つ、前記仮想基準平面が残りの2つの機械軸の何れかと平行になるように3次元測定機の測定テーブル上にセッティングする第1の手順と、前記基準軸の方向を一つの座標軸の方向とした直角座標系を前記仮想基準平面上に設定し、この座標系に対する各球体の中心位置を3次元測定機により測定する第2の手順と、3次元測定機用ゲージを前記基準軸回りに180度反転させて3次元測定機の測定テーブル上に再度セッティングする第3の手順と、前記基準軸の方向を一つの座標軸の方向とする直角座標系を前記仮想基準平面上に設定し、この座標系に対する各球体の中心位置を3次元測定機により測定する第4の手順とを順次行うことを特徴とする3次元測定機の誤差評価方法が開示されている。 That is, Patent Document 1 describes a measurement error evaluation method of a three-dimensional measuring machine configured so that the probe tip moves relative to the object to be measured along three machine axes orthogonal to each other. A gauge for a three-dimensional measuring machine having a plurality of spheres arranged with their centers aligned on a straight line inclined in the virtual reference plane with respect to the reference axis set in the virtual reference plane, the reference axis of 3 The first procedure of setting on the measurement table of the three-dimensional measuring machine so that one of the dimensional measuring machines is parallel to the machine axis direction and the virtual reference plane is parallel to one of the remaining two machine axes. A second procedure in which a Cartesian coordinate system in which the direction of the reference axis is the direction of one coordinate axis is set on the virtual reference plane and the center position of each sphere with respect to this coordinate system is measured by a three-dimensional measuring machine. A third procedure in which the gauge for a three-dimensional measuring machine is inverted 180 degrees around the reference axis and set again on the measurement table of the three-dimensional measuring machine, and Cartesian coordinates in which the direction of the reference axis is the direction of one coordinate axis. An error evaluation method for a three-dimensional measuring machine, which comprises setting a system on the virtual reference plane and sequentially performing a fourth procedure of measuring the center position of each sphere with respect to this coordinate system by the three-dimensional measuring machine. It is disclosed.

また、従来、表面性状測定機の校正では、時間と手間と熟練を要するものであったことに鑑み、簡便に、かつ、精密に表面性状測定機を校正する表面性状測定機の校正方法も提案されている(特許文献2)。 In addition, considering that the calibration of the surface texture measuring machine has conventionally required time, labor and skill, we also propose a calibration method of the surface texture measuring machine that calibrates the surface texture measuring machine easily and accurately. (Patent Document 2).

すなわち、特許文献2には、基点を支点として揺動可能に支持されたアームと、前記アームの他端側に設けられ前記揺動により測定子の先端が描く円弧の略接線方向から被測定物に接触または近接する該測定子を先端に有するスタイラスと、前記測定子が前記被測定物の表面に当接あるいは近接した状態で前記アームをx方向に移動させる移動手段と、前記基点のx方向の変位を検出する第1検出手段と、前記アームの揺動によるz方向への変位を前記アーム上の点のz方向への変位量に基づいて検出する第2検出手段と、前記第1検出手段および前記第2検出手段の検出結果に対して前記揺動に起因するずれ量を補正して前記被測定物表面の測定データを得る補正演算手段とを備え、前記被測定物の表面を測定する表面性状測定機の校正方法において、断面形状に略真円の一部を含む校正用ゲージを測定する測定工程と、前記校正用ゲージの中心座標を(x、z)とし半径をrとした円の式に基づく評価式に前記測定工程にて得られた前記第1検出手段および前記第2検出手段の検出結果を代入する代入工程と、前記代入工程にて得られた結果に基づいて前記第2検出手段の検出結果に対する前記測定子の先端のz座標のゲインと共に前記ずれ量に含まれる各パラメータを校正する校正工程と、を備えることを特徴とした表面性状測定機の校正方法が開示されている。 That is, in Patent Document 2, an arm that is swingably supported with a base point as a fulcrum and an object to be measured from a substantially tangential direction of an arc provided on the other end side of the arm and drawn by the tip of the stylus by the swing. A stylus having the stylus at its tip that is in contact with or close to the measuring element, a moving means that moves the arm in the x direction while the stylus is in contact with or close to the surface of the object to be measured, and the x direction of the base point. The first detecting means for detecting the displacement of the arm, the second detecting means for detecting the displacement in the z direction due to the swing of the arm based on the amount of displacement of the point on the arm in the z direction, and the first detection. The surface of the object to be measured is measured by providing the means and a correction calculation means for obtaining measurement data of the surface of the object to be measured by correcting the amount of deviation caused by the swing with respect to the detection result of the second detection means. In the calibration method of the surface texture measuring machine, the measurement step of measuring the calibration gauge including a part of a substantially perfect circle in the cross-sectional shape, and the center coordinates of the calibration gauge are (x c , z c ) and the radius is r. Based on the substitution step of substituting the detection results of the first detection means and the second detection means obtained in the measurement step into the evaluation formula based on the equation of the circle, and the results obtained in the substitution step. A method for calibrating a surface texture measuring machine, which comprises a calibration step of calibrating each parameter included in the deviation amount together with a gain of the z coordinate of the tip of the stylus with respect to the detection result of the second detection means. Is disclosed.

また、より高精度、より簡便に構成可能な三次元座標測定機ゲージを提供するとともに、当該三次元座標測定機ゲージを用いた精度評価方法も提案されている(特許文献3)。 Further, while providing a three-dimensional coordinate measuring machine gauge that can be configured with higher accuracy and more easily, an accuracy evaluation method using the three-dimensional coordinate measuring machine gauge has also been proposed (Patent Document 3).

すなわち、特許文献3には、三次元座標測定機の精度を評価するためのゲージであって、上面が平坦な基板と前記基板の上面に配置される第1の球体列と、前記基板の上面に対して傾斜して配置される第2の球体列と、を備えることを特徴とする三次元座標測定機ゲージが開示されている。そして、この具体的構成例として、基板3の表面に固定された第1の球体4及び第2の球体5と、前記基板3の表面から突出して設けられた第1の柱7上に固定された第3の球体6とを備えることにより、三次元座標測定機を精度評価するための三次元座標測定機ゲージ1が開示されている。 That is, Patent Document 3 describes a gauge for evaluating the accuracy of a three-dimensional coordinate measuring machine, which is a substrate having a flat upper surface, a first row of spheres arranged on the upper surface of the substrate, and an upper surface of the substrate. A three-dimensional coordinate measuring machine gauge is disclosed, which comprises a second row of spheres that are arranged at an angle with respect to the other. Then, as a specific configuration example, the first sphere 4 and the second sphere 5 fixed to the surface of the substrate 3 and the first pillar 7 protruding from the surface of the substrate 3 are fixed. A three-dimensional coordinate measuring machine gauge 1 for accurately evaluating the three-dimensional coordinate measuring machine is disclosed by providing the third sphere 6.

