JP7261206B2 - 加工機及び被加工物の製造方法 - Google Patents

Description

本開示は、加工機及び被加工物の製造方法に関する。

工具によってワークを加工する加工機が知られている。このような加工機は、例えば、工具を保持する工具保持部（例えば主軸）とワークを保持するワーク保持部（例えばテーブル）との３次元座標系における相対位置を検出する位置センサを有している。そして、加工機は、位置センサの検出値に基づいて工具とワークとを位置決めして加工を行う。

上記のような加工機において、タッチセンサを有するものが知られている（例えば下記特許文献１及び２）。タッチセンサは、一般に、ワークの位置（別の観点ではワークの形状）の計測に利用されている。例えば、タッチセンサは、工具に代えて主軸に取り付けられ、又は主軸を保持している主軸頭に固定される。これにより、タッチセンサは、工具と同様に、ワークに対して相対移動し、この相対移動は、位置センサによって検出される。タッチセンサは、当該タッチセンサがワークに当接したことを検出する。従って、タッチセンサによってワークに対する当接が検出されたときに位置センサの検出値を取得することによって、ワークの位置を計測することができる。

特開２０１７－１１７２８２号公報 特開２０１８－３０１９５号公報

加工機は、例えば、工具の位置と位置センサの検出値との間に一定の対応関係があることを前提として、位置センサの検出値に基づいて工具の位置を制御している。しかし、加工機の温度変化等に起因して、工具の位置と位置センサの検出値との対応関係が上記の一定の対応関係からずれることがある。その結果、加工機の加工精度が低下する。

従って、工具の位置のずれ量（上記の一定の対応関係からのずれ量）を計測できる加工機及び被加工物の製造方法が待たれる。

本開示の一態様に係る加工機は、ワークを保持するワーク保持部と、工具を保持する工具保持部と、前記ワーク保持部と前記工具保持部とを第１方向に相対移動させる第１駆動源と、前記ワーク保持部と前記工具保持部との前記第１方向における相対位置を検出する第１センサと、前記工具保持部と一定の位置関係を有する位置に配置され、これにより、前記第１駆動源による前記ワーク保持部と前記工具保持部との前記第１方向における相対移動に伴って前記ワーク保持部と前記第１方向において相対移動するタッチセンサと、前記第１センサの検出値に基づいて前記第１駆動源を制御する制御装置と、前記工具の位置のずれを計測するための基準ワークを保持しており、前記第１駆動源による前記ワーク保持部と前記工具保持部との前記第１方向における相対移動に伴って前記工具保持部と前記第１方向において相対移動する基準ワーク保持部と、を有しており、前記制御装置は、前記第１センサの検出値に基づいて前記第１駆動源の制御を行い、これにより、前記工具によって前記ワークを加工する加工制御部と、前記加工制御部の制御を補正する補正部と、を有しており、前記補正部は、前記基準ワークが前記工具によって前記第１方向から加工されて所定の目標形状になるように、前記第１センサの検出値に基づいて前記第１駆動源を制御する基準ワーク加工部と、前記タッチセンサの位置と前記第１センサの検出値との対応関係を示す記憶されているタッチセンサ位置情報と、加工後の前記基準ワークに対する前記タッチセンサの前記第１方向における当接が前記タッチセンサによって検出されたときの前記第１センサの検出値と、に基づいて前記基準ワークの形状を計測する基準ワーク計測部と、前記目標形状と計測された形状との前記第１方向におけるずれ量に基づいて前記工具の前記第１方向における位置の第１ずれ量を特定する工具ずれ量特定部と、特定された前記第１ずれ量に基づいて前記加工制御部の制御を補正する補正処理部と、を有している。

本開示の一態様に係る被加工物の製造方法は、上記加工機を用いて、前記ワークと前記工具とを接触させて前記ワークを被加工物に加工するステップを有する。

上記の構成又は手順によれば、工具の位置のずれ量を計測できる。

実施形態に係る加工機の構成を示す模式的な斜視図。 図２（ａ）は図１の加工機のテーブルを直線移動させる構成の一例を示す斜視図、図２（ｂ）は図２（ａ）のII－II線における断面図。 図１の一部を拡大して示す斜視図。 図１の加工機における制御系の構成を示すブロック図。 図４に示す制御系のうちの加工制御部の詳細を示す図。 図４に示す制御系のうちの補正部の詳細を示す図。 図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）及び図７（ｄ）は図１の加工機による加工手順の一例を示す図。 図８（ａ）、図８（ｂ）、図８（ｃ）及び図８（ｄ）は図７（ｄ）の続きを示す図。 図９（ａ）及び図９（ｂ）は図８（ｄ）の続きを示す図。 変形例に係る基準ワークを示す平面図。 ガイドに関して図２（ｂ）を参照して説明した構成例とは別の構成例を示す図。 図１の加工機の主軸の軸受の構成の一例を示す断面図。

以下の説明では、工具の位置の語は、便宜上、ワークとの相対的な位置を指すことがあり、また、絶対座標系における位置を指すことがある。特に断りが無い限り、また、矛盾等が生じない限り、工具の位置は、相対的な位置及び絶対的な位置のいずれに捉えられてもよい。タッチセンサ等の他の構成要素についても同様である。また、便宜上、画像と画像データとの厳密な区別をしないことがある。画像の語及び画像データの語は、特に断りが無い限り、また、矛盾等が生じない限り、相互に置換されてよい。

図１は、実施形態に係る加工機１の構成を示す模式的な斜視図である。図には、便宜上、直交座標系ＸＹＺを付している。＋Ｚ方向は、例えば、鉛直上方である。

加工機１は、工具１０１によってワーク１０３の加工を行う。加工機１は、タッチセンサ３３等を利用して、工具１０１の位置のずれ量を計測する。また、加工機１は、タッチセンサ３３の位置のずれ量も計測する。そして、加工機１は、計測されたずれ量に基づいて、工具１０１によってワーク１０３を加工する制御を補正する。

加工機１の構造は、例えば、工具１０１の位置のずれ量及び／又はタッチセンサ３３の位置のずれ量を計測するための構成要素（例えば、基準ワーク１０５、基準ゲージ３５及び撮像部３７）を除いては、公知の構造又は公知の構造を応用したものとされてよい。また、加工機１の制御は、例えば、ずれ量の情報に係る処理を除いては、公知の制御又は公知の制御を応用したものとされてよい。

以下では、まず、加工機１のうち、タッチセンサ３３及びその他のずれ量の計測に係る構成要素を除いて、加工機１の全体構成を例示する。次に、タッチセンサ３３及びその他のずれの計測に係る構成要素を例示する。次に、加工機１の制御系に係る構成について例示する。その後、計測されたずれ量に基づいて、加工の制御を補正する手順を例示する。

（加工機の全体構成）
本開示に係る技術は、種々の加工機に適用可能であり、図示されている加工機１は、その一例に過ぎない。ただし、以下の説明では、便宜上、加工機１の構成を前提とした説明をすることがある。

加工機１は、既述のように、工具１０１によってワーク１０３の加工を行う。加工の種類（別の観点では工具の種類）は、適宜なものとされてよい。例えば、加工の種類は、切削、研削又は研磨である。図示の例では、工具１０１は、エンドミル等の転削工具によって構成されており、Ｚ軸に平行な軸回りに回転される。また、工具１０１とワーク１０３とは、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸のそれぞれにおいて相対移動可能である。そして、回転している工具１０１がワーク１０３に当接されることによって、ワーク１０３の切削、研削又は研磨が行われる。

加工機１は、例えば、工具１０１及びワーク１０３を保持する機械本体３と、機械本体３を制御する制御ユニット５とを有している。

機械本体３は、例えば、上述のように工具１０１を回転させるとともに、工具１０１とワーク１０３とを３つの軸方向において相対移動させる。このような回転及び相対移動を実現する構成は、例えば、公知の種々の構成と同様とされたり、公知の構成を応用したものとされたりしてよい。図示の例では、以下のとおりである。

機械本体３は、ベース７と、ベース７に支持されている２つのコラム９と、コラム９に掛け渡されているクロスレール１１と、クロスレール１１に支持されているサドル１３と、サドル１３に固定されているＹ軸ベッド１５と、Ｙ軸ベッド１５に支持されている主軸頭１７と、主軸頭１７に支持されている主軸１９とを有している。

工具１０１は、主軸１９に保持される。主軸１９は、主軸頭１７によってＺ軸に平行な軸回りに回転可能に支持されており、主軸頭１７内の主軸モータ１８によって回転駆動される。これにより、工具１０１が回転する。主軸頭１７は、Ｙ軸ベッド１５（サドル１３）に対してＺ方向に直線移動可能であり、これにより、工具１０１がＺ方向に駆動される。サドル１３は、クロスレール１１に対してＹ方向に直線移動可能であり、これにより、工具１０１がＹ方向に駆動される。

また、機械本体３は、ベース７に支持されているＸ軸ベッド２１Ｘと、Ｘ軸ベッド２１Ｘに支持されているテーブル２３とを有している。

ワーク１０３は、テーブル２３に保持される。テーブル２３は、Ｘ軸ベッド２１Ｘに対してＸ方向に直線移動可能であり、これにより、ワーク１０３がＸ方向に駆動される。

サドル１３の移動、主軸頭１７の移動、テーブル２３の移動、及び主軸１９の回転を実現するための機構の構成は、公知の構成又は公知の構成を応用したものとされてよい。例えば、駆動源は、電動機、油圧機器又は空圧機器とされてよい。また、電動機は、回転式電動機又はリニアモータとされてよい。サドル１３、主軸頭１７又はテーブル２３を案内する（別の観点では駆動方向以外の方向における移動を規制する）リニアガイドは、可動部と固定部とが摺動するすべり案内であってもよいし、可動部と固定部との間で転動体が転がる転がり案内であってもよいし、可動部と固定部との間に空気又は油を介在させる静圧案内であってもよいし、これらの２以上の組み合わせであってもよい。同様に、主軸１９の軸受は、すべり軸受、転がり軸受、静圧軸受又はこれらの２以上の組み合わせとされてよい。

制御ユニット５は、例えば、特に図示しないが、コンピュータ及びドライバ（例えばサーボドライバ）を含んで構成されている。コンピュータは、ＮＣ（numerical control）装置を構成してよい。コンピュータは、例えば、特に図示しないが、ＣＰＵ（central processing unit）、ＲＯＭ（read only memory）、ＲＡＭ（random access memory）及び外部記憶装置を含んで構成されている。ＣＰＵがＲＯＭ及び／又は外部記憶装置に記憶されているプログラムを実行することによって、制御等を行う各種の機能部が構築される。制御ユニット５は、一定の動作のみを行う論理回路を含んでいてもよい。

制御ユニット５は、例えば、主軸１９の回転数を制御するとともに、サドル１３、主軸頭１７及びテーブル２３の位置及び速度を制御する。位置制御は、いわゆるフルクローズドループ制御とされてよい。すなわち、サドル１３、主軸頭１７及びテーブル２３の検出位置がフィードバックされてよい。ただし、位置制御は、電動機の回転位置がフィードバックされるセミクローズドループ制御とされたり、フィードバックがなされないオープンループ制御とされたりしてもよい。速度制御についても同様に、フルクローズドループ制御、セミクローズドループ制御、又はオープンループ制御とされてよい。

上記のようにフルクローズドフィードバック制御がなされる場合において、最終的な制御対象となる部材（１３、１７及び２３）の位置及び／又は速度を検出するセンサの構成は、公知の構成又は公知の構成を応用したものとされてよい。例えば、センサは、リニアエンコーダ又はレーザ測長器とされてよい。また、セミクローズドループ制御が行われる場合において、電動機の回転位置及び／又は回転速度を検出するセンサは、公知の構成又は公知の構成を応用したものとされてよい。例えば、センサは、エンコーダ又はレゾルバとされてよい。

加工機１の加工精度は適宜に設定されてよい。例えば、加工機１は、サブミクロンメータオーダーの精度（１μｍ未満の誤差）、又はナノメータオーダーの精度（１０ｎｍ未満の誤差）で加工を実現可能なものであってよい。そのような工作機械は、本願出願人によって既に実用化されている（例えばＵＶＭシリーズ、ＵＬＧシリーズ及びＵＬＣシリーズ。）。より詳細には、例えば、サドル１３のＹ方向における位置決め精度、主軸頭１７のＺ方向における位置決め精度、及び／又はテーブル２３のＸ方向における位置決め精度は、１μｍ以下、０．１μｍ以下、１０ｎｍ以下又は１ｎｍ以下とされてよい。もちろん、加工機１の加工精度は、上記よりも低くてもよい。

（移動機構）
既述のように、サドル１３、主軸頭１７及びテーブル２３を直線上で移動させるための構成は、適宜な構成とされてよい。以下に一例を示す。

図２（ａ）は、テーブル２３を直線移動させる構成の一例を示す斜視図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）のII－II線における断面図である。

図示の例では、テーブル２３をガイドするガイド２５は、Ｖ－Ｖ転がり案内によって構成されている。例えば、ガイド２５は、テーブル２３を支持するＸ軸ベッド２１Ｘの上面に形成された断面Ｖ字状の２本の溝２１ａと、テーブル２３の下面に形成された断面三角形状の２本の突条２３ａと、溝２１ａと突条２３ａとの間に介在している複数のコロ２７（転動体）とを有している。溝２１ａ及び突条２３ａは、Ｘ方向に直線状に延びており、突条２３ａはコロ２７を介して溝２１ａに嵌合している。これにより、テーブル２３は、Ｙ方向における移動が規制される。また、コロ２７は、溝２１ａの内面及び突条２３ａの外面に対して転がり、両者のＸ方向における相対移動を許容する。これにより、テーブル２３は、比較的小さい抵抗でＸ方向に移動する。テーブル２３の＋Ｚ側への移動は、例えば、自重によって規制される。テーブル２３の－Ｚ側への移動は、例えば、Ｘ軸ベッド２１Ｘからの反力によって規制される。

