JPH0386443A - 超精密加工機の工具位置補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、超精密加工機のテーブル移動真直度誤差の補
正装置に関するものである。

従来の技術 従来、超精密加工機のテーブル移動真直度誤差の補正は
、予め誤差を測定し、テーブルの移動位置に対応する真
直度誤差の値をＮＧ装置に記憶させておいて、この値を
補正するオープンループの補正方法と、機械内に組込ま
れた真定規を基準に、センサでテーブル移動真直度を測
定しながら補正するクローズトループの補正方法とがあ
る。

発明が解決しようとする課題 従来の技術で述べた方法は、何れも基準となるガイドが
熱変形等外乱の影響を受けやすく、ハイド切削点の移動
真直度を補正するデータとしては不十分であるという問
題点を有していた。

本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑み
なされたものであり、その目的とするところは、バイト
の切削点近くの移動真直度誤差を測定しながら誤差補正
のできる超精密加工機の工具位置補正装置を提供しよう
とするものである。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明における超精密加工
機の工具位置補正装置は、バイト取付部がＸ軸方向に微
小移動可能な刃物台と、前記バイト取付部を微小変位さ
せる圧電アクチュエータと、前記バイト取付部に取付け
られたバイトの刃先近傍に貼着されたＸ軸方向を向くタ
ーゲットシートにレーザ光を照射してその反射光により
Ｚ軸移動量を検出するようにしたベツド上に設けられた
レーザ変位計と、該レーザ変位計の出力により前記圧電
アクチュエータの変位量をかえて前記刃物台のＸ軸移動
真直度誤差を補正する制御装置とを含んでなるものであ
る。

作用 刃物台を載置したＸ軸テーブルが移動されると案内面の
曲がりやローリング等の影響でＸ軸移動真直度誤差が表
れる。この誤差をレーザ変位計でバイト刃先近くに貼着
したターゲットシートからの反射光により検出し、制御
装置を介してこの検出値に対応した電圧を圧電アクチュ
エータに供給して変位量を変え誤差補正を行う。

実施例 実施例について第１図〜第３図を参照して説明する。公
知の超精密加工機において、除振台ｌを介して床上に設
置されたベツド２上の左側に、Ｘ軸方向の案内を有する
スライドベースが取付けられており、このスライドベー
ス上に２軸テーブル３が移動可能に載置されている。Ｚ
軸テーブル３は制御装置８により回転制御されるスライ
ドベースに固着のＸ軸サーボモータ４により移動位置決
めされ、Ｘ軸サーボモータ４にＺ軸検出器５が同心に取
付けられている。Ｚ軸テーブル３上に主軸台６が固着さ
れており、主軸台６に回転可能に支持される主軸７の先
端に真空チャックにより工作物Ｗが着脱可能に取付けら
れている。

更にベツド２上の右側にＸ軸方向の案内を有するスライ
ドベースが取付けられており、このスライドベース上に
Ｘ軸テーブル１０が移動可能に載置されている。そして
Ｘ軸テーブル１ｏは制？Ｉｌ装置８により回転制御され
るスライドベースに固着のＸ軸サーボモータ１１により
移動位置決めされ、Ｘ軸サーボモータにＸ軸検出器１２
が同心に取付けられている。Ｘ軸テーブル１０上に刃物
台１３が固着されており、刃物台１３に刃先をＸ軸方向
主軸側に向けてバイト１４が着脱可能に取付けられてい
る。刃物台１３にはバイト取付溝１３ａの下に切欠き１
１３ｂが平行に刻設されており、この切欠き溝により刃
物台上部のバイト取付部１３Ａは、工作物Ｗ側のみで下
部と一体に接続され、仮ばね形式でＸ軸方向に微小移動
とされている。

切欠き溝ｉ３ｂの工作物（前）側端面と後側端面との間
に、圧電アクチュエータ１５が変位方向をＸ軸方向にし
て組込まれ、後壁に同心に設けられた予圧調整ねし１６
により予圧がかけられている。

圧電アクチュエータ１５は圧電素子を分極方向がそれぞ
れ対向するように接着剤等で積層一体化された積層形圧
電変位素子が使用される。

更にベツド２上にはバイト１４の刃先近くの側面にＸ軸
方向を向いて貼着されたターゲットシート１７に向けて
レーザ変位計１８が取付けられている。レーザ変位計１
８はターゲットシート１７にレーザ光線を照射してその
反射光線を解析し、ターゲットシートの動きを測定する
非接触式変位計で、例えば横滑電気（株）製３６２５　
レーザ変位計等市販のものを使用することができる。そ
して最初にレーザ変位計１８の測定出力と刃物台のバイ
ト取付部１３ＡのＺ軸移動量とが一到するように、圧電
アクチュエータ１５の変位量の調整がなされており、圧
電アクチュエータ１５の全ストロークの中央にゼロセッ
トされている。

続いて本実施例の作用について説明する。

Ｘ軸サーボモータ１１を回転してＸ軸テーブル１０を移
動すると、スライドベースのガイドの曲がりや、ローリ
ング、ヨーイング等の影響で例えば第３図に示すような
移動真直度誤差δが発生する。この誤差のＸ軸テーブル
の移動によって変化する刻々の値をバイトの刃先近くに
設けたターゲットシート１７からの反射レーザ光線によ
ってレーザ変位計１８が検出し、制御装置８に信号を出
力する。そして制御装置８からこの信号に対応した電圧
を圧電アクチュエータ１５に送って変位量を変えて刃物
台のバイト取付部を移動させ、この移動量ΔＺが移動真
直度誤差δを相殺してゼロにするよう補正する。

発明の効果 本発明は上述のとおり構成されているので、次に記載す
る効果を奏す、る。

圧電アクチュエータによりバイト取付部がＺ軸方向に微
小移動可能な刃物台の、バイトの刃先近くにターゲット
シールを貼着して、ベツド上に設けられたレーザ変位計
によりターゲットシートにレーザ光を照射し、その反射
光によってＸ軸移動真直度誤差を検出して、制御装置に
より圧電アクチュエータの変位量を変え、移動真直誤差
の補正をするようになしたので、熱変位等の外乱の影響
を受けることが少なく移動真直度精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の超精密加工機の工具位置補正装置の
斜視図、第２図はバイト取付部が微小移動可能な刃物台
の側面図、第３図はＸ軸移動真直度誤差を表すグラフ図
である。 ８・・制御装置　　　　　　ｌ３ １３Ａ・・バイト取付部　　１４ １５・・圧電アクチュエータ １７・・ターゲットシート １８・・レーザ変位計 ・刃物台 、バイト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）バイト取付部（１３Ａ）が第１軸方向に微小移動
   可能な刃物台（１３）と、前記バイト取付部が微小変位
   できるアクチュエータ（１５）と、前記バイト取付部に
   取付けられたバイト（１４）の刃先近傍に貼着された第
   １軸方向に直角な第２軸方向を向くターゲットシート（
   １７）にレーザ光を照射してその反射光により第１軸移
   動量を検出するようにした固定台上に設けられたレーザ
   変位計（１８）と、該レーザ変位計の出力により前記ア
   クチュエータの変位量をかえて前記刃物台の第２軸移動
   真直度誤差を補正する制御装置（８）とを含んでなるこ
   とを特徴とする超精密加工機の工具位置補正装置。