また、アームの長さ、及び触針高さの最適な校正値を同時に求めることができる測定機の校正方法等も提案されている(特許文献4)。 Further, a calibration method of a measuring machine that can simultaneously obtain the optimum calibration value of the arm length and the stylus height has been proposed (Patent Document 4).

すなわち、特許文献4には、X方向移動自在に設けられた検出器と、前記検出器に設けられた支点にXZ面内に揺動自在に支持された触針とが備えられ、前記触針でワークの表面をトレースしたときの前記検出器のX方向移動量及び前記触針のZ方向変化量に基づき、ワークの表面粗さ及び輪郭形状を求める測定機において、前記支点からの前記触針の先端のZ方向距離である触針高さの設計値、前記支点からの前記触針の先端のX方向距離であるアーム長さの設計値及び前記触針の先端半径の設計値を入力し、半径寸法が既知の第1のボールゲージに対し、測定範囲を高さ方向に複数段階に分割して、前記第1のボールゲージを触針でトレースし、高さ方向に測定範囲の異なる前記第1のボールゲージの複数の測定データを求め、互いに平行で段差寸法が既知の2面を有する段差ゲージの、前記2面をX方向に平行に置き、前記触針で前記2面をトレースして段差測定データを求め、前記第1のボールゲージと比較して小径で、かつ半径寸法が既知の第2のボールゲージを触針でトレースし、前記第2のボールゲージの測定データを求めるとともに、前記第2のボールゲージの測定データに基づき触針の先端半径値を仮校正し、前記第1のボールゲージの複数の測定データ、前記段差ゲージの測定データ、及び前記仮校正された触針の先端半径値に基づき、予め定義した評価関数を計算し、算出された値が収束するまで最適化計算を行うことにより、前記触針高さ、及び前記アーム長さを同時に校正することを特徴とする測定機の校正方法が開示されている。 That is, Patent Document 4 includes a detector provided so as to be movable in the X direction, and a stylus oscillatingly supported in the XZ plane at a fulcrum provided in the detector. In a measuring machine that obtains the surface roughness and contour shape of the work based on the amount of movement of the detector in the X direction and the amount of change of the stylus in the Z direction when the surface of the work is traced, the stylus from the fulcrum. Enter the design value of the stylus height, which is the Z-direction distance of the tip of the stylus, the design value of the arm length, which is the X-direction distance of the tip of the stylus from the fulcrum, and the design value of the tip radius of the stylus. The measurement range is divided into a plurality of steps in the height direction with respect to the first ball gauge having a known radial dimension, the first ball gauge is traced with a stylus, and the measurement range is different in the height direction. A plurality of measurement data of the first ball gauge are obtained, and the two surfaces of a step gauge having two surfaces parallel to each other and having known step dimensions are placed parallel to each other in the X direction, and the two surfaces are traced by the stylus. The step measurement data is obtained, and the second ball gauge having a smaller diameter than the first ball gauge and having a known radial dimension is traced with a stylus to obtain the measurement data of the second ball gauge. , The tip radius value of the stylus is tentatively calibrated based on the measurement data of the second ball gauge, and the plurality of measurement data of the first ball gauge, the measurement data of the step gauge, and the tentatively calibrated stylus. The feature is that the stylus height and the arm length are calibrated at the same time by calculating a predetermined evaluation function based on the tip radius value of and performing an optimization calculation until the calculated value converges. The calibration method of the measuring machine is disclosed.

特開2001−330428号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-330428 特開2004−333312号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-333312 特開2012−58057号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-58057 特開2015−175704号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-175704

従来の状況を総括すると、工作機械の機上でワークを測定した場合、その測定値の信頼性を判断することは困難であった。その原因には、機械的な誤差、熱膨張の影響、切り粉などのコンタミの影響等が挙げられる。そこで、工作機械の機上でワークを測定した場合の測定結果の評価については、予めノギスやマイクロメータ、三次元測定機でワークを測定しておき、その測定結果を正しいものとして、工作機械上で測定した結果がどの程度ずれているかといった観点からあくまで目安として判断されていた。この場合、工作機械上での測定結果がワークの要求公差範囲内であれば一応良好と判断されてきたが、その値が真に正しいかどうかの定量的な判断基準は知られていなかった。そのため、工作機械上で測定した測定結果を正式な測定レポートとして取り扱うことは困難であった。 To summarize the conventional situation, when a workpiece is measured on a machine tool, it is difficult to judge the reliability of the measured value. The causes include mechanical error, the influence of thermal expansion, the influence of contamination such as chips, and the like. Therefore, regarding the evaluation of the measurement result when the work is measured on the machine of the machine tool, the work is measured in advance with a caliper, a micrometer, or a coordinate measuring machine, and the measurement result is regarded as correct on the machine machine. It was judged as a guide only from the viewpoint of how much the results measured in 1 deviated. In this case, if the measurement result on the machine tool is within the required tolerance range of the work, it has been judged to be good for the time being, but the quantitative criterion for determining whether the value is truly correct has not been known. Therefore, it was difficult to handle the measurement results measured on the machine tool as a formal measurement report.

一方で、近年は工作機械の複合機化と自動化とが進み、一旦ワークを工作機械にセットし、全自動により、粗加工から仕上げ加工、そして5軸等の側面加工等までの一連の加工が実施される傾向にある。そこで、加工後のワークが要求仕様通りの精度に仕上がっているかどうかを判断するための計測工程が改めて重要な工程となり、かかる意味での新たな計測能力評価方法が求められている。
なお、この工程を機上で行うことができれば作業効率を向上させることが期待できる。また、工作機械は経年変化をするので、計測能力評価を定期的に行い、そのトレンドをモニタリングして判断基準の要素に加えていくことも望まれる。
On the other hand, in recent years, machine tools have become more and more multifunctional and automated, and once the work is set on the machine tool, a series of machining from roughing to finishing and side machining such as 5 axes can be performed by full automation. It tends to be implemented. Therefore, the measurement process for determining whether or not the processed workpiece is finished with the required specifications has become an important process again, and a new measurement capability evaluation method in this sense is required.
If this process can be performed on the machine, it can be expected that the work efficiency will be improved. In addition, since machine tools change over time, it is desirable to evaluate the measurement capacity on a regular basis, monitor the trends, and add them to the criteria for judgment.

そこで、本発明の一実施形態にかかる計測能力評価方法は、工作機械と前記工作機械に接続される端末とを含むシステムのうち、前記工作機械の計測能力評価を行うための方法であって、予め測定されるワークの測定結果を入力する工程と、公差を決定する工程と、前記ワークをマスターワークとして当該マスターワークの測定部位を所定回数繰り返し測定する工程と、前記所定回数繰り返し測定された結果を前記公差と比較する工程とを含み、前記比較する工程において前記工作機械の計測能力が良好か否かを判断するものであって、前記所定回数繰り返し測定する工程では、前記工作機械のワーク測定プローブによる測定が含まれ、前記ワーク測定プローブによる測定は、ベクトル情報(I,J,K)の入力により前記ワーク測定プローブの先端部が計測面に対して面直に接するように制御が行われることを特徴とする。 Therefore, the measurement capability evaluation method according to the embodiment of the present invention is a method for evaluating the measurement capability of the machine tool among the systems including the machine tool and the terminal connected to the machine tool. A step of inputting a measurement result of a work to be measured in advance, a step of determining a tolerance, a step of repeatedly measuring a measurement site of the master work a predetermined number of times using the work as a master work, and a result of the repeated measurement of the predetermined number of times. Is included in the step of comparing with the tolerance, and in the step of comparing, it is determined whether or not the measuring ability of the machine tool is good. The measurement by the probe is included, and the measurement by the work measurement probe is controlled so that the tip of the work measurement probe is in direct contact with the measurement surface by inputting vector information (I, J, K). It is characterized by that.