また、図示の例では、テーブル２３を駆動するＸ軸駆動源２９Ｘは、リニアモータによって構成されている。例えば、Ｘ軸駆動源２９Ｘは、Ｘ軸ベッド２１Ｘの上面にてＸ方向に配列されている複数の磁石２９ｃからなる磁石列２９ａと、テーブル２３の下面に固定されており、磁石列２９ａと対向するコイル２９ｂとを有している。そして、コイル２９ｂに交流電力が供給されることによって、磁石列２９ａとコイル２９ｂとがＸ方向に駆動力を生じる。ひいては、テーブル２３がＸ方向に移動する。

テーブル２３をＸ方向に直線移動させる構成（換言すれば工具１０１とワーク１０３とをＸ方向に相対移動させる構成）について述べた。上記の説明は、サドル１３をＹ方向に直線移動させる構成（換言すれば工具１０１とワーク１０３とをＹ方向に相対移動させる構成）、及び主軸頭１７をＺ方向に直線移動させる構成（換言すれば工具１０１とワーク１０３とをＺ方向に相対移動させる構成）に援用されてよい。例えば、サドル１３及び主軸頭１７を案内するガイドは、Ｖ－Ｖ転がり案内とされてよい。突条（２３ａ）の溝（２１ａ）からの離反は、係合部材を設けることなどによって適宜に規制されてよい。また、サドル１３を駆動するＹ軸駆動源２９Ｙ（図４）、及び主軸頭１７を駆動するＺ軸駆動源２９Ｚ（図４）は、リニアモータによって構成されてよい。なお、以下の説明では、Ｘ軸駆動源２９Ｘ、Ｙ軸駆動源２９Ｙ及びＺ軸駆動源２９Ｚを区別せずに、駆動源２９ということがある。

（センサ）
既述のように、サドル１３、主軸頭１７及びテーブル２３の位置を検出するセンサは、適宜な構成とされてよい。図２（ａ）は、その一例としてのリニアエンコーダを示す図ともなっている。具体的には、以下のとおりである。

加工機１は、テーブル２３のＸ方向における位置を検出するＸ軸センサ３１Ｘを有している。Ｘ軸センサ３１Ｘは、例えば、Ｘ方向に延びているスケール部３１ａと、スケール部３１ａに対向している検出部３１ｂとを有している。スケール部３１ａにおいては、例えば、光学的又は磁気的に形成された複数のパターンがＸ方向に一定のピッチで配列されている。検出部３１ｂは、各パターンとの相対位置に応じた信号を生成する。従って、スケール部３１ａ及び検出部３１ｂの相対移動に伴って生成される信号の計数（すなわちパターンの計数）によって、変位（位置）を検出することができる。

スケール部３１ａ及び検出部３１ｂの一方（図示の例ではスケール部３１ａ）は、テーブル２３に固定されている。スケール部３１ａ及び検出部３１ｂの他方（図示の例では検出部３１ｂ）は、Ｘ軸ベッド２１Ｘに対して直接的に又は間接的に固定されている。従って、テーブル２３が移動すると、スケール部３１ａ及び検出部３１ｂは相対移動する。これにより、テーブル２３の変位（位置）が検出される。

スケール部３１ａ及び検出部３１ｂの具体的な取付位置は適宜に設定されてよい。また、Ｘ軸センサ３１Ｘは、スケール部３１ａのパターンに基づいてスケール部３１ａに対する検出部３１ｂの位置（絶対位置）を特定可能なアブソリュート式のものであってもよいし、そのような特定ができないインクリメンタル式のものであってもよい。公知のように、インクリメンタル式のスケールであっても、検出部３１ｂをスケール部３１ａに対して所定位置（例えば移動限）に移動させてキャリブレーションを行うことによって絶対位置を特定することができる。

テーブル２３のＸ方向における位置を検出するＸ軸センサ３１Ｘについて述べた。上記の説明は、サドル１３のＹ方向における位置を検出するＹ軸センサ３１Ｙ（図４）、主軸頭１７のＺ方向における位置を検出するＺ軸センサ３１Ｚ（図４）に援用されてよい。なお、以下の説明では、Ｘ軸センサ３１Ｘ、Ｙ軸センサ３１Ｙ及びＺ軸センサ３１Ｚを区別せずに、これらをセンサ３１ということがある。

Ｘ軸センサ３１Ｘは、テーブル２３のＸ方向における位置（絶対位置）を検出する。ただし、Ｘ軸センサ３１Ｘは、ワーク１０３（又はテーブル２３）と工具１０１（又は主軸１９若しくは主軸頭１７）とのＸ方向における相対位置を検出していると捉えられてよい。同様に、Ｙ軸センサ３１Ｙは、工具１０１とワーク１０３とのＹ方向における相対位置を検出していると捉えられてよい。Ｚ軸センサ３１Ｚは、工具１０１とワーク１０３とのＺ方向における相対位置を検出していると捉えられてよい。

（タッチセンサの構成）
図３は、図１の一部を拡大して示す図である。

タッチセンサ３３は、例えば、当該タッチセンサ３３の所定の対象物（例えば、ワーク１０３又は後述する基準ワーク１０５）に対する当接を検出する。タッチセンサ３３の構成は、公知のものとされたり、公知のものを応用したものとされたりしてよい。以下に、タッチセンサ３３の構成例について説明する。なお、以下の説明では、便宜上、ワーク１０３に対する当接を例に取ることがある。

タッチセンサ３３は、例えば、ワーク１０３に接触するスタイラス３９と、スタイラス３９を保持しているセンサ本体４１とを有している。スタイラス３９は、例えば、概略棒状の形状を有している。その先端は、球状にされることなどによって、他の部分よりも径が大きくなっていてよい。センサ本体４１は、例えば、スタイラス３９がワーク１０３に接触すると、タッチ信号を制御ユニット５へ出力する。

タッチセンサ３３による接触の検出原理は、適宜なものとされてよい。検出原理としては、例えば、ワーク１０３から受ける力によってスタイラス３９がセンサ本体４１に対して移動し、その結果、可動接点と固定接点とが接触するものが挙げられる。また、例えば、スタイラス３９の上記のような移動を光学センサで検出するものが挙げられる。また、例えば、ワーク１０３からスタイラス３９が受ける力を圧力センサによって検出するものが挙げられる。また、例えば、導電性を有するワーク１０３にスタイラス３９が接触することによってワーク１０３及びスタイラス３９を含む閉回路が構成されるものが挙げられる。

図示の取付態様においては、タッチセンサ３３は、主軸１９から離れた位置にて、主軸１９を移動可能に保持している部材（本実施形態では主軸頭１７）に対して固定されている。タッチセンサ３３を保持しているタッチセンサ保持部４３は、例えば、主軸頭１７に対して移動不可能にタッチセンサ３３を保持してよい。ただし、タッチセンサ保持部４３は、タッチセンサ３３が使用されないときの位置と、タッチセンサ３３が使用されるときの位置（例えば前者の位置よりも－Ｚ側の位置）との間で移動可能にタッチセンサ３３を保持していてもよい。

タッチセンサ３３は、主軸１９と共に移動可能である。従って、タッチセンサ３３は、工具１０１と同様に、テーブル２３（別の観点ではワーク１０３）と相対移動可能である。また、この相対移動はセンサ３１によって検出される。

なお、特に図示しないが、タッチセンサ３３は、工具１０１に代えて、主軸１９に保持されてもよい。この場合も、図示の例と同様に、タッチセンサ３３は、工具１０１が配置される位置と一定の位置関係を有する位置に配置されているといえる。なお、図示の例では、上記一定の位置関係は、２つの位置が所定方向において所定距離で離れている関係である。工具１０１に代えてタッチセンサ３３が主軸１９に保持される態様では、上記一定の位置関係は、２つの位置が同一の位置となる関係である。

加工機１（制御ユニット５）は、例えば、３方向（Ｘ、Ｙ及びＺ方向）の少なくとも１方向においてタッチセンサ３３とワーク１０３とを相対移動させるように３軸の駆動源２９を制御する。そして、加工機１は、タッチセンサ３３によってワーク１０３への接触が検出されると、相対移動を停止するとともに、そのときの上記少なくとも１方向におけるセンサ３１の検出値を取得する。

加工機１は、例えば、タッチセンサ３３の位置と、センサ３１の検出値（別の観点ではセンサ３１の検出値が対応付けられている機械座標系の座標）との対応関係の情報（図６のタッチセンサ位置情報Ｄ４）を予め記憶している。従って、このタッチセンサ位置情報Ｄ４と、上記動作によって取得されたセンサ３１の検出値とによって、上記少なくとも１方向において、ワーク１０３の位置と、上記少なくとも１方向におけるセンサ３１の検出値との対応関係（別の観点では機械座標系におけるワーク１０３の位置）が特定される。また、例えば、上記動作を他の方向においても行うことにより、全ての方向において、ワーク１０３の位置が特定される。また、例えば、上記の動作を種々の方向及び位置において行うことにより、ワーク１０３の詳細形状が特定される。

（タッチセンサの利用態様）
タッチセンサ３３は、後述する基準ワーク１０５を用いた工具１０１のずれ量の特定にのみ用いられてよい。換言すれば、基準ワーク１０５の形状（別の観点では基準ワーク１０５の所定部位の位置）の計測にのみ用いられてよい。また、タッチセンサ３３は、基準ワーク１０５の形状の計測に加えて、ワーク１０３の形状（位置）の計測に用いられてもよい。

本実施形態の説明では、タッチセンサ３３が、基準ワーク１０５の形状の計測に加えて、ワーク１０３の形状の計測にも用いられる態様を例に取る。また、以下の説明では、当該態様を前提とした説明をすることがある。

タッチセンサ３３によってワーク１０３の位置を計測するときの加工機１の動作は、公知の動作又は公知の動作を応用したものとされてよい。例えば、以下のとおりである。

加工機１（制御ユニット５）は、加工機１の不動部分（例えばベース７）に対して固定的に定義された機械座標系の情報を保持（記憶）している。機械座標系は、別の観点では、絶対座標系であり、また、センサ３１の検出値と対応付けられている。ＮＣプログラム１０７は、例えば、この機械座標系に従った数値によって工具１０１の位置（座標）及び移動量を指定する。加工機１は、ＮＣプログラムによって指定された位置及び移動量を実現するように、センサ３１の検出値に基づくフィードバック制御を行う。このとき、ＮＣプログラムにおいては、例えば、ワーク１０３が機械座標系の所定の座標に位置することが想定されている。従って、ワーク１０３の位置が、想定されている位置からずれていると、加工精度が低下する。

そこで、加工機１は、タッチセンサ３３を用いてワーク１０３の位置を計測する。既述のように、この位置は、センサ３１の検出値（別の観点では機械座標系の座標）として得られる。そして、加工機１は、タッチセンサ３３を用いて計測したワーク１０３の位置に基づいて、ＮＣプログラムに基づく駆動源２９の制御を補正する。例えば、計測された実際のワーク１０３の位置と、ＮＣプログラムにおいて想定されているワーク１０３の座標とが一致するように、加工機１が保持している機械座標系をシフトさせる。逆に、ＮＣプログラムが指定する種々の座標をシフトさせてもよい。これにより、加工精度が向上する。

なお、上記の説明では、タッチセンサ３３を利用する動作は、計測されたワーク１０３の位置に基づく補正の概念によって説明された。ただし、上記の動作は、検出されたワーク１０３の位置によって、ＮＣプログラムで指定されている座標の座標系又は加工機１の機械座標系の原点が定義される動作として捉えられてもよい。従って、以下の説明では、補正の語と原点設定の語とが混在することがある。

（基準ワーク、基準ゲージ及び撮像部の概要）
上記のタッチセンサ３３の利用態様の説明で述べたように、加工機１は、例えば、センサ３１の検出値が対応付けられている機械座標系の情報を保持している。そして、加工機１は、センサ３１の検出値に基づいて、ＮＣプログラムによって指定された座標へ工具１０１を移動させる。これにより、工具１０１によってワーク１０３が所望の形状に加工される。

上記動作においては、工具１０１の位置とセンサ３１の検出値とが一定の対応関係を有していることが前提となっている。従って、加工機の温度変化等に起因して、工具の位置とセンサ３１の検出値との対応関係が上記の一定の対応関係からずれると、加工機１の加工精度が低下する。そこで、加工機１は、このずれ量を検出し、検出したずれ量に基づいて、工具１０１によってワーク１０３を加工する制御を補正する。工具１０１のずれ量について述べたが、タッチセンサ３３についても同様のことが言える。

なお、以下の説明では、便宜上、工具１０１の位置とセンサ３１の検出値との対応関係が、ＮＣプログラム及び／又は加工機１において想定されている一定の対応関係であるときの工具１０１の位置を第１基準位置ということがある。このとき、工具１０１の位置とセンサ３１の検出値との対応関係の、上記一定の対応関係からのずれ量は、工具１０１の位置の第１基準位置からのずれ量と同義である。ただし、ずれ量の計測方法によっては、計測された前記一定の対応関係のずれ量及び／又は工具１０１の位置のずれ量は、他のずれ量を含むことがある。

同様に、タッチセンサ３３の位置とセンサ３１の検出値との対応関係が、ＮＣプログラム及び／又は加工機１において想定されている一定の対応関係にあるときのタッチセンサ３３の位置を第２基準位置ということがある。このとき、タッチセンサ３３の位置とセンサ３１の検出値との対応関係の、上記一定の対応関係からのずれ量は、タッチセンサ３３の位置の第２基準位置からのずれ量と同義である。ただし、ずれ量の計測方法によっては、計測された前記一定の対応関係のずれ量及び／又はタッチセンサ３３の位置のずれ量は、他のずれ量を含むことがある。

第１及び第２基準位置は、任意に設定されてよい。例えば、第１及び第２基準位置は、温度変化等に起因する変形が加工機１に生じていないときの位置とされてよい。ただし、第１及び第２基準位置は、温度変化等に起因する変形が加工機１に生じているときの位置とすることも可能である。換言すれば、ＮＣプログラム及び／又は加工機１において想定されている一定の位置関係は、温度変化等に起因する加工機１の変形が生じていないときの関係であってもよいし、生じているときの関係であってもよく、任意に設定されてよい。