本発明の一実施形態にかかる計測能力評価方法等によれば、工作機械上での計測結果が真に正しいかどうかを定量的に判断でき、これにより、計測能力評価の信頼性を向上させることができるという効果を奏する。 According to the measurement ability evaluation method or the like according to the embodiment of the present invention, it is possible to quantitatively determine whether or not the measurement result on the machine tool is truly correct, thereby improving the reliability of the measurement ability evaluation. It has the effect of being able to.

本発明の一実施形態にかかる計測能力評価方法を実施するシステムモジュール等の構成概念を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the structural concept of the system module, etc. which carries out the measurement capacity evaluation method which concerns on one Embodiment of this invention. 図1に示したモジュールのうち、測定プログラム生成モジュール内のサブモジュール等の構成概念を説明する説明図である。Among the modules shown in FIG. 1, it is explanatory drawing explaining the structural concept of the submodule and the like in the measurement program generation module. 本発明の一実施形態にかかる計測能力評価方法における自由曲面計測処理フローを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the free-form surface measurement processing flow in the measurement ability evaluation method which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかる計測能力評価方法において実施される計測が対象とする自由曲面例を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the example of the free-form surface which the measurement performed in the measurement ability evaluation method which concerns on one Embodiment of this invention is a target. 本発明の一実施形態にかかる計測能力評価方法において実施される計測が対象とする他の自由曲面例を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the example of another free-form surface which the measurement performed in the measurement ability evaluation method which concerns on one Embodiment of this invention is a target. 本発明の一実施形態にかかる計測能力評価方法における処理フローを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the processing flow in the measurement capacity evaluation method which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかる計測能力評価方法における処理フローを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the processing flow in the measurement capacity evaluation method which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態にかかる計測能力評価方法において出力される出力例を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the output example which is output in the measurement ability evaluation method which concerns on one Embodiment of this invention.

本発明の一実施形態にかかる計測能力評価方法及びプログラムについて、図面を参照しながら詳細に説明する。 The measuring ability evaluation method and the program according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1に、本発明の一実施形態にかかる計測能力評価方法を実施するシステムモジュール等の構成概念を示す。これらのシステムモジュール等は、一実施形態において以下のハードウェア(図1において不図示)を前提としている。
[ハードウェア構成例]
(1)NC等の工作機械(3〜6軸のマシニングセンタ、あるいは、複合加工機)
(2)外付け端末(PC等)
工作機械には、測定プログラム生成モジュール(一実施形態において、商品名:NCゲージを採用することができる)や統計分析ソフトウェア(一実施形態において、商品名:O-QIS, SolaraMPを採用することができる)が実装されている。あるいは、これらのソフトウェアはPC等の外付け端末に実装されてもよい(この場合には、工作機械から外付け端末へ測定データが逐次送信されることとなる)。
なお、以下の実施例では、工作機械については、プローブがB軸回転可能な複合加工機を例にとって説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、B軸回転可動部を備えるマシニングセンタにも適用可能である。
FIG. 1 shows a configuration concept of a system module or the like that implements the measurement capability evaluation method according to the embodiment of the present invention. These system modules and the like are premised on the following hardware (not shown in FIG. 1) in one embodiment.
[Hardware configuration example]
(1) Machine tools such as NC (3 to 6-axis machining center or multi-tasking machine)
(2) External terminal (PC, etc.)
For the machine tool, a measurement program generation module (in one embodiment, product name: NC gauge can be adopted) and statistical analysis software (in one embodiment, product name: O-QIS, SolaraMP can be adopted). Can be) is implemented. Alternatively, these software may be implemented in an external terminal such as a PC (in this case, the measurement data is sequentially transmitted from the machine tool to the external terminal).
In the following examples, the machine tool will be described by taking a multi-tasking machine in which the probe can rotate on the B axis as an example, but the present invention is not limited to this, and a machining center provided with a movable portion on the B axis. It is also applicable to.

ここで、測定プログラム生成モジュールは、工作機械側のAPI(Application Programing Interface)を介して通信する。また、統計分析ソフトウェアは、測定プログラム生成モジュールで測定された結果を分析するための種々の処理を実施する。 Here, the measurement program generation module communicates via the API (Application Programming Interface) on the machine tool side. In addition, the statistical analysis software performs various processes for analyzing the results measured by the measurement program generation module.

図1において、システムモジュール100は、NC等の工作機械側に実装される工作機械制御モジュール110とPC等の端末側に実装される端末側モジュール120とを含む。工作機械制御モジュール110は、NC等の工作機械(不図示)に接続される少なくとも2種類のプローブからの測定信号を受信する。 In FIG. 1, the system module 100 includes a machine tool control module 110 mounted on a machine tool side such as NC and a terminal side module 120 mounted on a terminal side such as a PC. The machine tool control module 110 receives measurement signals from at least two types of probes connected to a machine tool (not shown) such as NC.

少なくとも2種類のプローブのうちの1つは、ワーク形状測定用のプローブ191である。他の1つは、ワーク温度測定用のプローブ192である。
本発明の一実施形態におけるシステムモジュール100の特徴は、ワーク形状測定用のプローブからの測定データのみならず、ワーク温度測定用のプローブからの測定データも考慮して処理されることにある(詳細については後述)。
One of at least two types of probes is a probe 191 for measuring work shape. The other one is a probe 192 for measuring the temperature of the work.
A feature of the system module 100 in one embodiment of the present invention is that not only the measurement data from the probe for measuring the shape of the work but also the measurement data from the probe for measuring the temperature of the work is taken into consideration for processing (details). Will be described later).

なお、プローブのキャリブレーション等にあたっては、一例として、マスターゲージ199が使用される。具体的には、測定に使用されるプローブは測定プログラム生成モジュールに登録され、プローブのキャリブレーションが行われる。キャリブレーションの結果は、測定プログラム生成モジュールの測定結果の補正に使用される。なお、5軸制御マシニングセンタの場合には回転軸(第5軸であるC軸と、第4軸であるA軸またはB軸)のキャリブレーションも必要とされる。 A master gauge 199 is used as an example for calibrating the probe. Specifically, the probe used for measurement is registered in the measurement program generation module, and the probe is calibrated. The calibration result is used to correct the measurement result of the measurement program generation module. In the case of a 5-axis control machining center, it is also necessary to calibrate the rotation axis (the C-axis which is the fifth axis and the A-axis or B-axis which is the fourth axis).

工作機械制御モジュール110は、ワーク形状測定プローブ191からの測定データを受信して処理するための測定プログラム生成モジュール111と、ワーク温度測定プローブ192からの測定データを受信して処理するための専用マクロプログラム112と、マクロ変数に温度情報等を書き込むマクロ変数生成等モジュール113とを含む。 The machine tool control module 110 includes a measurement program generation module 111 for receiving and processing measurement data from the work shape measurement probe 191 and a dedicated macro for receiving and processing measurement data from the work temperature measurement probe 192. It includes a program 112 and a macro variable generation module 113 that writes temperature information and the like in macro variables.

本発明の一実施形態において、マクロ変数生成等モジュール113で生成された温度に関するマクロ変数は端末側モジュール120内の温度補正モジュール112へ送信され、温度補正処理(後述)されたうえで測定プログラム生成モジュール111へフィードバックされることにより、計測能力評価の信頼性を向上させることができる。 In one embodiment of the present invention, the macro variable related to the temperature generated by the module 113 such as macro variable generation is transmitted to the temperature correction module 112 in the terminal side module 120, and the measurement program is generated after the temperature correction processing (described later). By feeding back to the module 111, the reliability of the measurement capability evaluation can be improved.

本発明の一実施形態において、測定プログラム生成モジュール111で処理されたデータは端末側モジュール120内のゲージ能力評価モジュール121へ送信され、ゲージ能力評価(後述)が行われる。 In one embodiment of the present invention, the data processed by the measurement program generation module 111 is transmitted to the gauge capacity evaluation module 121 in the terminal side module 120, and the gauge capacity evaluation (described later) is performed.

図2に、図1に示したモジュールのうち、測定プログラム生成モジュール内のサブモジュール等の構成概念を示す。図2において、サブモジュール200は、工作機側コントローラ201が、マクロ202、測定プログラム生成モジュール203、3次元計測モジュール(CADデータからオフラインで測定プログラムを生成可能なソフトウェアモジュールであり、一実施形態において、商品名:PC-DMIS NCなどを採用することができる)204を制御するように構成されており、これらのモジュールにより計測等されたデータは変換部205において所定のデータ形式に変換されてレポートモジュール(一実施形態において、商品名:O-QISを採用することができる)206へ送信され測定結果データが処理され報告データが生成される。そして、必要に応じてグラフィック解析モジュール207へ送信され、報告情報が視覚的に表示される。このとき、報告情報の変化に応じてリアルタイムに処理されてもよい。 FIG. 2 shows the constructs of the submodules and the like in the measurement program generation module among the modules shown in FIG. In FIG. 2, the sub-module 200 is a software module in which the machine tool side controller 201 has a macro 202, a measurement program generation module 203, and a three-dimensional measurement module (a software module capable of generating a measurement program offline from CAD data, and in one embodiment. , Product name: PC-DMIS NC etc. can be adopted) It is configured to control 204, and the data measured by these modules is converted into a predetermined data format by the conversion unit 205 and reported. It is transmitted to the module (trade name: O-QIS can be adopted in one embodiment) 206, the measurement result data is processed, and the report data is generated. Then, it is transmitted to the graphic analysis module 207 as needed, and the report information is visually displayed. At this time, it may be processed in real time according to the change of the report information.

図3に、本発明の一実施形態にかかる計測能力評価方法における自由曲面計測処理フローを示す。本フローは例示的に測定プログラム生成モジュールにて実施されるが、測定プログラム生成モジュールでは一般的に次のような動作及び処理が実行される。
(1)ワークオフセットの選択
(2)回転軸の移動
(3)安全高さの設定
(4)測定コマンドの作成
(5)測定コマンドの保存
(6)上記(4)〜(5)で作成・保存されたコマンドの任意実行(全部実行可)
(7)上記(6)に替えた、コマンドの自動実行
FIG. 3 shows a free-form surface measurement processing flow in the measurement capability evaluation method according to the embodiment of the present invention. This flow is exemplified by the measurement program generation module, but the measurement program generation module generally executes the following operations and processes.
(1) Selection of work offset (2) Movement of rotation axis (3) Setting of safe height (4) Creation of measurement command (5) Saving of measurement command (6) Creation in (4) to (5) above Arbitrary execution of saved commands (all can be executed)
(7) Automatic command execution instead of (6) above

そして、本発明の特徴の1つとして、測定プログラム生成モジュールにおける自由曲面(本発明の一実施形態において効果を発揮するのは自由曲面に対してであるが、本発明はこれに限定されず、斜面等の平面に対しても同等の効果を発揮することは言うまでもない)の計測に際してベクトル情報(I,J,K)の入力を受付け、設計値に対する正確な計測点を求めさせるという機能がある。以下に、具体的な処理手順を説明する。 One of the features of the present invention is the free curved surface in the measurement program generation module (the effect is exerted on the free curved surface in one embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to this. It has the function of accepting the input of vector information (I, J, K) when measuring (not to mention the same effect on a flat surface such as a slope) and requesting an accurate measurement point for the design value. .. The specific processing procedure will be described below.

図3のステップS301において測定を開始すると、ステップS302へ進み、測定面の選択(例えば、点の測定における測定面の選択)につき、ベクトル計測モードに切り替える。次に、ステップS303へ進み、ベクトル情報(I,J,K)の入力を受付ける。このベクトル情報の受付けは、例えば、測定プログラム生成モジュールの測定条件における測定面の向きの指定の1つとして受付けされる(本発明は、これに限定されるものではないが、測定面の向きの他の指定として、角度による指定も可能である)。
そして、本発明の一実施形態においては、このベクトル情報(I,J,K)を取得することにより、ワークの計測面(かならずしも、自由曲面に限定されないが、自由曲面においては特に効果を奏する)あるいは、計測点を含む平面に対して、ワーク測定プローブの先端部(例えば、先端球)が面直にプローブが接するように制御できるようになる。
When the measurement is started in step S301 of FIG. 3, the process proceeds to step S302, and the selection of the measurement surface (for example, the selection of the measurement surface in the measurement of points) is switched to the vector measurement mode. Next, the process proceeds to step S303, and the input of vector information (I, J, K) is accepted. The acceptance of this vector information is accepted, for example, as one of the designations of the orientation of the measurement surface in the measurement conditions of the measurement program generation module (the present invention is not limited to this, but the orientation of the measurement surface is accepted. As another specification, it is also possible to specify by angle).
Then, in one embodiment of the present invention, by acquiring this vector information (I, J, K), the measurement surface of the work (although it is not necessarily limited to the free curved surface, it is particularly effective on the free curved surface). Alternatively, it becomes possible to control so that the tip portion (for example, the tip sphere) of the work measurement probe is in direct contact with the plane including the measurement point.