加工機１は、ずれ量の計測のために、例えば、基準ワーク１０５と、基準ゲージ３５と、撮像部３７とを有している。なお、後述する説明から理解されるように、基準ワーク１０５は消耗品である。従って、基準ワーク１０５は、ワーク１０３と同様に、加工機１自体の構成要素ではないものとして捉えられてもよい。

基準ワーク１０５は、工具１０１の位置の、上記の第１基準位置からのずれ量を計測するためのものである。基準ゲージ３５は、タッチセンサ３３の位置の、上記の第２基準位置からのずれ量を計測するためのものである。撮像部３７は、工具１０１の位置の上記第１基準位置からのずれ量、及び／又はタッチセンサ３３の位置の上記第２基準位置からのずれ量を計測するためのものである。また、撮像部３７は、例えば、基準ワーク１０５を利用して特定される工具１０１のずれ量の方向とは異なる方向におけるずれ量の計測、及び／又は基準ゲージ３５を利用して特定されるタッチセンサ３３のずれ量の方向とは異なる方向におけるずれ量の計測に寄与する。

（基準ワークの利用方法）
基準ワーク１０５の利用方法は、例えば、以下のとおりである。

基準ワーク１０５は、例えば、ワーク１０３に対して移動不可能にテーブル２３に保持されている。従って、基準ワーク１０５は、ワーク１０３と同様に、工具１０１によって加工されることが可能である。

加工機１は、センサ３１の検出値に基づいて、工具１０１によって基準ワーク１０５の形状が所定の目標形状となるように加工する。別の観点では、加工機１は、基準ワーク１０５の所定部位（例えば基準ワーク１０５の外縁の一部）が所定の目標位置に位置するように基準ワーク１０５を加工する。この目標位置（目標形状）は、例えば、ワーク１０３を加工するためのＮＣプログラムと同様のプログラムにおいて機械座標系の座標（別の観点ではセンサ３１の検出値）によって指定されている。

次に、加工機１は、タッチセンサ３３によって基準ワーク１０５の実際の形状を計測する。別の観点では、加工機１は、基準ワーク１０５の所定部位の実際の位置を計測する。この計測方法は、基本的には、上述した、ワーク１０３の位置（別の観点では形状）の計測方法と同様である。すなわち、加工機１は、タッチセンサ３３によって基準ワーク１０５に対する当接が検出されたときのセンサ３１の検出値（別の観点では機械座標系における座標）を取得する。

次に、加工機１は、目標形状（所定部位の目標位置）と、計測された形状（所定部位の計測位置）との差に基づいて、工具１０１の位置のずれ量を特定する。なお、差自体がずれ量とされてもよいし、差に対して何らかの補正を施したものがずれ量とされてもよい。差に対する補正に際しては、例えば、ワーク１０３の加工と、基準ワーク１０５の加工との間の加工条件の相違が考慮されてよい。

その後、加工機１は、計測した工具１０１の位置のずれ量に基づいて、工具１０１によってワーク１０３を加工するときの駆動源２９の制御を補正する。例えば、計測したずれ量で、ＮＣプログラムの座標系のシフト又は加工機１の機械座標系のシフト（別の観点では座標系の原点設定）を行う。このようにして、工具１０１のずれ量の計測及びその利用が行われる。

なお、上記から理解されるように、タッチセンサ３３及びセンサ３１を用いた計測において、基準ワーク１０５（又はワーク１０３）の形状の計測と、基準ワーク１０５の所定部位の位置の計測とは同じとみなすことができる。また、ずれ量を算出するときの基準ワーク１０５の位置は、タッチセンサ３３が当接する部位の位置ではなく、タッチセンサ３３が当接する複数の部位の位置を代表する位置（例えば中心点）とされてもよい。従って、本開示の説明において、ずれ量の計測に関して、基準ワーク１０５の形状の語と、基準ワーク１０５の位置の語とは、矛盾等が生じない限り、同義と捉えられてよい。

基準ワーク１０５を利用したずれ量の計測は、直交座標系ＸＹＺの任意の方向において行われてよい。例えば、当該計測は、ＸＹＺの３軸方向のうちの１方向のみ、２方向のみ、又は３方向全てに関して行われてよい。また、計測は、ＸＹＺの３軸に傾斜する方向において行われても構わない。ただし、例えば、ＸＹ平面に沿い、かつＸ軸及びＹ軸に傾斜する方向における計測は、Ｘ方向におけるずれ量（ずれ量のＸ方向成分）の計測と、Ｙ方向におけるずれ量（ずれ量のＹ方向成分）の計測とが行われていると捉えられてもよい。

本実施形態では、主として、Ｘ方向及びＹ方向の２方向について、基準ワーク１０５を利用して工具１０１の位置のずれ量が計測される態様を例に取る。すなわち、工具１０１によって、Ｘ方向からの加工と、Ｙ方向からの加工とが行われ、タッチセンサ３３によって、Ｘ方向から加工された部位のＸ方向の位置と、Ｙ方向から加工された部位のＹ方向の位置とが計測される。以下の説明では、このような２方向において計測が行われる態様を前提とした説明をすることがある。

一の方向における工具１０１のずれ量を計測するとき、基準ワーク１０５の加工は、上記一方向の一方側からのみ行われてもよいし、上記一方向の一方側及び他方側の双方から行われてもよい（後述する図７（ａ）及び図８（ｂ）参照）。後者の場合、例えば、一方側から加工された部位と、他方側から加工された部位とのそれぞれの位置がタッチセンサ３３によって計測される。そして、２つの位置に基づいて基準ワーク１０５の位置（代表位置）が特定されてよい。例えば、前記一方向において、２つの位置の中間（中心、中点）が基準ワーク１０５の位置とされてよい。もちろん、タッチセンサ３３が接する１つの部位の位置が基準ワーク１０５の位置とされてもよい。

１つの基準ワーク１０５は、１つのワーク１０３の加工のみに利用されてもよいし、複数のワーク１０３の加工に利用されてもよい。別の観点では、基準ワーク１０５は、ワーク１０３の交換に伴って、交換されてもよいし、交換されなくてもよい。後者の場合、複数のワーク１０３の加工に亘って、１つの基準ワーク１０５の加工と計測とが繰り返される。

また、１つの基準ワーク１０５は、１つの工具１０１による加工のみに利用されてもよいし、複数の工具１０１による加工に利用されてもよい。別の観点では、基準ワーク１０５は、工具１０１の交換に伴って、交換されてもよいし、交換されなくてもよい。後者の場合、複数の工具１０１によって１つの基準ワーク１０５が繰り返し加工され、その都度、計測が行われる。

１つの工具１０１によって、複数の加工工程が順次行われる場合において、１つの基準ワーク１０５を利用したずれ量の計測は、１回のみ（例えば最初の加工工程の直前に）行われてもよいし、複数回（いずれか２以上の加工工程それぞれの前に）行われてもよい。後者の場合においては、１つの基準ワーク１０５は、例えば、上記複数回のずれ量の計測に利用される。別の観点では、１つの基準ワーク１０５は、加工工程毎に交換されない。ただし、加工工程毎に基準ワーク１０５を交換することも不可能ではない。

（基準ワークの構成）
以上のように利用される基準ワーク１０５の形状、寸法及び材料は、適宜なものとされてよい。なお、図３では、加工前（及び／又は最初の計測のための加工がなされた後）の基準ワーク１０５の形状が示されている。

例えば、基準ワーク１０５の形状は、板状（図示の例）であってもよいし、板状とは概念できない形状であってもよい。また、基準ワーク１０５の形状は、所定方向（例えばＺ方向。ずれ量が計測される方向に直交する方向。）に見て、概略、多角形（例えば矩形）であってもよいし、円形又は楕円形であってもよい。換言すれば、所定方向に見て、基準ワーク１０５の外縁の全部又は半分以上は、直線によって構成されていてもよいし、曲線によって構成されていてもよい。また、基準ワーク１０５の形状は、加工前と加工後とで相似形であってもよいし、相似形でなくてもよい。また、所定方向（上述）に見たときに、加工される部位の曲率（直線の場合は０）は、加工前後において、維持されてもよいし、維持されなくてもよい。

図示の例では、基準ワーク１０５の形状は、概略板状となっている。板状は、例えば、一の方向（図示の例ではＺ方向。計測方向に直交する方向。）の長さが、上記一の方向に直交する２方向（Ｘ方向及びＹ方向）における長さよりも短い形状である。また、図示の例では、上記一の方向に見たとき（板の平面視において）、基準ワーク１０５の形状（加工前及び／又は最初の加工後）は、矩形の４辺それぞれに凹部１０５ａ（切欠き）が形成された形状となっている。凹部１０５ａの形状及び大きさは適宜に設定されてよい。

また、例えば、基準ワーク１０５の大きさは、ワーク１０３の大きさに対して、小さくてもよいし（図１に示す例）、同等でもよいし、大きくてもよい。基準ワーク１０５及び／又はワーク１０３の加工に伴って、両者の大小関係は変化してもよい。また、例えば、基準ワーク１０５の厚さ（Ｚ方向の長さ）は、工具１０１の長さ、又は工具１０１をＺ方向に動かしていないときに工具１０１によって加工可能なＺ方向の長さに対して、短くてもよいし（図示の例）、同等でもよいし、長くてもよい。

基準ワーク１０５の材料は、ワーク１０３の材料に対して、同じであってもよいし、異なっていてもよい。後者の場合において、基準ワーク１０５の材料は、ワーク１０３の材料に比較して、加工の負荷が小さいもの（例えば硬度が低い材料）であってもよいし、加工の負荷が大きいものであってもよい。また、基準ワーク１０５の材料の熱膨張係数（例えば線膨張係数）は、ワーク１０３の材料の熱膨張係数に比較して、小さくてもよいし、同等でもよいし、大きくてもよい。また、基準ワーク１０５の材料は、例えば、金属、木材、樹脂、ガラス又はセラミックとされてよい。

（基準ゲージの利用方法）
基準ゲージ３５の利用方法は、例えば、以下のとおりである。

基準ゲージ３５は、例えば、ワーク１０３に対して移動不可能にテーブル２３に保持されている。従って、基準ゲージ３５は、ワーク１０３と同様に、タッチセンサ３３に対して相対移動可能である。

加工機１は、タッチセンサ３３によって基準ゲージ３５の位置を計測する。この計測方法は、基本的には、上述した、ワーク１０３の位置の計測方法と同様である。すなわち、加工機１は、タッチセンサ３３によって基準ゲージ３５に対する当接が検出されたときのセンサ３１の検出値（別の観点では機械座標系における座標）を取得する。

一方、加工機１は、タッチセンサ３３の位置が上述の第２基準位置にある場合（タッチセンサ３３の位置のずれが生じていない場合）にタッチセンサ３３によって計測されるべき基準ゲージ３５の位置の情報（図６の基準ゲージ情報Ｄ３）を保持している。この基準ゲージ情報Ｄ３は、例えば、所定の基準時期においてタッチセンサ３３によって基準ゲージ３５の位置が計測されることによって取得されてよい。基準時期は、タッチセンサ３３が第２基準位置にあると見做せる時期である。例えば、基準時期は、温度変化等に起因する加工機１の変形量が比較的小さい時期とされてよく、より詳細には、例えば、加工機１による加工を開始する前とされてよい。

そして、加工機１は、基準ゲージ情報Ｄ３が示す位置と、タッチセンサ３３によって計測された基準ゲージ３５の位置との差に基づいて、タッチセンサ３３のずれ量を特定する。なお、差自体がずれ量とされてもよいし、差に対して何らかの補正を施したものがずれ量とされてもよい。

その後、加工機１は、計測したタッチセンサ３３の位置のずれ量に基づいて、工具１０１によってワーク１０３を加工するときの駆動源２９の制御を補正する。例えば、計測したずれ量で、上述したタッチセンサ位置情報Ｄ４（タッチセンサ３３の位置とセンサ３１の検出値との対応関係の情報）を補正する。この補正は、別の観点では、タッチセンサ位置情報Ｄ４に基づく種々の計測（例えばタッチセンサ３３によるワーク１０３の位置の計測、及び基準ワーク１０５による工具１０１の位置のずれ量の計測）の補正であり、また、その計測結果に基づく加工の制御の補正である。

基準ゲージ３５を利用したずれ量の計測は、直交座標系ＸＹＺの任意の方向において行われてよい。例えば、当該計測は、ＸＹＺの３軸方向のうち１方向のみ、２方向のみ、又は３方向全てに関して行われてよい。また、計測は、ＸＹＺの３軸に傾斜する方向において行われても構わない。また、例えば、基準ゲージ３５を利用した計測は、基準ワーク１０５を利用した計測が行われる方向（本実施形態ではＸ方向及びＹ方向）においてのみ行われてもよいし、当該方向に加えて、他の方向（Ｚ方向）において行われてもよい。

本実施形態では、主として、Ｘ方向及びＹ方向の２方向（別の観点では基準ワーク１０５を利用した計測が行われる２方向）について、基準ゲージ３５を利用してタッチセンサ３３の位置のずれ量が計測される態様を例に取る。以下の説明では、当該態様を前提とした説明をすることがある。

（基準ゲージの構成）
以上のように利用される基準ゲージ３５の形状、寸法及び材料は、適宜なものとされてよい。

図示の例では、基準ゲージ３５の形状は、Ｚ方向に開口するリング状である。Ｚ方向に見たときの基準ゲージ３５の内周面（内縁）の形状は、円形である。そして、タッチセンサ３３は、基準ゲージ３５の内周面に当接することによって基準ゲージ３５の位置を検出する。このとき、例えば、２以上の方向それぞれの両側にタッチセンサ３３を当接させて基準ゲージ３５の内周面の複数の位置が計測されてよい。そして、この複数の位置に基づいて基準ゲージ３５の中心の位置が求められ、この中心の位置が基準ゲージ３５の計測位置とされてよい。この場合、当然ながら、予め取得されている基準ゲージ３５の位置の情報（基準ゲージ情報Ｄ３）も、計測位置と比較可能に、基準ゲージ３５の中心の位置を示す情報である。