次に、ステップS304へ進み、計測点の設計値(X,Y,Z)の入力を受付ける。この設計値は、測定プログラム生成モジュールで測定される実測値(x,y,z)と対比されるものである(この対比には種々の評価処理を採用でき、さらに統計的な判断処理を加えても良い)。 Next, the process proceeds to step S304, and the input of the design value (X, Y, Z) of the measurement point is accepted. This design value is compared with the measured value (x, y, z) measured by the measurement program generation module (various evaluation processes can be adopted for this contrast, and statistical judgment processing is added. May be).

次に、ステップS305へ進み、一実施形態として、工作機械の上刃物台(ワーク測定プローブが取り付けられている)がB軸110°の姿勢(角度)でワークの自由曲面を計測する。ここで、「上刃物台がB軸110°となる姿勢」とは、本発明の一実施形態において計測しようとするワークの自由曲面に対して進入するB軸の角度をいい、従来、プローブの姿勢位置として、0°や90°に固定されていたものが任意に設定できるようになっている。つまり、本発明にかかる工作機械では、B軸任意角度での自由曲面計測も可能である。 Next, the process proceeds to step S305, and as one embodiment, the upper tool post of the machine tool (where the work measuring probe is attached) measures the free curved surface of the work in a posture (angle) of 110 ° on the B axis. Here, the "posture in which the upper tool post is 110 ° on the B-axis" refers to the angle of the B-axis that enters the free curved surface of the work to be measured in one embodiment of the present invention. The posture position, which is fixed at 0 ° or 90 °, can be arbitrarily set. That is, in the machine tool according to the present invention, it is possible to measure a free curved surface at an arbitrary angle on the B axis.

次に、ステップS306へ進み、上述の上刃物台に取り付けられたワーク測定プローブによって実際に計測された値が出力される。本発明の一実施形態においては、次表に示されるように、設計上の計測点(X,Y,Z)と対比されるように、図示しない工作機械あるいは端末(PC)上の表示部に表示される。

Figure 0006933603
一例として、上表のような出力を終えると、本フローとしては処理を終了する(ステップS307)。 Next, the process proceeds to step S306, and the value actually measured by the work measuring probe attached to the upper tool post is output. In one embodiment of the present invention, as shown in the following table, on a display unit on a machine tool or terminal (PC) (not shown) so as to be contrasted with design measurement points (X, Y, Z). Is displayed.
Figure 0006933603
As an example, when the output as shown in the above table is completed, the processing is completed in this flow (step S307).

[B軸任意角度での自由曲面計測における利点]
図3に示した計測処理フローの利点は、次のとおりである。
(1)設計上の計測点を、工作機械の中でワークを加工した後に計測することができる。
従来は、工作機械で自由曲面を計測するためには、例えば、CADデータを取り込むソフトウェアを使用することが必須であった。つまり、加工後に3次元測定機で計測して比較する必要があったが、図3を参照して説明した計測処理フローによれば、これらの問題点は解決される。
(2)軸の可動範囲における任意のB軸角度で自由曲面を測定可能となる。
本発明の一実施形態にかかる工作機械においては、第1主軸及び第2主軸に装着されたワークに対して、B軸90〜180°の範囲の姿勢で自由曲面を計測することが可能となった。
(3)スタイラスを変えることにより、計測が困難な箇所の自由曲面も測定可能となる。
例えば、プローブに装着するスタイラスを100mmタイプ(標準は50mm)に変更することで、深溝の中も計測が可能となる。また、他の例として、スタイラス球をφ2タイプ(標準はφ6)に変更することで、狭いエリアの計測も可能となる。さらに、3次元計測モジュール(一実施形態において、商品名:PC-DMIS NC)を採用した場合には、スタイラス球の代わりに十字形スタイラスを使用することも可能となる。
[Advantages in free-form surface measurement at arbitrary B-axis angle]
The advantages of the measurement processing flow shown in FIG. 3 are as follows.
(1) The design measurement point can be measured after the work is machined in the machine tool.
In the past, in order to measure a free-form surface with a machine tool, for example, it was essential to use software that captures CAD data. That is, it was necessary to measure and compare with a three-dimensional measuring machine after processing, but according to the measurement processing flow described with reference to FIG. 3, these problems are solved.
(2) The free curved surface can be measured at an arbitrary B-axis angle within the movable range of the axis.
In the machine tool according to the embodiment of the present invention, it is possible to measure a free curved surface in a posture in the range of 90 to 180 ° on the B axis with respect to the workpiece mounted on the first spindle and the second spindle. rice field.
(3) By changing the stylus, it is possible to measure a free curved surface in a place where measurement is difficult.
For example, by changing the stylus attached to the probe to a 100 mm type (standard is 50 mm), it is possible to measure even in a deep groove. As another example, by changing the stylus sphere to a φ2 type (standard is φ6), it is possible to measure a narrow area. Further, when a three-dimensional measurement module (trade name: PC-DMIS NC in one embodiment) is adopted, it is possible to use a cross-shaped stylus instead of the stylus sphere.

これらの利点を、図4及び図5を参照してさらに詳細に説明する。 These advantages will be described in more detail with reference to FIGS. 4 and 5.

図4に、本発明の一実施形態にかかる計測能力評価方法において実施される計測が対象とする自由曲面例を示す。図4において、工作機械の主軸410には、特殊形状のワーク420が把持されている。ここで、ワーク420の凸曲面421の所定の点を計測するものとすると、プローブ431の先端に取り付けられるスタイラスは標準(50mm)のものからより長いスタイラス(100mm)432に変更され、B軸110°の姿勢でワーク上の目的の自由曲面に対して、ワーク測定プローブの先端部(先端球)が面直に近づいて(接して)計測を行う。 FIG. 4 shows an example of a free-form surface targeted for measurement performed in the measurement capability evaluation method according to the embodiment of the present invention. In FIG. 4, a specially shaped work 420 is gripped on the spindle 410 of the machine tool. Here, assuming that a predetermined point on the convex curved surface 421 of the work 420 is measured, the stylus attached to the tip of the probe 431 is changed from the standard (50 mm) stylus to the longer stylus (100 mm) 432, and the B-axis 110 The tip of the work measurement probe (tip sphere) approaches (contacts) the surface of the target free curved surface on the work in the ° posture, and measurement is performed.

また、図5に、本発明の一実施形態にかかる計測能力評価方法において実施される計測が対象とする他の自由曲面例を示す。図5において、工作機械の主軸510には、特殊形状のワーク520が把持されている。ここで、ワーク520の凹曲面521の所定の点を計測するものとすると、プローブ531の先端に取り付けられるスタイラスは、その先端球が標準(φ6)のものからより小さい球(φ2)を備えたスタイラス532に変更され、B軸140°の姿勢でワーク上の目的の自由曲面に対して、ワーク測定プローブの先端部(先端球)が面直に近づいて(接して)計測を行う。 Further, FIG. 5 shows an example of another free-form surface for which the measurement performed in the measurement ability evaluation method according to the embodiment of the present invention is targeted. In FIG. 5, a specially shaped work 520 is gripped on the spindle 510 of the machine tool. Here, assuming that a predetermined point on the concave curved surface 521 of the work 520 is measured, the stylus attached to the tip of the probe 531 has a sphere (φ2) smaller than that of the standard (φ6) tip sphere. The stylus is changed to 532, and the tip (tip sphere) of the work measuring probe approaches (contacts) the target free curved surface on the work in a posture of 140 ° on the B axis to perform measurement.

このように、本発明の一実施形態にかかる工作機械の計測能力評価方法等においては、B軸を任意の角度に変更することにより、様々な自由曲面形状の計測が可能なため、多点計測を行えば工作機械上で曲面形状の全体の傾向値を把握することも可能となる。
また、3次元測定機に載せることができないような大型ワークの場合にも、本発明の一実施形態にかかる工作機械上で自由曲面の評価ができるという利点がある。
As described above, in the method for evaluating the measuring ability of the machine tool according to the embodiment of the present invention, various free curved surface shapes can be measured by changing the B axis to an arbitrary angle, so that multipoint measurement can be performed. It is also possible to grasp the overall tendency value of the curved surface shape on the machine tool.
Further, even in the case of a large workpiece that cannot be mounted on a three-dimensional measuring machine, there is an advantage that a free curved surface can be evaluated on the machine tool according to the embodiment of the present invention.

さらに、本発明の一実施形態にかかる工作機械の計測能力評価方法等においては、ワークの温度補正を加えることで計測結果の信頼性が更に向上するので、この点について図6を参照して詳述する。 Further, in the method for evaluating the measuring ability of a machine tool according to an embodiment of the present invention, the reliability of the measurement result is further improved by adding the temperature correction of the work, and this point is described in detail with reference to FIG. Describe.

図6に、本発明の一実施形態にかかる計測能力評価方法における温度補正を加えた処理フローを示す。本フローは、後述するゲージ能力評価処理におけるマスターワークの測定処理前の任意のタイミングで実施される(もちろん、ゲージ能力評価処理それ自体の開始前に予め実施されても良い)。
ステップS601において処理を開始すると、ステップS602へ進み、測定プログラム生成モジュールによるワーク計測が行われる(一実施形態として、ワーク形状測定プローブ191によって取得された位置・形状データが採取される)。この計測結果は、マスター寸法計測結果として工作機械または端末の図示しない記憶装置に保存される。
FIG. 6 shows a processing flow to which temperature correction is added in the measuring ability evaluation method according to the embodiment of the present invention. This flow is executed at an arbitrary timing before the measurement process of the master work in the gauge capacity evaluation process described later (of course, it may be executed in advance before the start of the gauge capacity evaluation process itself).
When the process is started in step S601, the process proceeds to step S602, and the work is measured by the measurement program generation module (as one embodiment, the position / shape data acquired by the work shape measurement probe 191 is collected). This measurement result is stored as a master dimension measurement result in a storage device (not shown) of the machine tool or the terminal.

次に、ステップS603へ進み、温度プローブ(一例として、ワーク温度測定プローブ192)によるワーク温度測定が行われる。この測定結果は、温度パラメータとしてマクロ変数に記録される。 Next, the process proceeds to step S603, and the work temperature is measured by a temperature probe (work temperature measuring probe 192 as an example). This measurement result is recorded in a macro variable as a temperature parameter.

次に、ステップS604へ進み、温度に基づいたマスター寸法変換による変換処理が行われる。本ステップでの変換処理では、上述のマクロ変数(温度パラメータが書き込まれている)と、温度及び材質に基づく変換テーブルとが参照される。本発明の一実施形態においては、次表のような膨張率テーブルが採用される。

Figure 0006933603
上表によれば、例えば、材質S45Cの温度10℃のときの膨張率は、1.002である(その他、特定材質の特定温度の場合の膨張率の見方についても同じである)。 Next, the process proceeds to step S604, and a conversion process by master dimension conversion based on temperature is performed. In the conversion process in this step, the above-mentioned macro variable (where the temperature parameter is written) and the conversion table based on the temperature and material are referred to. In one embodiment of the present invention, the expansion coefficient table as shown in the following table is adopted.
Figure 0006933603
According to the above table, for example, the expansion coefficient of the material S45C at a temperature of 10 ° C. is 1.002 (the same applies to how to read the expansion coefficient of the specific material at a specific temperature).

そして、ステップS604における変換処理では、一実施形態として、
(新マスターワーク寸法)=(元のマスターワーク寸法)×(膨張率)
といった変換により、マスター寸法に対する温度補正処理を行う。
Then, in the conversion process in step S604, as one embodiment,
(New masterwork dimension) = (Original masterwork dimension) x (Expansion rate)
The temperature correction process is performed on the master dimension by such conversion.

[ゲージ能力評価処理]
図7に、本発明の一実施形態にかかる計測能力評価方法におけるゲージ能力評価処理フローを示す。本処理フローの大きな流れ(上位概念上のフローの概略)は従前の処理フローに沿ったものであるが、図1〜図6を参照して説明したとおり、本発明の一実施形態においては、(1)ワーク形状測定プローブからのみならず、ワーク温度測定プローブからの測定データも参照する、(2)自由曲面計測においては、ベクトル情報(I,J,K)も活用したB軸任意角度での計測を行う、(3)マスターワークの温度に基づいたマスターワーク寸法変換処理による温度補正処理を行うといった独自の構成及び処理により、精度評価の信頼性を向上させている。
以下、図7を参照して、本発明の一実施形態にかかる計測能力評価方法におけるゲージ能力評価処理を説明する。
[Gauge capacity evaluation process]
FIG. 7 shows a gauge capacity evaluation processing flow in the measurement capacity evaluation method according to the embodiment of the present invention. The large flow of the present processing flow (outline of the flow in the upper concept) is in line with the conventional processing flow, but as described with reference to FIGS. 1 to 6, in one embodiment of the present invention, (1) Refer to the measurement data not only from the work shape measurement probe but also from the work temperature measurement probe. (2) In free curved surface measurement, use vector information (I, J, K) at an arbitrary angle on the B axis. The reliability of accuracy evaluation is improved by the original configuration and processing such as performing the measurement of (3) and performing the temperature correction processing by the masterwork dimensional conversion processing based on the temperature of the masterwork.
Hereinafter, the gauge capacity evaluation process in the measurement capacity evaluation method according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7.

ステップS701にて処理を開始すると、ステップS702へ進み、予め測定されるワークを三次元測定機にて測定する。測定された結果は、工作機械または端末に入力される。
このことの趣旨は、次のとおりである。まず、ゲージ能力評価は、工作機械の測定能力を評価するものであるが、この評価基準はMSA(Measurement System Analysis )の手法の一つであるVDA5に定義されている、Gauge Capability
Cg/Cgk
を採用している。そこで、予め測定されるワークを三次元測定機で測定し、測定する部位の寸法を確認しておくものである。このワークはマスターワークと呼ばれる。マスターワークが無い場合は、測定物の測定寸法に近いマスターゲージ(予め原器として寸法が定められているもの)を使用しても構わない。
When the process is started in step S701, the process proceeds to step S702, and the workpiece to be measured in advance is measured by the coordinate measuring machine. The measured result is input to the machine tool or the terminal.
The purpose of this is as follows. First, the gauge capacity evaluation evaluates the measurement capacity of a machine tool. This evaluation standard is defined in VDA5, which is one of the methods of MSA (Measurement System Analysis).
Cg / Cgk
Is adopted. Therefore, the workpiece to be measured in advance is measured by a three-dimensional measuring machine, and the dimensions of the part to be measured are confirmed. This work is called master work. If there is no master work, a master gauge (the one whose dimensions are determined in advance as a prototype) that is close to the measurement dimensions of the object to be measured may be used.