図示の例とは異なり、基準ゲージ３５は、外周面（外縁）にタッチセンサ３３が当接する形状であっても構わない。また、基準ゲージ３５は、Ｚ方向に見て、タッチセンサ３３が接する面が、凹状であってもよいし（図示の例）、凸状であってもよいし、曲線状（図示の例）であってもよいし、直線状であってもよい。基準ゲージ３５の平面視における形状は、円形に限定されず、矩形等の多角形であってもよいし、曲線を有する円形以外の形状であってもよいし、十字のような外周に凸部を有する形状であってもよい。

また、基準ゲージ３５の大きさは、ワーク１０３及び／又は基準ワーク１０５の大きさに対して、小さくてもよいし、同等でもよいし、大きくてもよい。基準ワーク１０５の材料は、ワーク１０３の材料及び／又は基準ワーク１０５の材料に対して、同じであってもよいし、異なっていてもよい。基準ゲージ３５の材料の熱膨張係数（例えば線膨張係数）は、ワーク１０３の材料の熱膨張係数及び／又は基準ワーク１０５の材料の線膨張係数に比較して、小さくてもよいし、同等でもよいし、大きくてもよい。また、基準ゲージ３５の材料は、例えば、セラミック、ガラス、金属、木材又は樹脂とされてよい。

（撮像部の利用方法）
撮像部３７の利用方法は、例えば、以下のとおりである。

撮像部３７は、例えば、ワーク１０３に対して移動不可能にテーブル２３に保持されている。従って、撮像部３７は、ワーク１０３と同様に、工具１０１に対して相対移動可能である。

加工機１は、センサ３１の検出値に基づいて工具１０１と撮像部３７とを所定の位置関係に位置決めし、撮像部３７によって工具１０１を撮像する。撮像は、例えば、基準時期と、その後の１以上の計測時期とにおいて行われる。基準時期は、既述のように、工具１０１が既述の第１基準位置にあると見做せる時期である。計測時期は、工具１０１のずれ量を計測する時期である。

そして、例えば、基準時期に撮像された画像内における工具１０１の位置と、計測時期に撮像された画像内における工具１０１の位置とを比較することにより、撮像方向（換言すれば撮像部３７の光軸に沿う方向）に直交する方向における工具１０１の位置のずれ量が特定される。なお、工具１０１の撮像方向における位置についても、工具１０１の画像内における大きさ等に基づいて特定することが可能である。すなわち、工具１０１の位置の計測方向は、撮像方向に対して任意の方向とすることが可能である。ただし、本実施形態の説明では、計測方向が撮像方向に直交する方向である態様を例に取る。

その後、加工機１は、計測した工具１０１のずれ量に基づいて、工具１０１によってワーク１０３を加工するときの駆動源２９の制御を補正する。例えば、計測したずれ量で、ＮＣプログラムの座標系のシフト又は加工機１の機械座標系のシフト（別の観点では座標系の原点設定）を行う。

撮像時において、工具１０１は、回転が停止されていてもよいし、回転されていてもよい。また、工具１０１の回転が停止された状態で撮像を行う態様において、主軸１９は、回転方向の位置決めがなされてもよいし、なされなくてもよい。これらの条件は、工具１０１の振れ及び形状等に応じて適宜に設定されてよい。

ずれ量の特定に際しては、公知の種々の画像処理が行われてよい。例えば、工具１０１の輪郭の特定に際しては、公知のエッジ検出が行われてよい。ずれ量の検出精度は適宜に設定されてよい。例えば、画像内において、１ピクセル単位で工具１０１の位置が特定されてよい。すなわち、ずれ量の検出精度は、１ピクセルに相当する長さとされてよい。また、例えば、画像内の工具１０１の周辺情報から工具１０１のエッジ位置を推定する処理（サブピクセル処理）を行うことによって、１ピクセルに相当する長さよりも短い長さの検出精度を実現してもよい。例えば、ずれ量の検出精度は、１／１０００ピクセル、１／１００ピクセル又は１／１０ピクセルに相当する長さとされてもよい。

１ピクセルと、１ピクセルに相当する実際の長さとの対応関係の情報は、加工機１の製造者によって入力されてもよいし、オペレータによって入力されてもよいし、加工機１が所定の動作を行って取得してもよい。加工機１が取得する場合は、例えば、加工機１は、駆動源２９によって工具１０１と撮像部３７とを撮像方向に直交する方向に相対移動させ、少なくとも２つの撮像位置で画像を取得する。このときのセンサ３１によって検出される２つの撮像位置間の距離と、２つの画像間における工具１０１の位置の差（ピクセル数）とを比較することにより、１ピクセルと、実際の長さとの対応関係が特定される。

以上の説明では、工具１０１の位置のずれ量の特定について説明した。ただし、工具１０１と同様に、タッチセンサ３３の位置のずれ量も、工具１０１の位置のずれ量と同様に特定可能である。上記の説明は、矛盾等が生じない限り、工具１０１の語をタッチセンサ３３の語に置換して、タッチセンサ３３に援用されてよい。タッチセンサ３３のずれ量は、例えば、タッチセンサ位置情報Ｄ４の補正に利用される。

撮像部３７を利用したずれ量の計測は、直交座標系ＸＹＺの任意の方向において行われてよい。例えば、当該計測は、ＸＹＺの３軸方向のうち１方向のみ、２方向のみ、又は３方向全てに関して行われてよい。また、計測は、ＸＹＺの３軸に傾斜する方向において行われても構わない。

撮像部３７を利用した工具１０１のずれ量の計測は、例えば、基準ワーク１０５を利用した工具１０１のずれ量の計測が行われない方向（本実施形態ではＺ方向）において行われてよい。同様に、撮像部３７を利用したタッチセンサ３３のずれ量の計測は、基準ゲージ３５を利用したタッチセンサ３３のずれ量の計測が行われない方向（本実施形態ではＺ方向）において行われてよい。以下の説明では、このような態様を前提とした説明を行うことがある。

なお、上記とは異なり、撮像部３７を利用した工具１０１のずれ量の計測と、基準ワーク１０５を利用した工具１０１のずれ量の計測とが同一の方向（１方向であってもよいし、２方向以上であってもよい。）において行われてもよい。そして、上記の２種のずれ量に基づいて、上記同一の方向におけるずれ量が特定されてもよい。撮像部３７を利用したタッチセンサ３３のずれ量の計測と、基準ゲージ３５を利用したタッチセンサ３３のずれ量の計測とについても同様である。

また、同一の方向のずれ量に関して、工具１０１とタッチセンサ３３とで、撮像部３７の利用の有無が異なっていてもよい。例えば、工具１０１のＺ方向のずれ量は撮像部３７を利用した方法のみによって計測され、タッチセンサ３３のＺ方向のずれ量は基準ゲージ３５を利用した方法のみによって計測されてよい。

（撮像部の構成）
撮像部３７の構成は、公知の構成、又は公知の構成を応用したものとされてよい。以下では、その一例について説明する。

撮像部３７は、例えば、支持部材４５と、支持部材４５上に固定されているカメラ４７と、支持部材４５上に固定され、カメラ４７と対向している照明装置４９とを有している。そして、照明装置４９とカメラ４７との間に位置決めされた撮像対象がカメラ４７によって撮像される。撮像対象は、工具１０１又はタッチセンサ３３である。ただし、以下の説明では、便宜上、撮像対象として、工具１０１についてのみ言及することがある。

撮像部３７（カメラ４７）によって工具１０１を撮像する方向（撮像方向）は、任意の方向とされてよい。図示の例では、撮像方向がＹ方向である態様が例示されている。Ｙ方向は、本実施形態では、工具１０１（別の観点では主軸１９）の軸方向に対して直交する方向、工具１０１とワーク１０３とが相対移動可能な方向、及び工具１０１（ワーク１０３でもよい）がガイドされる方向である。

撮像方向は、上記のＹ方向の説明を同様に適用できるＸ方向であってもよい。また、撮像方向は、Ｚ方向であっても構わない。ただし、撮像方向がＺ方向である場合、本実施形態では、工具１０１に対してカメラ４７の反対側に照明装置４９を配置することが難しい。また、撮像方向は、Ｘ方向、Ｙ方向及び／又はＺ方向に傾斜する方向であっても構わない。ただし、この場合、工具の位置を計測するための種々の制御及び演算が複雑化する。

上記のように、撮像方向は、任意の方向とされてよい。ただし、本実施形態の説明では、便宜上、撮像方向がＹ方向であることを前提とした説明をすることがある。

支持部材４５は、カメラ４７及び照明装置４９のテーブル２３に対する固定に寄与し、また、カメラ４７と照明装置４９との相対位置を規定することに寄与している。支持部材４５の形状、寸法及び材料は適宜に設定されてよい。また、支持部材４５は、省略されても構わない。すなわち、カメラ４７及び照明装置４９は、直接にテーブル２３に固定されても構わない。

カメラ４７は、例えば、特に図示しないが、レンズと、撮像素子と、これらを収容している筐体とを有している。カメラ４７は、撮像素子を駆動するドライバ、及び／又は撮像した画像のデータを処理する画像処理部を有していてもよい。このような機能部は、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）によって実現されてよい。カメラ４７は、例えば、グレースケール画像を取得する。ただし、カメラ４７は、カラー画像を取得してもよい。換言すれば、カメラ４７は、カラーフィルタを有していてもよい。

カメラ４７のレンズは、単レンズであってもよいし、複合レンズであってもよい。レンズの材料としては、ガラス及び樹脂を挙げることができる。撮像素子は、例えば、固体撮像素子である。固体撮像素子としては、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ及びＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）イメージセンサを挙げることができる。撮像素子は、例えば、可視光に対する感度が高いものである。ただし、撮像素子は、赤外線、紫外線又はＸ線等に対する感度が高いものであってもよい。

照明装置４９は、例えば、カメラ４７によって撮像される画像内において、工具１０１の輪郭を明確にすることに寄与する。具体的には、照明装置４９からの光は、一部が工具１０１によって遮られ、残りが工具１０１の周囲を通過してカメラ４７に入射する。その結果、カメラ４７によって撮像された画像内において、工具１０１の領域の明度に対して、工具１０１の外側の領域の明度が高くなる。ひいては、工具１０１の輪郭が明確になる。

照明装置４９は、特に図示しないが、光を生成する光源を有している。光は、例えば、可視光である。ただし、光は、赤外線、紫外線又はＸ線等であってもよい。また、光は、指向性が高いもの（例えばレーザ光）であってもよいし、指向性が高くないものであってもよい。光源は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、レーザ、蛍光灯又は白熱電球とされてよい。照明装置４９は、光源からの光を集束させるレンズを含んでいてもよい。照明装置４９は、省略されても構わない。例えば、工場内の通常の照明装置からの光による工具１０１の像がカメラ４７の撮像素子に結ばれてもよい。

（基準ワーク、基準ゲージ及び撮像部の配置位置）
基準ワーク１０５、基準ゲージ３５及び撮像部３７は、例えば、これまでに述べたように、テーブル２３に対して直接又は間接に固定される。これらの構成要素（１０５、３５及び３７）のテーブル２３に対する具体的な配置位置は任意である。換言すれば、基準ワーク１０５は、工具１０１によって加工されることが可能な任意の位置に配置されてよい。基準ゲージ３５は、タッチセンサ３３が当接可能な任意の位置に配置されてよい。撮像部３７は、工具１０１及び／又はタッチセンサ３３を撮像可能な任意の位置に配置されてよい。

例えば、各構成要素（１０５、３５又は３７）は、テーブル２３の外周部に位置していてもよいし、テーブル２３に固定された不図示の追加テーブルに位置していてもよい。ただし、追加テーブルは、テーブル２３の一部と捉えられてよい。また、各構成要素は、概略矩形状のテーブル２３の４辺のうち、＋Ｘ側、－Ｘ側、＋Ｙ側及び＋Ｙ側の任意の辺に位置してよい。また、１つの構成要素は、当該１つの構成要素が位置する１辺において、当該１辺の端部側（テーブルの角部側）に位置してもよいし、１辺の中央に位置してもよい。２以上の構成要素は、テーブル２３に位置するか否か、テーブル２３のいずれの辺に位置するか等に関して、互いに同様であってもよいし、互いに異なっていてもよい。

（ずれ量の計測時期）
工具１０１のずれ量の計測時期及びタッチセンサ３３のずれ量の計測時期（別の観点では計測結果に基づいて制御を補正する時期。以下、同様。）は、適宜に設定されてよい。例えば、計測時期は、加工機１の暖機運転後であって、工具１０１によるワーク１０３の加工前とされてよい。また、例えば、計測時期は、前記の時期に加えて、又は代えて、工具１０１による加工開始から加工終了までの１以上の時期とされてよい。

加工中における計測時期は、ワーク１０３を加工する種々の工程に対して、適宜に設定されてよい。例えば、工具１０１は、ワーク１０３に対して当接した状態での移動と、その後にワーク１０３から離れる移動とを繰り返す場合がある。このような場合において、工具１０１がワーク１０３から離れる複数の工程のいずれか１つ以上に対して、計測時期が設定されてよい。また、例えば、本来は工具１０１がワーク１０３に当接した状態が維持される工程であっても、工具１０１の移動方向が変更されるタイミングに工具１０１をワーク１０３から離す工程を挿入し、この工程に計測時期を設定してもよい。

計測時期は、ワーク１０３の加工に係る指令を含むＮＣプログラムによって規定されてもよいし、所定の計測条件が満たされたときに自動で計測が行われるようにＮＣプログラムとは別のプログラムによって規定されてもよい。また、計測時期は、そのように予め設定されなくてもよい。例えば、オペレータが加工機１の不図示の操作部に対して所定の操作を行ったことをトリガとして、計測が行われてもよい。すなわち、上記所定の操作を行った時期が計測時期とされてもよい。