ここで、本発明の一実施形態においては、工作機械の分解能を確認することができる。例えば、分解能はワーク要求公差の5%以内でなければならないので、この時点で確認した工作機械の分解能が許容範囲を超えている場合には、ゲージ能力評価を中止させることもできる(以下、分解能は許容範囲内にあることを前提に説明を進める)。
次に、ステップS704へ進み、ゲージ能力評価で使用する公差を決める。この公差はワーク要求公差の20%とされる。従ってワークの幅が20.302mmであり、ワーク要求公差Tが0.24mmであった場合、ゲージ能力評価では0.2T=0.048mmを公差として、20.302mmのマスターワーク寸法と比較される。
これらの公差の決定は、図示しない基準テーブル等を参照して自動的に判断され決定されてもよいし、ユーザ等により手動により決定されてもよい。後者の場合は決定された公差が工作機械または端末に入力される。
Here, in one embodiment of the present invention, the resolution of the machine tool can be confirmed. For example, since the resolution must be within 5% of the work requirement tolerance, if the resolution of the machine tool confirmed at this point exceeds the permissible range, the gauge capacity evaluation can be stopped (hereinafter, the resolution). Will proceed on the assumption that is within the permissible range).
Next, the process proceeds to step S704 to determine the tolerance used in the gauge capacity evaluation. This tolerance is 20% of the work requirement tolerance. Therefore, when the width of the work is 20.302 mm and the work required tolerance T is 0.24 mm, it is compared with the master work dimension of 20.302 mm with a tolerance of 0.2T = 0.048 mm in the gauge capacity evaluation. ..
The determination of these tolerances may be automatically determined and determined by referring to a reference table or the like (not shown), or may be manually determined by a user or the like. In the latter case, the determined tolerance is input to the machine tool or terminal.

次に、ステップS705へ進み、マスターワークの測定部位が25回以上繰り返して測定される。その測定結果は、正規分布の値をゲージ能力評価で設定した公差と比較して判断される(ステップS706)。この場合、種々のグラフ化処理が採用され、図8にその一例を示す。 Next, the process proceeds to step S705, and the measurement site of the master work is repeatedly measured 25 times or more. The measurement result is judged by comparing the value of the normal distribution with the tolerance set in the gauge capacity evaluation (step S706). In this case, various graphing processes are adopted, and FIG. 8 shows an example thereof.

また、ステップS706で求められる指標Cgは、繰り返し精度と呼ばれ、以下の式であらわされる。

Figure 0006933603
Further, the index Cg obtained in step S706 is called repeatability and is expressed by the following equation.
Figure 0006933603

また、Cgkは、偏りを含む精度評価であり、以下の式であらわされる。

Figure 0006933603
Figure 0006933603
Figure 0006933603
Further, Cgk is an accuracy evaluation including bias and is expressed by the following equation.
Figure 0006933603
Figure 0006933603
Figure 0006933603

そして、ステップS707では、上述のCgとCgkとの関係が判断され、
Cg/Cgkが1.33以上の場合には、測定能力は良好と診断され(ステップS708)、1.33未満の場合には測定能力は不良と診断される(ステップS709)。
また、図7には図示していないが、本発明の一実施形態において、測定できる最小公差を提示することもできる。例えば、Cg/Cgkが1.88(1.33よりも有意に大きい)場合には、かなり余裕があるので、実際の公差がどの程度までなっても許容されるかを算出したうえで提示させることができる。
Then, in step S707, the relationship between the above-mentioned Cg and Cgk is determined, and the relationship is determined.
When Cg / Cgk is 1.33 or more, the measuring ability is diagnosed as good (step S708), and when it is less than 1.33, the measuring ability is diagnosed as poor (step S709).
Further, although not shown in FIG. 7, it is also possible to present the minimum measurable tolerance in one embodiment of the present invention. For example, when Cg / Cgk is 1.88 (significantly larger than 1.33), there is a considerable margin, so the actual tolerance is calculated and presented. be able to.

そして、ステップS710へ進み、本処理フローとしては終了する。 Then, the process proceeds to step S710, and the present processing flow ends.

以上、具体例に基づき、本発明の一実施形態にかかる工作機械の計測能力評価方法等の実施形態を説明したが、本発明の実施形態としては、当該評価を実施するための方法又はプログラムの他、プログラムが記録された記憶媒体(一例として、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、CD−RW、磁気テープ、ハードディスク、メモリカード)等としての実施態様をとることも可能である。 Although the embodiment of the measuring ability evaluation method of the machine tool according to the embodiment of the present invention has been described above based on the specific example, the embodiment of the present invention includes a method or a program for carrying out the evaluation. In addition, it is also possible to take an embodiment as a storage medium (for example, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R, a CD-RW, a magnetic tape, a hard disk, a memory card) on which a program is recorded. be.

また、プログラムの実装形態としては、コンパイラによってコンパイルされるオブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラムコード等のアプリケーションプログラムに限定されることはなく、オペレーティングシステムに組み込まれるプログラムモジュール等の形態であっても良い。 Further, the implementation form of the program is not limited to the application program such as the object code compiled by the compiler and the program code executed by the interpreter, and may be in the form of a program module or the like incorporated in the operating system. good.

さらに、プログラムは、必ずしも制御基板上のCPUにおいてのみ、全ての処理が実施される必要はなく、必要に応じて基板に付加された拡張ボードや拡張ユニットに実装された別の処理ユニット(DSP等)によってその一部又は全部が実施される構成とすることもできる。 Further, the program does not necessarily have to perform all processing only on the CPU on the control board, and if necessary, an expansion board added to the board or another processing unit (DSP, etc.) mounted on the expansion unit. ) May be implemented in part or in whole.

本明細書(特許請求の範囲、要約、及び図面を含む)に記載された構成要件の全て及び/又は開示された全ての方法又は処理の全てのステップについては、これらの特徴が相互に排他的である組合せを除き、任意の組合せで組み合わせることができる。 These features are mutually exclusive for all of the components described herein (including claims, abstracts, and drawings) and / or for all steps of all disclosed methods or processes. Any combination can be combined except for the combination of.

また、本明細書(特許請求の範囲、要約、及び図面を含む)に記載された特徴の各々は、明示的に否定されない限り、同一の目的、同等の目的、または類似する目的のために働く代替の特徴に置換することができる。したがって、明示的に否定されない限り、開示された特徴の各々は、包括的な一連の同一又は均等となる特徴の一例にすぎない。 Also, each of the features described herein, including claims, abstracts, and drawings, serves the same, equivalent, or similar purpose, unless expressly denied. Can be replaced with alternative features. Therefore, unless explicitly denied, each of the disclosed features is merely an example of a comprehensive set of identical or equal features.

さらに、本発明は、上述した実施形態のいずれの具体的構成にも制限されるものではない。本発明は、本明細書(特許請求の範囲、要約、及び図面を含む)に記載された全ての新規な特徴又はそれらの組合せ、あるいは記載された全ての新規な方法又は処理のステップ、又はそれらの組合せに拡張することができる。 Furthermore, the present invention is not limited to any of the specific configurations of the embodiments described above. The present invention describes all novel features or combinations thereof described herein (including claims, abstracts, and drawings), or all novel methods or processing steps described, or them. Can be extended to a combination of.

100 計測能力評価システムモジュール
110 NC工作機械制御モジュール(NC内)
111 測定プログラム生成モジュール
112 専用マクロプログラム
113 マクロ変数生成等モジュール
120 端末(PC等)側モジュール
121 ゲージ能力評価モジュール
122 温度補正モジュール
100 Measuring ability evaluation system module 110 NC machine tool control module (in NC)
111 Measurement program generation module 112 Dedicated macro program 113 Macro variable generation module 120 Terminal (PC, etc.) side module 121 Gauge capacity evaluation module 122 Temperature compensation module

Claims (6)

工作機械と前記工作機械に接続される端末とを含むシステムのうち、前記工作機械の計測能力評価を行うための方法であって、
予め測定されるワークの測定結果を入力する工程と、
公差を決定する工程と、
前記ワークをマスターワークとして当該マスターワークの測定部位を所定回数繰り返し測定する工程と、
前記所定回数繰り返し測定された結果を前記公差と比較する工程と
を含み、
前記比較する工程において前記工作機械の計測能力が良好か否かを判断するものであって、
前記所定回数繰り返し測定する工程では、前記工作機械のワーク測定プローブによる測定が含まれ、前記ワーク測定プローブによる測定は、ベクトル情報(I,J,K)の入力により計測面に対して前記ワーク測定プローブの先端部が面直に接するように制御が行われる
ことを特徴とする方法。
A method for evaluating the measuring ability of a machine tool among a system including a machine tool and a terminal connected to the machine tool.
The process of inputting the measurement result of the work to be measured in advance and
The process of determining tolerances and
A step of repeatedly measuring the measurement site of the master work a predetermined number of times using the work as a master work,
Including a step of comparing the result of repeated measurement a predetermined number of times with the tolerance.
In the process of comparison, it is determined whether or not the measuring ability of the machine tool is good.
The step of repeating the measurement a predetermined number of times includes measurement by the work measurement probe of the machine tool, and the measurement by the work measurement probe is the work measurement with respect to the measurement surface by inputting vector information (I, J, K). A method characterized in that control is performed so that the tip of the probe is in direct contact with the surface.
前記所定回数繰り返し測定する工程が開始されるまでの段階で、前記工作機械のワーク温度測定プローブによる測定がさらに含まれ、前記ワーク温度測定プローブによる測定では、前記マスターワークの測定温度に基づいたマスター寸法変換処理が行われる
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
At the stage until the step of repeating the measurement a predetermined number of times is started, the measurement by the work temperature measuring probe of the machine tool is further included, and in the measurement by the work temperature measuring probe, the master based on the measurement temperature of the master work is further included. The method according to claim 1, wherein the dimension conversion process is performed.
前記マスター寸法変換処理では、前記マスターワークの材質及び温度ごとの膨張率を記録したテーブルが参照され、前記マスターワークの元の寸法に対して前記温度に対する前記膨張率を乗じた値を新マスターワーク寸法とするように処理されることを特徴とする請求項2に記載の方法。 In the master dimension conversion process, a table recording the material of the master work and the expansion coefficient for each temperature is referred to, and the value obtained by multiplying the original dimensions of the master work by the expansion coefficient with respect to the temperature is used as the new master work. The method according to claim 2, wherein the method is processed so as to have dimensions. 工作機械と前記工作機械に接続される端末とを含むシステムのうち、前記工作機械の計測能力評価を行うために前記システム上で実行されるプログラムであって、
前記端末に、予め測定されるワークの測定結果を入力させるステップと、
前記端末に、公差を決定させるステップと、
前記工作機械に、前記ワークをマスターワークとして当該マスターワークの測定部位を所定回数繰り返し測定させるステップと、
前記端末に、前記所定回数繰り返し測定された結果を前記公差と比較させるステップと
を実行するものであって、
前記比較するステップにおいて前記工作機械の計測能力が良好か否かを判断するものであって、
前記所定回数繰り返し測定するステップでは、前記工作機械のワーク測定プローブによる測定が含まれ、前記ワーク測定プローブによる測定は、ベクトル情報(I,J,K)の入力により計測面に対して前記ワーク測定プローブの先端部が面直に接するように制御が行われる
ことを特徴とするプログラム。
Among the systems including a machine tool and a terminal connected to the machine tool, a program executed on the system for evaluating the measuring ability of the machine tool.
A step of causing the terminal to input the measurement result of the work to be measured in advance, and
The step of letting the terminal determine the tolerance,
A step of causing the machine tool to repeatedly measure the measurement site of the master work a predetermined number of times using the work as a master work.
The terminal executes a step of comparing the result of repeated measurement a predetermined number of times with the tolerance.
In the step of comparison, it is determined whether or not the measuring ability of the machine tool is good.
The step of repeating the measurement a predetermined number of times includes measurement by the work measurement probe of the machine tool, and the measurement by the work measurement probe is the work measurement with respect to the measurement surface by inputting vector information (I, J, K). A program characterized in that control is performed so that the tip of the probe is in direct contact with the surface.
前記所定回数繰り返し測定させるステップが開始されるまでの段階で、前記工作機械のワーク温度測定プローブによる測定がさらに含まれ、前記ワーク温度測定プローブによる測定では、前記マスターワークの測定温度に基づいたマスター寸法変換処理が行われる
ことを特徴とする請求項4に記載のプログラム。
At the stage until the step of repeating the measurement a predetermined number of times is started, the measurement by the work temperature measuring probe of the machine tool is further included, and in the measurement by the work temperature measuring probe, the master based on the measurement temperature of the master work is included. The program according to claim 4, wherein the dimension conversion process is performed.
前記マスター寸法変換処理では、前記マスターワークの材質及び温度ごとの膨張率を記録したテーブルが参照され、前記マスターワークの元の寸法に対して前記温度に対する前記膨張率を乗じた値を新マスターワーク寸法とするように処理されることを特徴とする請求項5に記載のプログラム。 In the master dimension conversion process, a table recording the material of the master work and the expansion coefficient for each temperature is referred to, and the value obtained by multiplying the original dimensions of the master work by the expansion coefficient with respect to the temperature is used as the new master work. The program according to claim 5, wherein the program is processed so as to have dimensions.
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