上記のように所定の計測条件が満たされたときに自動で計測が行われる態様において、上記計測条件は適宜に設定されてよい。例えば、計測条件は、ＮＣプログラムによって規定されている加工が進行して、工具１０１がワーク１０３から一時的に離れる工程になったという条件を含んでよい。及び／又は、計測条件は、不図示の温度センサの検出する温度が所定の閾値を超えたという条件を含んでよい。また、例えば、ＮＣプログラムで規定されている複数の工程のうちのいずれか１つ以上が指定され、加工の進行段階が上記指定された工程に至ったことが計測条件とされてもよい。

計測時期は、オペレータによって設定されてもよいし、加工機１の製造者によって設定されてもよい。例えば、上述のように、ＮＣプログラムによって計測時期が規定される態様、及び所定の操作が行われた時期が計測時期とされる態様は、オペレータによって計測時期が設定される態様の例である。また、例えば、所定の計測条件が満たされたときに計測が行われる場合において、上記計測条件は、オペレータによって設定されてもよいし、加工機１の製造者によって設定されてもよい。

工具１０１のずれ量の計測時期と、タッチセンサ３３のずれ量の計測時期とは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。なお、いずれの計測もタッチセンサ３３が利用されることから明らかなように、ここでいう計測時期が同じは、同時を意味しない。例えば、計測時期が同じは、工具１０１のずれ量の計測と、タッチセンサ３３のずれ量の計測とが、ワーク１０３の加工を挟まずに、順次行われる態様を含む。

（加工機における制御系の構成）
図４は、加工機１における制御系の構成の概要を示すブロック図である。なお、この図では、図示の都合上、一部の信号経路については省略されている。

図４では、紙面左側において、これまでに述べた、カメラ４７、タッチセンサ３３、駆動源２９、センサ３１、及び主軸モータ１８が模式的に示されている。また、図４では、制御ユニット５に構築される種々の機能部を示すブロック図が示されている。

制御ユニット５は、例えば、加工機１の機械本体３の制御を行う制御装置５１と、カメラ４７が撮像した画像に基づく処理を行う画像処理装置５３とを有している。

制御装置５１は、例えば、情報Ｄ１を記憶している。情報Ｄ１は、制御装置５１が記憶している種々の情報を包括的に概念したものである。情報Ｄ１が含む情報は、例えば、センサ３１と機械座標系との対応関係に係る情報、基準ワーク１０５の目標形状の情報Ｄ２（図６）、タッチセンサ３３の位置にずれが生じていないときの基準ゲージ３５の位置を示す基準ゲージ情報Ｄ３（図６）、及び機械座標系とタッチセンサ３３の位置との対応関係を示すタッチセンサ位置情報Ｄ４（図６）である。情報Ｄ１に含まれる情報は、加工機１の製造者によって入力されてもよいし、オペレータによって入力されてもよいし、加工機１によって取得されてもよい。また、情報Ｄ１に含まれる情報は、ずれ量の計測結果に基づいて加工機１によって適宜に補正（更新）されてよい。

また、制御装置５１は、上記の情報Ｄ１に基づく処理を行う、補正部５５、位置特定部５７、及び加工制御部５９を有している。加工制御部５９は、工具１０１によってワーク１０３の加工するために各種の駆動源（２９及び１８）の制御を行う。補正部５５及び位置特定部５７は、その制御の補正を行う。具体的には、以下のとおりである。

補正部５５は、上述したように工具１０１の位置のずれ量及びタッチセンサ３３の位置のずれ量を計測し、計測したずれ量に基づいて、加工制御部５９による制御を補正する処理を行う。補正部５５の処理は、例えば、各種のセンサ（３１、３３及び４７）からの情報の取得、及び駆動源２９及びカメラ４７への制御指令の出力を含む。

位置特定部５７は、タッチセンサ３３によってワーク１０３の位置を計測し、計測した位置に基づいて、ワーク１０３と工具１０１との相対位置と、センサ３１の検出値との対応関係を特定する処理を行う。別の観点では、位置特定部５７は、計測したワーク１０３の位置のずれ量に基づいて、加工制御部５９による制御を補正する（別の観点では機械座標系の原点設定を行う。）。位置特定部５７の処理は、例えば、各種のセンサ（３１及び３３）からの情報の取得、及び駆動源２９への制御指令の出力を含む。

図示の例では、位置特定部５７によるワーク１０３の位置の計測の前に、補正部５５によって、タッチセンサ３３の位置のずれ量が計測され、計測されたずれ量に基づくタッチセンサ位置情報Ｄ４の補正（別の観点では機械座標系の原点設定）が行われる。従って、位置特定部５７によって計測されたワーク１０３の位置は、計測されたタッチセンサ３３の位置のずれ量によって補正された後のものである。換言すれば、補正部５５は、位置特定部５７を介して間接的に加工制御部５９の制御を補正する。なお、位置特定部５７によるワーク１０３の計測は、タッチセンサ位置情報Ｄ４の補正を行わずに行われてもよい。そして、計測されたタッチセンサ３３の位置のずれ量に基づく補正は、加工制御部５９に対して直接に行われてもよい。

加工制御部５９は、例えば、工具１０１の駆動に係る指令を含むＮＣプログラムに従って各種の駆動源（２９及び１８）を制御する。例えば、加工制御部５９は、ＮＣプログラムによって指定された座標へ工具１０１が移動するように、センサ３１の検出値に基づいて駆動源２９を制御する。このとき、例えば、ＮＣプログラムの座標又は加工機１の機械座標系は、補正部５５によって、工具１０１のずれ量でシフトされている。これにより、ずれ量に基づく制御の補正がなされる。また、加工制御部５９は、例えば、ＮＣプログラムによって指定された回転数で工具１０１が回転するように、回転センサ２０（例えばエンコーダ又はレゾルバ）によって検出される主軸モータ１８の回転数に基づいて主軸モータ１８を制御する。

画像処理装置５３は、例えば、カメラ４７を制御して工具１０１の画像（厳密には画像データ）を取得し、取得した画像に基づいて工具１０１の位置のずれ量を算出する。このずれ量は、補正部５５によって、加工制御部５９の制御の補正に利用される。また、画像処理装置５３は、例えば、カメラ４７を制御してタッチセンサ３３の画像（厳密には画像データ）を取得し、取得した画像に基づいてタッチセンサ３３の位置のずれ量を算出する。このずれ量は、補正部５５によって、加工制御部５９の制御の補正（例えばタッチセンサ位置情報Ｄ４の補正）に利用される。

制御ユニット５が含む種々の機能部（５１、５３、５５、５７及び５９）は、例えば、既述のように、コンピュータがプログラムを実行することによって構築される。種々の機能部は、互いに異なるハードウェアに構築されていてもよいし、互いに同一のハードウェアに構築されていてもよい。例えば、制御装置５１と、画像処理装置５３とは、別個のコンピュータに構築されて、有線通信又は無線通信を行ってもよいし、同一のコンピュータに構築されてもよい。また、例えば、画像処理装置５３の一部の機能部は、カメラ４７に内蔵されていてもよい。

図４に例示した種々の機能部は、制御ユニット５の動作を説明するための便宜的かつ概念的なものである。従って、例えば、プログラム上は、各種の機能部が区別されていなくてもよい。また、例えば、１つの動作が２以上の機能部の動作であってもよい。

（各軸における制御系の構成の一例）
図５は、各軸における制御系の構成の一例を示すブロック図である。別の観点では、加工制御部５９の一部の詳細を示す図である。図中、ＮＣプログラム１０７、駆動源２９及びセンサ３１を除いた部分が加工制御部５９の一部に相当する。

ＮＣプログラム１０７は、各軸の駆動に関する指令の情報を含んでいる。例えば、ＮＣプログラム１０７は、テーブル２３、サドル１３及び主軸頭１７の移動に関する指令の情報を含んでいる。移動に関する指令の情報は、例えば、移動軌跡上の複数の位置、及び複数の位置間の速度の情報を含んでいる。

解釈部６１は、ＮＣプログラム１０７を読み出して解釈する。これにより、例えば、テーブル２３、サドル１３及び主軸頭１７のそれぞれについて、順次に通過する複数の位置と、複数の位置間の速度の情報が取得される。

補間部６３は、解釈部６１が取得した情報に基づいて、所定の制御周期毎の目標位置を算出する。例えば、順次に通過する２つの位置と、その２つの位置の間の速度とに基づいて、制御周期毎に順次に到達すべき複数の目標位置を２つの位置の間に設定する。補間部６３は、軸毎に制御周期毎の目標位置を算出し、加算部６５に出力する。

加算部６５以降の構成は、軸毎に設けられている。すなわち、加工制御部５９は、加算部６５から紙面右側に示す構成を合計で３つ有している。また、加算部６５以降の構成は、例えば、フィードバック制御に係る公知の構成と同様である。そして、上述した補間部６３から加算部６５への制御周期毎の目標位置の入力、及び下記に説明する動作は、制御周期で繰り返し行われる。

加算部６５では、制御周期毎の目標位置と、センサ３１によって検出された位置との偏差が算出される。算出された偏差（制御周期毎の目標移動量）は、位置制御部６７に入力される。位置制御部６７は、入力された偏差に所定のゲインを乗じて制御周期毎の目標速度を算出し、加算部６９に出力する。加算部６９は、入力された制御周期毎の目標速度と、センサ３１の検出位置が微分部７７によって微分されて得られた検出速度との偏差を算出し、速度制御部７１に出力する。速度制御部７１は、入力された偏差に所定のゲインを乗じて制御周期毎の目標電流（目標トルク）を算出し、加算部７３に出力する。加算部７３は、入力された制御周期毎の目標電流と、不図示の電流検出部からの検出電流との偏差を算出し、電流制御部７５に出力する。電流制御部７５は、入力された偏差に応じた電力を駆動源２９に供給する。

上記はあくまで一例であり、適宜に変形されてよい。例えば、特に図示しないが、フィードフォワード制御が付加されてもよい。電流ループに代えて加速度ループが挿入されてもよい。駆動源が回転式の電動機であり、その回転を検出する回転センサ（例えばエンコーダ又はレゾルバ）が設けられている場合においては、その回転センサの検出値に基づいて速度制御がなされてもよい。

（補正部の構成の一例）
図６は、図４に示した補正部５５の構成の一例を示すブロック図である。

補正部５５は、既述のように、例えば、コンピュータがプログラムを実行することによって構成される機能部であり、また、種々の機能部（５５ａ～５５ｅ）を含んでいる。ここでは、主として、基準ワーク１０５を利用した計測及び補正、及び基準ゲージ３５を利用した計測及び補正に係る機能部が示されており、撮像部３７を利用した計測及び補正に係る機能部の図示は省略されている。各機能部の概要は、以下のとおりである。

基準ワーク加工部５５ａは、基準ワーク１０５の目標形状の情報Ｄ２に基づいて、基準ワーク１０５が所定の形状になるように駆動源２９及び主軸モータ１８を制御する。この動作は、例えば、概略、ＮＣプログラム１０７に基づく加工制御部５９の動作と同様とされてよい。

タッチセンサ校正部５５ｂは、タッチセンサ３３によって当該タッチセンサ３３の基準ゲージ３５に対する当接が検出されたときのセンサ３１の検出値に基づいて、基準ゲージ３５の位置を計測する処理を行う。また、タッチセンサ校正部５５ｂは、計測された基準ゲージ３５の位置と、予め記憶されている基準ゲージ情報Ｄ３の位置（タッチセンサ３３が既述の第２基準位置に位置するときの基準ゲージ３５の位置）との差に基づいて、タッチセンサ３３のずれ量を特定する。タッチセンサ校正部５５ｂは、特定されたずれ量に基づいて、タッチセンサ３３の位置とセンサ３１の検出値との対応関係を示すタッチセンサ位置情報Ｄ４を補正する。例えば、タッチセンサ校正部５５ｂは、特定されたずれ量で加工機１の機械座標系がシフトされるように機械座標系の原点を設定する。

基準ワーク計測部５５ｃは、タッチセンサ３３によって当該タッチセンサ３３の加工後の基準ワーク１０５に対する当接が検出されたときのセンサ３１の検出値に基づいて、加工後の基準ワーク１０５の形状（位置）を計測する。このとき、基準ワーク計測部５５ｃは、例えば、タッチセンサ校正部５５ｂによって補正されたタッチセンサ位置情報Ｄ４（例えばシフト後の機械座標系の情報）を用いて計測を行う。従って、計測された基準ワークの形状からは、タッチセンサ３３のずれ量に起因する誤差は低減されている。

工具ずれ量特定部５５ｄは、基準ワーク１０５の目標形状の情報Ｄ２と、基準ワーク計測部５５ｃが計測した基準ワーク１０５の形状の情報とに基づいて（目標形状と計測された形状との差に基づいて）、工具１０１の位置のずれ量を特定する。

補正処理部５５ｅは、工具ずれ量特定部５５ｄによって特定された工具１０１の位置のずれ量に基づいて、加工制御部５９による制御を補正する。なお、タッチセンサ３３の位置のずれ量に基づいてタッチセンサ位置情報Ｄ４が補正された状態で工具１０１の位置のずれ量が計測され、計測された工具１０１の位置のずれ量に基づいて制御の補正がなされることから、補正処理部５５ｅは、タッチセンサ３３の位置のずれ量に基づいて加工制御部５９による制御を補正しているともいえる。

（制御の補正方法）
工具１０１のずれ量に基づく補正方法は、公知の方法又は公知の方法を応用したものとされてよい。また、図５を参照して説明した制御ループにおいて、いずれの段階において補正がなされてもよい。以下に、いくつかの補正方法の例を示す。加工機１では、以下に述べる補正が選択的に採用される。

加工機１は、機械座標系の情報を保持しており、ＮＣプログラム１０７は、例えば、この機械座標系の座標を用いて加工機１の動作を指定する。従って、既に言及したように、加工機１の補正処理部５５ｅは、ずれ量の絶対値と同じ量でずれ量と同一方向に機械座標系をシフトさせるように機械座標系を補正してよい。又は、補正処理部５１ｅは、ずれ量の絶対値と同じ量でずれ量とは反対方向にＮＣプログラム１０７の座標をシフトさせるようにＮＣプログラム１０７を補正してよい。換言すれば、補正処理部５１ｅは、補正されたＮＣプログラムを作成してよい。

解釈部６１は、ＮＣプログラム１０７を解釈して得られた座標を補間部６３に入力する。このとき、補正処理部５１ｅは、両者の間に介在して、ずれ量の絶対値と同じ量でずれ量とは反対方向に解釈部６１からの座標をシフトさせるように解釈部６１からの座標を補正して補間部６３に入力してよい。

補間部６３は、入力された座標に基づいて制御周期毎の目標位置を算出し、加算部６５に入力する。このとき、補正処理部５１ｅは、両者の間に介在して、ずれ量の絶対値と同じ量でずれ量とは反対方向に補間部６３からの目標位置（座標）をシフトさせるように目標位置を補正して加算部６５に入力してよい。

加算部６５にはセンサ３１の検出位置がフィードバックされる。このとき、補正処理部５１ｅは、両者の間に介在して、ずれ量の絶対値と同じ量でずれ量と同一方向にセンサ３１からの検出位置（座標）をシフトさせるように検出位置を補正して加算部６５に入力してよい。

加算部６５は、補間部６３からの目標位置とセンサ３１からの検出位置との偏差を位置制御部６７に入力する。このとき、補正処理部５１ｅは、加算部６５と位置制御部６７との間に介在して、ずれ量の絶対値と同じ量でずれ量と反対方向に偏差をシフトさせるように偏差を補正して加算部６５に入力してよい。

Ｘ方向のずれ量に基づく補正、Ｙ方向のずれ量に基づく補正及びＺ方向のずれ量に基づく補正は、例えば、上述した種々の補正方法のうちの同一の補正方法によって実現される。ただし、互いに異なる方向において互いに異なる補正方法が利用されても構わない。

（タッチセンサの校正及び利用の変形例）
タッチセンサ３３の利用態様として、既に、ワーク１０３の計測された位置と、想定されているワーク１０３の位置とのずれ量に応じて、機械座標系のシフト（補正）又はＮＣプログラムの座標のシフト（補正）を行う（別の観点では、加工制御部５９による制御の補正を行う）態様について言及した。このワーク１０３の位置のずれ量は、上記の工具１０１の位置のずれ量による補正と同様に、機械座標系の補正又はＮＣプログラム１０７の補正だけでなく、種々の態様で利用されてよい。例えば、ワーク１０３の位置のずれ量に基づく補正は、解釈部６１からの座標の補正、補間部６３からの目標位置の補正、センサ３１からの検出位置の補正、又は加算部６５からの偏差の補正とされてもよい。上述の工具１０１のずれ量に基づく補正方法の説明は、矛盾等が生じない限り、ワーク１０３の位置のずれ量に基づく補正に援用されてよい。ただし、援用の際、「ずれ量と同一方向」と「ずれ量と反対方向」とは相互に置換される。

同様に、タッチセンサ３３のずれ量に基づく補正は、機械座標系のシフト（補正）又はＮＣプログラム１０７のシフト（補正）だけでなく、種々の態様で利用されてよい。例えば、タッチセンサ３３のずれ量に基づく補正は、解釈部６１からの座標の補正、補間部６３からの目標位置の補正、センサ３１からの検出位置の補正、又は加算部６５からの偏差の補正とされてもよい。上述の工具１０１のずれ量に基づく補正方法の説明は、矛盾等が生じない限り、タッチセンサ３３の位置のずれ量に基づく補正に援用されてよい。

（加工手順の例）
図７（ａ）～図９（ｂ）は、加工手順の一例を示す模式図である。各図に示された加工工程は、図７（ａ）から図９（ｂ）まで、図面の番号順に進行する。そして、図９（ｂ）に示されているように、ワーク１０３の一例としてのワーク１０３Ａにおいては、同心状の第１凹部１０３ａ及び第２凹部１０３ｂが形成される。本実施形態では、第１凹部１０３ａ及び第２凹部１０３ｂの同心度を高くすることができる。例えば、同心度を１μｍ以下にすることができる。具体的には、以下のとおりである。

図７（ａ）において、加工機１（基準ワーク加工部５５ａ）は、工具１０１によって基準ワーク１０５を切削している。切削は、既述のように、基準ワーク１０５の形状が情報Ｄ２に示される目標形状となるように行われる。図示の例では、目標形状は、Ｘ方向に平行な２辺及びＹ方向に平行な２辺を有する矩形状（ただし、凹部１０５ａが形成されている。）であり、４辺が工具１０１によって加工される。なお、凹部１０５ａは、当初から形成されていてもよいし、図示の工程において工具１０１によって形成されてもよい。

図７（ｂ）において、加工機１（タッチセンサ校正部５５ｂ）は、タッチセンサ３３の校正を行う。具体的には、既述のように、加工機１は、タッチセンサ３３によってタッチセンサ３３の基準ゲージ３５に対する当接が検出されたときのセンサ３１の検出値に基づいて、基準ゲージ３５の位置を計測する。そして、加工機１は、計測した位置と、基準ゲージ情報Ｄ３の位置とのずれ量に基づいて、例えば、機械座標系の補正を行う。

図示の例では、加工機１は、リング状の基準ゲージ３５の内周面に対して、ＸＹ平面内の３方向以上の方向において、タッチセンサ３３を当接させている。これにより、例えば、加工機１は、基準ゲージ３５の中心の位置（ＸＹ座標系における座標）を特定できる。

図７（ｃ）において、加工機１（基準ワーク計測部５５ｃ）は、基準ワーク１０５の形状（別の観点では位置）を計測する。具体的には、既述のように、加工機１は、タッチセンサ３３によってタッチセンサ３３の基準ワーク１０５に対する当接が検出されたときのセンサ３１の検出値に基づいて、基準ワーク１０５の位置を計測する。そして、加工機１（工具ずれ量特定部５５ｄ）は、計測した基準ワーク１０５の位置と、情報Ｄ２によって示される目標位置との差を工具１０１のずれ量として算出する。

図示の例では、加工機１は、Ｘ方向において互いに対向する２辺のＸ方向の位置と、Ｙ方向において互いに対向する２辺のＹ方向の位置との合計で４つの位置を順に計測している。これにより、例えば、加工機１は、基準ワーク１０５の中心の位置（ＸＹ座標系における座標）を特定できる。

図７（ｄ）において、加工機１（位置特定部５７）は、ワーク１０３Ａの位置を計測する。具体的には、既述のように、加工機１は、タッチセンサ３３によってタッチセンサ３３のワーク１０３Ａに対する当接が検出されたときのセンサ３１の検出値に基づいて、ワーク１０３Ａの位置を計測する。そして、加工機１は、計測したワーク１０３Ａの位置に基づいて、例えば、機械座標系の補正（原点設定）を行う。

図示の例では、加工機１は、ワーク１０３Ａの外周面の位置を計測している。図７（ｄ）は断面図であることから、Ｙ方向の位置のみが計測されているが、Ｘ方向の位置（又は他の方向の位置）が計測されてよいことはもちろんである。そして、加工機１は、ワーク１０３Ａの適宜な部位（例えば中心）の位置（ＸＹ座標系における座標）を特定する。

図示の例では、径方向に拡張されることによって第１凹部１０３ａとなる凹部（符号省略）が形成されている。ただし、工具１０１の種類等によっては、図７（ｄ）の時点では、凹部が形成されていなくてもよい。

図８（ａ）において、加工機１（加工制御部５９）は、ＮＣプログラム１０７に従ってワーク１０３Ａを切削し、第１凹部１０３ａを形成する。このとき、加工機１（補正処理部５５ｅ）は、加工制御部５９による制御を補正する。補正方法は、既に述べたように、種々のものとされてよい。

以上のようにして、ワーク１０３Ａの元々の形状（例えば外周面の形状）に対して第１凹部１０３ａが精度よく形成される。図８（ａ）に続く図８（ｂ）～図９（ｂ）は、第２凹部１０３ｂを形成する手順を示しており、基本的に、第１凹部１０３ａを形成する手順を示す図７（ａ）～図８（ａ）と同様である。ただし、例えば、以下のような相違点があってよい。

図８（ｂ）において、加工機１は、図７（ａ）とは異なり、基準ワーク１０５の各辺の一部のみ（凹部１０５ａに対して一方側）のみを切削している。別の観点では、図７（ａ）において切削した部位の一部のみが切削されている。さらに別の観点では、図７（ａ）において切削した部位の一部の少なくとも一部は切削されずに残っている。そして、図８（ｄ）では、図８（ｂ）において切削された部位の位置が計測されている。

このようにすることによって、例えば、図８（ｂ）においては切削量を低減できる。その結果、例えば、工具１０１のずれ量を計測するための時間を短縮できる。また、例えば、図７（ａ）において切削された部位が残っていることから、再度、この部位の位置を計測することができる。これにより、例えば、基準ワーク１０５の温度変化等に起因する変形量を計測することができる。この変形量は、例えば、基準ワーク１０５とワーク１０３Ａとが同一の材料からなる場合に、ワーク１０３Ａの変形量の予測に利用されてよい。

なお、図８（ｂ）において、図７（ａ）と同様に、各辺の全体が切削されても構わない。逆に、図７（ａ）において、図８（ｂ）と同様に、各辺の一部のみが切削されても構わない。この場合、図７（ａ）において切削される部位と、図８（ｂ）において切削される部位とは、一部又は全部が重複していてもよいし、重複していなくてもよい。

図９（ａ）において、加工機１は、図７（ｄ）とは異なり、ワーク１０３Ａの外周面の位置ではなく、第１凹部１０３ａの内周面の位置を計測している。これにより、例えば、図９（ａ）においてワーク１０３Ａの外周面の位置を計測した態様（当該態様も本開示に含まれる。）に比較して、第１凹部１０３ａと第２凹部１０３ｂとの同心度が向上する。

図９（ｂ）において、加工機１は、図８（ａ）のように凹部の径を拡張するのではなく、第１凹部１０３ａの底面に、第１凹部１０３ａよりも径が小さい新たな第２凹部１０３ｂを形成している。ただし、図８（ａ）の切削も、凹部の底面に新たな第１凹部１０３ａを形成する加工であっても構わない。

加工機１（制御装置５１）は、図７（ａ）～図９（ｂ）までの一連の動作を自動で行ってよい（一連の動作の開始から終了までオペレータの操作は不要とされてよい。）。ただし、一部の動作がオペレータによる操作をトリガとして行われても構わない。

以上のとおり、本実施形態では、加工機１は、ワーク保持部（テーブル２３）と、工具保持部（主軸１９）と、第１駆動源（Ｘ軸駆動源２９Ｘ）と、第１センサ（Ｘ軸センサ３１Ｘ）と、タッチセンサ３３と、制御装置５１と、基準ワーク保持部（本実施形態では、ワーク保持部としてのテーブル２３が基準ワーク保持部に兼用されている。）とを有している。テーブル２３は、ワーク１０３を保持する。主軸１９は、工具１０１を保持する。Ｘ軸駆動源２９Ｘは、テーブル２３と主軸１９とを第１方向（Ｘ方向）に相対移動させる。Ｘ軸センサ３１Ｘは、テーブル２３と主軸１９とのＸ方向における相対位置を検出する。タッチセンサ３３は、主軸１９と一定の位置関係を有する位置に配置され、これにより、Ｘ軸駆動源２９Ｘによるテーブル２３と主軸１９とのＸ方向における相対移動に伴ってテーブル２３とＸ方向において相対移動する。制御装置５１は、Ｘ軸センサ３１Ｘの検出値に基づいてＸ軸駆動源２９Ｘを制御する。基準ワーク保持部（テーブル２３）は、工具１０１の位置のずれを計測するための基準ワーク１０５を保持している。基準ワーク保持部（テーブル２３）は、Ｘ軸駆動源２９Ｘによるワーク保持部（テーブル２３）と主軸１９とのＸ方向における相対移動に伴って主軸１９とＸ方向において相対移動する。

さらに、本実施形態では、制御装置５１は、加工制御部５９と、補正部５５とを有している。加工制御部５９は、Ｘ軸センサ３１Ｘの検出値に基づいてＸ軸駆動源２９Ｘの制御を行い、これにより、工具１０１によってワーク１０３を加工する。補正部５５は、加工制御部５９の制御を補正する。補正部５５は、基準ワーク加工部５５ａと、基準ワーク計測部５５ｃと、工具ずれ量特定部５５ｄと、補正処理部５５ｅとを有している。基準ワーク加工部５５ａは、基準ワーク１０５が工具１０１によってＸ方向から加工されて所定の目標形状になるように、Ｘ軸センサ３１Ｘの検出値に基づいてＸ軸駆動源２９Ｘを制御する。基準ワーク計測部５５ｃは、基準ワーク１０５の形状を計測する。このとき、タッチセンサ３３の位置とＸ軸センサ３１Ｘの検出値との対応関係を示す、記憶されているタッチセンサ位置情報Ｄ４が利用される。また、加工後の基準ワーク１０５に対するタッチセンサ３３のＸ方向における当接がタッチセンサ３３によって検出されたときのＸ軸センサ３１Ｘの検出値が利用される。工具ずれ量特定部５５ｄは、上記の目標形状と上記の計測された形状とのＸ方向におけるずれ量に基づいて工具１０１のＸ方向における位置の第１ずれ量を特定する。補正処理部５５ｅは、特定された第１ずれ量に基づいて加工制御部５９の制御を補正する。

別の観点では、本実施形態では、被加工物の製造方法は、上記の加工機１を用いて、ワーク１０３と工具１０１とを接触させてワーク１０３を被加工物に加工するステップを有している。

従って、工具１０１の位置のずれ量を計測することができる。そして、このずれ量に基づいて加工の制御を補正することによって、加工の精度を向上させることができる。

工具１０１のずれ量の計測は、基準ワーク１０５、タッチセンサ３３及びセンサ３１によってなされる。センサ３１は、通常、加工の制御のために必須のものである。タッチセンサ３３は、一般に、ワーク１０３の位置を検出するために設けられる蓋然性が高い。従って、本実施形態の工具１０１の位置のずれ量の計測は、一般的な加工機に基準ワーク１０５を取り付けるだけで実現される。基準ワーク１０５は、工具１０１によって加工されるものであるから、その形状が整えられている必要は無く、安価に作製される。従って、例えば、本実施形態に係る工具１０１の位置のずれ量の計測方法は、撮像部３７によって工具１０１の位置のずれ量を計測する方法に比較して、安価に実現される。

撮像部３７による工具１０１の位置のずれ量の計測は、一般には、撮像方向（本実施形態ではＹ方向）に直交する方向（本実施形態ではＺ方向及び／又はＸ方向）における工具１０１の位置のずれ量しか計測することができない。従って、例えば、３軸方向における工具１０１の位置のずれ量を計測する場合、２台以上の撮像部３７が必要である。しかし、少なくとも１軸方向において基準ワーク１０５を用いた計測方法によって工具１０１の位置のずれ量が計測されることによって、撮像部３７の台数を低減することができる。例えば、撮像部３７の台数を１台としたり、撮像部３７を無くしたりすることができる。その結果、加工機１のコストが低減される。

ワーク保持部（テーブル２３）は、基準ワーク保持部を兼ねてよく、ワーク１０３と基準ワーク１０５とが互いに相対移動不可能になるようにワーク１０３及び基準ワーク１０５を保持してよい。

この場合、例えば、ワーク１０３と工具１０１との相対位置と、センサ３１の検出値との対応関係のずれ量の計測の精度が向上する。例えば、Ｙ方向における工具１０１の位置のずれ量を基準ワーク１０５によって計測する場合、基準ワーク１０５は、テーブル２３ではなく、ベッド２１に取り付けることも可能である（当該態様も本開示に係る技術に含まれてよい。）。ただし、この場合、ガイド２５及びテーブル２３の変形量は、工具１０１の位置のずれ量に反映されない。しかし、基準ワーク１０５がワーク１０３と同様にテーブル２３によって保持されることによって、ガイド２５及びテーブル２３の変形量も工具１０１の位置のずれ量に反映される。これにより、ワーク１０３と工具１０１との相対位置と、センサ３１の検出値との対応関係のずれ量（別の観点では工具１０１の位置のずれ量）の計測の精度が向上する。ひいては、工具１０１によるワーク１０３の加工の精度が向上する。

基準ワーク加工部５５ａは、基準ワーク１０５が、第１方向（Ｘ方向）の一方側（例えば＋Ｘ側）から加工され、その後、Ｘ方向の他方側（例えば－Ｘ側）から加工されるようにＸ軸駆動源２９Ｘを制御してよい。工具ずれ量特定部５５ｄは、Ｘ方向の前記一方側から加工される部位（基準ワーク１０５のＹ方向に平行な１辺）の位置と、Ｘ方向の前記他方側から加工される部位（上記１辺の対辺）の位置と、に基づいて算出される代表位置（例えば上記２辺の中間位置）についての、目標形状と計測された形状との間のずれ量を上記第１ずれ量として特定する。

この場合、例えば、＋Ｘ側又は－Ｘ側からのみ基準ワーク１０５の形状（位置）を計測する態様（当該態様も本開示に係る技術に含まれる。）に比較して、基準ワーク１０５のＸ方向における熱変形の影響を加味して基準ワーク１０５の位置を特定することができる。その結果、工具１０１のずれ量の計測の精度が向上する。

加工機１は、タッチセンサ３３の位置ずれを計測するための基準ゲージ３５を保持する基準ゲージ保持部（本実施形態では、ワーク保持部としてのテーブル２３が基準ゲージ保持部に兼用されている。）を有してよい。基準ゲージ保持部（テーブル２３）は、第１軸駆動源（Ｘ軸駆動源２９Ｘ）によるワーク保持部（テーブル２３）と工具保持部（主軸１９）との第１方向（Ｘ方向）における相対移動に伴って主軸１９とＸ方向において相対移動してよい。補正部５５は、タッチセンサ３３の基準ゲージ３５に対するＸ方向における当接がタッチセンサ３３によって検出されたときの第１センサ（Ｘ軸センサ３１Ｘ）の検出値に基づく基準ゲージ３５の位置と、予め記憶されている基準ゲージ３５の位置（基準ゲージ情報Ｄ３によって示される位置）とのずれ量に基づいて、タッチセンサ位置情報Ｄ４を校正するタッチセンサ校正部５５ｂと、を更に有してよい。基準ワーク計測部５５ｃは、校正されたタッチセンサ位置情報Ｄ４に基づいて基準ワーク１０５の形状を計測してよい。

この場合、例えば、タッチセンサ３３の位置のずれ量が、タッチセンサ３３及び基準ワーク１０５を利用して計測される工具１０１の位置のずれ量に及ぼす影響が低減される。すなわち、工具１０１のずれ量の計測の精度が向上する。

ワーク保持部（テーブル２３）は、基準ゲージ保持部を兼ねてよく、ワーク１０３と基準ゲージ３５とが互いに相対移動不可能になるようにワーク１０３及び基準ワーク１０５を保持してよい。

この場合、例えば、ワーク１０３とタッチセンサ３３との相対位置と、センサ３１の検出値との対応関係のずれ量の計測の精度が向上する。例えば、Ｙ方向におけるタッチセンサ３３の位置のずれ量を基準ゲージ３５によって計測する場合、基準ゲージ３５は、テーブル２３ではなく、ベッド２１に取り付けることも可能である（当該態様も本開示に係る技術に含まれてよい。）。ただし、この場合、ガイド２５及びテーブル２３の変形量は、タッチセンサ３３の位置のずれ量に反映されない。しかし、基準ゲージ３５がワーク１０３と同様にテーブル２３によって保持されることによって、ガイド２５及びテーブル２３の変形量もタッチセンサ３３の位置のずれ量に反映される。これにより、ワーク１０３とタッチセンサ３３との相対位置と、センサ３１の検出値との対応関係のずれ量（別の観点ではタッチセンサ３３の位置のずれ量）の計測の精度が向上する。

制御装置５１は、タッチセンサ３３のワーク１０３に対する当接がタッチセンサ３３によって検出されたときの第１センサ（Ｘ軸センサ３１Ｘ）の検出値に基づいて、ワーク１０３と工具１０１との相対位置と、Ｘ軸センサの検出値との対応関係を特定する位置特定部５７を更に有してよい。加工制御部５９は、特定された前記対応関係と、Ｘ軸センサ３１Ｘの検出値とに基づいて、第１駆動源（Ｘ軸駆動源２９Ｘ）の制御を行ってよい。

この場合、例えば、計測されたワーク１０３の位置に基づいて工具１０１の位置の制御が行われるから、加工の精度が向上する。また、タッチセンサ３３は、ワーク１０３の位置を検出するためのものが基準ワーク１０５の位置の計測（すなわち工具１０１の位置のずれ量の計測）に利用されているといえるから、上述したように、加工機１のコスト増加が低減される。

加工機１は、第１方向（Ｘ方向）に加えて、第２方向（Ｙ方向）においても、上記と同様の構成を有してもよい。すなわち、加工機１は、ワーク保持部（テーブル２３）と工具保持部（主軸１９）とを第１方向（Ｘ方向）に直交する第２方向（Ｙ方向）に相対移動させる第２駆動源（Ｙ軸駆動源２９Ｙ）と、テーブル２３と主軸１９とのＹ方向における相対位置を検出する第２センサ（Ｙ軸センサ３１Ｙ）と、を更に有してよい。基準ワーク保持部（本実施形態ではワーク保持部としてのテーブル２３が基準ワーク保持部に兼用されている。）は、Ｙ軸駆動源２９Ｙによるワーク保持部（テーブル２３）と主軸１９とのＹ方向における相対移動に伴って主軸１９とＹ方向において相対移動してよい。加工制御部５９は、Ｙ軸センサ３１Ｙの検出値に基づいてＹ軸駆動源２９Ｙの制御を行ってよく、これにより、工具１０１によってワーク１０３を加工してよい。基準ワーク加工部５５ａは、基準ワーク１０５が工具１０１によってＹ方向から加工されて目標形状になるように、Ｙ軸センサ３１Ｙの検出値に基づいてＹ軸駆動源２９Ｙを制御してよい。基準ワーク計測部５５ｃは、加工後の基準ワーク１０５に対するタッチセンサ３３のＹ方向における当接がタッチセンサ３３によって検出されたときのＹ軸センサ３１Ｙの検出値と、タッチセンサ３３の位置とＹ軸センサ３１Ｙの検出値との対応関係を示すタッチセンサ位置情報Ｄ４と、に基づいて基準ワーク１０５の形状を計測してよい。工具ずれ量特定部５５ｄは、上記目標形状と計測された形状とのＹ方向におけるずれ量に基づいて工具１０１のＹ方向における位置の第２ずれ量を特定してよい。補正処理部５５ｅは、特定された上記第２ずれ量に基づいて加工制御部５９の制御を補正してよい。

この場合、例えば、Ｘ方向に加えてＹ方向における工具１０１のずれ量が計測され、その計測されたずれ量が加工の制御の補正に用いられるから、加工の精度が向上する。また、例えば、２方向の工具１０１の位置のずれ量がタッチセンサ３３及び基準ワーク１０５によって計測されることから、更に１方向において工具１０１の位置のずれ量を計測すれば、３方向における工具１０１の位置のずれ量を計測できる。その結果、３方向のずれ量を計測するための構成の設計の自由度が向上する。例えば、撮像によって工具１０１の位置のずれ量を計測する構成としては、撮像方向に直交する２方向においてずれ量を計測できる構成と、撮像方向に直交する１方向のみにおいてずれ量を計測できる構成とがある。本実施形態では、そのいずれも採用することができる。

加工機１は、第３駆動源（Ｚ軸駆動源２９Ｚ）、第３センサ（Ｚ軸センサ３１Ｚ）及びカメラ４７を更に有してよい。Ｚ軸駆動源２９Ｚは、ワーク保持部（テーブル２３）と工具保持部（主軸１９）とを第１方向（Ｘ方向）に直交する第３方向（Ｚ方向）に相対移動させてよい。Ｚ軸センサ３１Ｚは、テーブル２３と主軸１９とのＺ方向における相対位置を検出してよい。カメラ４７は、工具１０１をＺ方向に交差（例えば直交）する方向（例えばＹ方向）から撮像してよい。基準ワーク保持部（本実施形態ではワーク保持部としてのテーブル２３が基準ワーク保持部に兼用されている。）は、Ｚ軸駆動源２９Ｚによるワーク保持部（テーブル２３）と主軸１９とのＺ方向における相対移動に伴って主軸１９とＺ方向において相対移動してよい。加工制御部５９は、Ｚ軸センサ３１Ｚの検出値に基づいてＺ軸駆動源２９Ｚの制御を行ってよく、これにより、工具１０１によってワーク１０３を加工してよい。工具ずれ量特定部５５ｄは、カメラ４７によって撮像された画像に基づいて工具１０１のＺ方向における位置の第３ずれ量を特定してよい。補正処理部５５ｅは、特定された上記第３ずれ量に基づいて加工制御部５９の制御を補正してよい。

この場合、例えば、Ｘ方向（及びＹ方向）に加えてＺ方向における工具１０１のずれ量が計測され、その計測されたずれ量が加工の制御の補正に用いられるから、加工の精度が向上する。また、例えば、少なくとも１方向における工具１０１のずれ量がカメラ４７によって計測されるから、全ての方向（例えば３方向）のずれ量をタッチセンサ３３及び基準ワーク１０５によって計測する態様（当該態様も本開示に係る技術に含まれる。）に比較して、汎用性が向上する。例えば、工具１０１の種類によっては、基準ワーク１０５を２方向以上において加工することが困難な場合がある。ひいては、全ての方向に対して基準ワーク１０５を用いたずれ量の計測方法を適用することが困難な場合がある。このような場合においても、複数の方向の工具１０１のずれ量を計測することができる。

制御装置５１は、図７（ａ）～図９（ｂ）に例示した加工手順のように、工具１０１、ワーク１０３及び基準ワーク１０５が交換されない期間において、基準ワーク加工部５５ａによる加工（図７（ａ）及び図８（ｂ））と、基準ワーク計測部５５ｃによる計測（図７（ｃ）及び図８（ｄ））と、補正処理部５５ｅによる補正（別の観点では加工制御部５９による加工。図８（ａ）及び図９（ｂ））と、を繰り返してよい。

この場合、加工中に生じるずれ量の検出感度が向上する。ひいては、加工精度が向上する。

（変形例）
以下では、実施形態の変形例について説明する。以下の説明では、基本的に、実施形態との相違部分についてのみ述べる。特に言及が無い事項は、実施形態と同様とされたり、実施形態から類推されたりしてよい。以下の説明では、実施形態の構成に対応する構成に対して、便宜上、実施形態と差異があっても実施形態の符号を付すことがある。

（基準ワーク及び基準ゲージの変形例）

実施形態では、基準ワーク１０５及び基準ゲージ３５は、互いに別個の部材とされた。ただし、両者は互いに同一の部材によって構成されてもよい。換言すれば、基準ゲージは、基準ワークのうちの、基準ワーク加工部５５ａの制御による加工（工具１０１の位置のずれ量の計測のための加工）がなされない部位によって構成されてよい。

図１０は、そのような基準ワークの一例としての基準ワーク１０５Ａを示す平面図である。

基準ワーク１０５Ａは、実施形態の基準ワーク１０５において、中央に貫通孔が形成された構成である。この貫通孔は、実施形態のリング状の基準ゲージ３５の貫通孔と同様に利用可能である。すなわち、基準ワーク１０５Ａの貫通孔の周囲部分は、基準ゲージ３５Ａとなっている。

このように基準ワーク１０５Ａと基準ゲージ３５Ａとが同一の部材によって構成されている場合、例えば、当該部材を配置するスペースを小さくすることが容易化される。その結果、例えば、ワーク１０３を配置するスペースを確保しつつ、加工機１が大型化する蓋然性を低減できる。また、例えば、公知の加工機に対する設計変更が低減されたり、既設の加工機に対して本開示に係る技術を適用することが容易化されたりする。

（ガイドの構成の他の例）
図１１は、テーブル２３、サドル１３又は主軸頭１７を案内するガイドに関して、図２（ｂ）を参照して説明した構成例とは別の構成例を示す図である。この図は、図２（ｂ）に相当する断面図となっている。説明の便宜上、ガイドに案内される部材としてテーブル２３を例に取る。

図１１に示すガイド２５Ａは、いわゆる静圧案内によって構成されている。具体的には、テーブル２３の被案内面とベッド２１の案内面との間には隙間が構成されている。当該隙間にはポンプ７９等によって所定の圧力で流体が供給される。流体は、気体（例えば空気）であってもよいし、液体（例えば油）であってもよい。

このようにガイド２５Ａが静圧案内によって構成されている場合、例えば、ＮＣプログラム１０７に従ってテーブル２３をその移動方向に移動させるときの摩擦抵抗が小さいから、移動方向の位置決めを高精度に行うことができる。このような構成により、高い加工精度を実現することができる。その結果、工具１０１の位置のずれ量に基づく補正の有用性が高くなる。

（駆動機構の他の例）
上記の図１１は、駆動機構の構成としてリニアモータ以外の構成例を示す図ともなっている。具体的には、図１１では、ねじ軸８１と、ねじ軸８１と螺合しているナット８３とが図示されている。すなわち、ねじ機構（例えばボールねじ機構又はすべりねじ機構）が図示されている。ねじ軸８１及びナット８３の一方（図示の例ではナット８３）の回転が規制されている状態で、ねじ軸８１及びナット８３の他方（図示の例ではねじ軸８１）が回転されることによって、両者は軸方向に相対移動する。ねじ軸８１及びナット８３の一方（図示の例ではねじ軸８１）はベッド２１に支持されており、ねじ軸８１及びナット８３の他方（図示の例ではナット８３）はテーブル２３に支持されている。ねじ軸８１（又はナット８３）を回転させる駆動力は、例えば、回転式の電動機（不図示）によって生成される。

（主軸の軸受の構成例）
図１２は、主軸１９の軸受の構成の一例を示す断面図である。

実施形態の説明で述べたように、主軸１９の軸受は、例えば、転がり軸受、静圧軸受、すべり軸受又はこれらの２以上の組み合わせとされてよい。図１２では、静圧軸受が例示されている。具体的には、主軸１９の外周面と、主軸頭１７の内周面との間には隙間が構成されている。当該隙間にはポンプ７９等によって所定の圧力で流体が供給される。流体は、気体（例えば空気）であってもよいし、液体（例えば油）であってもよい。

このように主軸１９が静圧軸受によって支持されている場合、例えば、ＮＣプログラム１０７に従って主軸１９を軸回りに回転させるときの摩擦抵抗が小さいから、主軸１９の回転数を高精度に制御することができ、ひいては、高い加工精度を実現することができる。その結果、工具１０１の位置のずれ量に基づく補正の有用性が高くなる。

なお、以上の実施形態及び変形例において、テーブル２３は、ワーク保持部、基準ワーク保持部及び基準ゲージ保持部それぞれの一例である。主軸１９は工具保持部の一例である。Ｘ方向は第１方向の一例である。Ｙ方向は第２方向の一例である。Ｚ方向は第３方向の一例である。Ｘ軸駆動源２９Ｘは第１駆動源の一例である。Ｙ軸駆動源２９Ｙは第２駆動源の一例である。Ｚ軸駆動源２９Ｚは第３駆動源の一例である。Ｘ軸センサ３１Ｘは第１センサの一例である。Ｙ軸センサ３１Ｙは第２センサの一例である。Ｚ軸センサ３１Ｚは第３センサの一例である。

本開示に係る技術は、以上の実施形態及び変形例に限定されず、種々の態様で実施されてよい。

実施形態の説明でも述べたように、加工機は、図１に例示した構成のものに限定されない。例えば、加工機は、一般的な工作機械に限定されず、超精密非球面加工機のような特殊なものであってもよい。また、加工機は、工作機械に限定されず、例えば、ロボットであってもよい。別の観点では、移動に関する指令の情報を含むプログラムは、ＮＣプログラムに限定されず、ティーチングによって生成されたものであってもよい。また、例えば、加工機は、半導体製造装置であってもよい。

また、加工機は、切削、研削及び／又は研磨を行うものに限定されず、例えば、放電加工を行うものであってもよい。加工は、実施形態のように回転していないワーク（及び基準ワーク。以下、同様。）に回転している工具を接触させるもの（例えば転削）であってもよいし、実施形態とは異なり、回転しているワークに回転していない工具を接触させるもの（例えば旋削）であってもよいし、ワーク及び工具のいずれも回転しているもの（例えば研削及び／又は研磨）であってもよいし、ワーク及び工具のいずれも回転していないものであってもよい。

基準ワークは、ワークの一部によって構成されていてもよい。例えば、ワークは、最終的な製品において不要な部分であって、加工機１（加工制御部５９）によって除去されない部分を有していることがある。そのような部分が基準ワークとして利用されてもよい。

加工機は、ワーク及び／又は工具を平行移動させる軸として、少なくとも第１方向に平行な１つの軸を有している。換言すれば、加工機は、平行移動に関して３つの軸を有していなくてもよい。例えば、加工機は、１つの軸又は２つの軸のみを有していてもよいし、逆に、４つ以上の軸を有していてもよい。また、加工機は、回転方向にワークと工具とを位置決め可能な構成を含んでいてもよい。

１…加工機、１９…主軸（工具保持部）、２３…テーブル（ワーク保持部、基準ワーク保持部）、２９Ｘ…Ｘ軸駆動源（第１駆動源）、３１Ｘ…Ｘ軸センサ（第１センサ）、３３…タッチセンサ、５１…制御装置、５５…補正部、５５ａ…基準ワーク加工部、５５ｃ…基準ワーク計測部、５５ｄ…工具ずれ量特定部、５５ｅ…補正処理部、５９…加工制御部、１０１…工具、１０３…ワーク。

Claims (11)

1. ワークを保持するワーク保持部と、
   工具を保持する工具保持部と、
   前記ワーク保持部と前記工具保持部とを第１方向に相対移動させる第１駆動源と、
   前記ワーク保持部と前記工具保持部との前記第１方向における相対位置を検出する第１センサと、
   前記工具保持部と一定の位置関係を有する位置に配置され、これにより、前記第１駆動源による前記ワーク保持部と前記工具保持部との前記第１方向における相対移動に伴って前記ワーク保持部と前記第１方向において相対移動するタッチセンサと、
   前記第１センサの検出値に基づいて前記第１駆動源を制御する制御装置と、
   前記工具の位置のずれを計測するための基準ワークを保持しており、前記第１駆動源による前記ワーク保持部と前記工具保持部との前記第１方向における相対移動に伴って前記工具保持部と前記第１方向において相対移動する基準ワーク保持部と、
   を有しており、
   前記制御装置は、
   前記第１センサの検出値に基づいて前記第１駆動源の制御を行い、これにより、前記工具によって前記ワークを加工する加工制御部と、
   前記加工制御部の制御を補正する補正部と、を有しており、
   前記補正部は、
   前記基準ワークが前記工具によって前記第１方向から加工されて所定の目標形状になるように、前記第１センサの検出値に基づいて前記第１駆動源を制御する基準ワーク加工部と、
   前記タッチセンサの位置と前記第１センサの検出値との対応関係を示す、記憶されているタッチセンサ位置情報と、加工後の前記基準ワークに対する前記タッチセンサの前記第１方向における当接が前記タッチセンサによって検出されたときの前記第１センサの検出値と、に基づいて前記基準ワークの形状を計測する基準ワーク計測部と、
   前記目標形状と計測された形状との前記第１方向におけるずれ量に基づいて前記工具の前記第１方向における位置の第１ずれ量を特定する工具ずれ量特定部と、
   特定された前記第１ずれ量に基づいて前記加工制御部の制御を補正する補正処理部と、を有している
   加工機。
2. 前記ワーク保持部は、前記基準ワーク保持部を兼ねており、前記ワークと前記基準ワークとが互いに相対移動不可能になるように前記ワーク及び前記基準ワークを保持している
   請求項１に記載の加工機。
3. 前記基準ワーク加工部は、前記基準ワークが、前記第１方向の一方側から加工され、その後、前記第１方向の他方側から加工されるように前記第１駆動源を制御し、
   前記工具ずれ量特定部は、前記第１方向の前記一方側から加工される部位の位置と、前記第１方向の前記他方側から加工される部位の位置と、に基づいて算出される代表位置についての、前記目標形状と前記計測された形状との間のずれ量を前記第１ずれ量として特定する
   請求項１又は２に記載の加工機。
4. 前記タッチセンサの位置ずれを計測するための基準ゲージを保持しており、前記第１駆動源による前記ワーク保持部と前記工具保持部との前記第１方向における相対移動に伴って前記工具保持部と前記第１方向において相対移動する基準ゲージ保持部を更に有しており、
   前記補正部は、前記タッチセンサの前記基準ゲージに対する前記第１方向における当接が前記タッチセンサによって検出されたときの第１センサの検出値に基づく前記基準ゲージの位置と、予め記憶されている前記基準ゲージの位置とのずれ量に基づいて、前記タッチセンサ位置情報を校正するタッチセンサ校正部と、を更に有しており、
   前記基準ワーク計測部は、校正された前記タッチセンサ位置情報に基づいて前記基準ワークの形状を計測する
   請求項１～３のいずれか１項に記載の加工機。
5. 前記ワーク保持部は、前記基準ゲージ保持部を兼ねており、前記ワークと前記基準ゲージとが互いに相対移動不可能になるように前記ワーク及び前記基準ワークを保持している
   請求項４に記載の加工機。
6. 前記基準ゲージは、前記基準ワークのうちの、前記基準ワーク加工部の制御による加工がなされない部位によって構成されている
   請求項４又は５に記載の加工機。
7. 前記制御装置は、前記タッチセンサの前記ワークに対する当接が前記タッチセンサによって検出されたときの前記第１センサの検出値に基づいて、前記ワークと前記工具との相対位置と、前記第１センサの検出値との対応関係を特定する位置特定部を更に有し、
   前記加工制御部は、特定された前記対応関係と、前記第１センサの検出値とに基づいて、前記第１駆動源の制御を行う
   請求項１～６のいずれか１項に記載の加工機。
8. 前記ワーク保持部と前記工具保持部とを前記第１方向に直交する第２方向に相対移動させる第２駆動源と、
   前記ワーク保持部と前記工具保持部との前記第２方向における相対位置を検出する第２センサと、
   を更に有しており、
   前記基準ワーク保持部は、前記第２駆動源による前記ワーク保持部と前記工具保持部との前記第２方向における相対移動に伴って前記工具保持部と前記第２方向において相対移動し、
   前記加工制御部は、前記第２センサの検出値に基づいて前記第２駆動源の制御を行い、これにより、前記工具によって前記ワークを加工し、
   前記基準ワーク加工部は、前記基準ワークが前記工具によって前記第２方向から加工されて前記目標形状になるように、前記第２センサの検出値に基づいて前記第２駆動源を制御し、
   前記基準ワーク計測部は、加工後の前記基準ワークに対する前記タッチセンサの前記第２方向における当接が前記タッチセンサによって検出されたときの前記第２センサの検出値と、前記タッチセンサの位置と前記第２センサの検出値との対応関係を示す前記タッチセンサ位置情報と、に基づいて前記基準ワークの形状を計測し、
   前記工具ずれ量特定部は、前記目標形状と計測された形状との前記第２方向におけるずれ量に基づいて前記工具の前記第２方向における位置の第２ずれ量を特定し、
   前記補正処理部は、特定された前記第２ずれ量に基づいて前記加工制御部の制御を補正する
   請求項１～７のいずれか１項に記載の加工機。
9. 前記ワーク保持部と前記工具保持部とを前記第１方向に直交する第３方向に相対移動させる第３駆動源と、
   前記ワーク保持部と前記工具保持部との前記第３方向における相対位置を検出する第３センサと、
   前記工具を前記第３方向に交差する方向から撮像するカメラと、
   を更に有しており、
   前記基準ワーク保持部は、前記第３駆動源による前記ワーク保持部と前記工具保持部との前記第３方向における相対移動に伴って前記工具保持部と前記第３方向において相対移動し、
   前記加工制御部は、前記第３センサの検出値に基づいて前記第３駆動源の制御を行い、これにより、前記工具によって前記ワークを加工し、
   前記工具ずれ量特定部は、前記カメラによって撮像された画像に基づいて前記工具の前記第３方向における位置の第３ずれ量を特定し、
   前記補正処理部は、特定された前記第３ずれ量に基づいて前記加工制御部の制御を補正する
   請求項１～８のいずれか１項に記載の加工機。
10. 前記制御装置は、前記工具、前記ワーク及び前記基準ワークが交換されない期間において、前記基準ワーク加工部による加工と、前記基準ワーク計測部による計測と、前記補正処理部による補正とを繰り返す
    請求項１～９のいずれか１項に記載の加工機。
11. 請求項１～１０のいずれか１項に記載の加工機を用いて、前記ワークと前記工具とを接触させて前記ワークを被加工物に加工するステップを有する
    被加工物の製造方法。

Images