JPH04240052A - Ｎｃ旋盤の形状測定方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、タレット旋盤等にお
いて、加工済みワークの所望形状との誤差を測定するＮ
Ｃ旋盤の形状測定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】旋盤で加工する場合、各部の剛性，熱変
位，工具の磨耗等、種々の要因により加工誤差が生じる
。

【０００３】そのため、従来タレット旋盤においては、
一つの工具ステーションにタッチセンサを設け、タッチ
センサがワークを検出したときのタレットの位置から、
ワーク寸法を計測することが行われている。

【０００４】すなわち、図４に示すようにワークＷのＡ
点あるいはＢ点にタッチセンサ（図示せず）を接触させ
ることにより、これらＡ点およびＢ点における直径Ｄ１
，Ｄ２や、軸方向長さが測定できる。この測定値から理
論値に対する加工誤差が演算でき、次のワークの加工時
にその加工誤差の補正を行って加工精度の向上を図るこ
とができる。また、ワークを主軸に装着したままで測定
が行え、測定時間が短くて済む。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、タッチセンサ
による測定では、何箇所かの測定点の測定しか行えず、
ワークＷの正確な形状を測定することができない、例え
ばワークＷの丸み付け部Ｒが設計図面通りの曲率に仕上
がっているか、あるいはテーパ部Ｔの傾き角度が所望の
角度に仕上がっているか等の測定を行うことができない
。

【０００６】このような丸み付け部Ｒやテーパ部Ｔの測
定は、ワークＷを取り外して通常のノギス等の測定工具
を用い測定することも難しい。

【０００７】この発明の目的は、ワークの形状測定が正
確に行え、かつ旋盤にワークを取付けたままで測定でき
るＮＣ旋盤の形状測定方法を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の構成を実施例
に対応する図１と共に説明する。このＮＣ旋盤の形状測
定方法は、変位測定器（１２）を刃物台（７）に取付け
て測定する方法である。変位測定器（１２）は、可動検
出子（１２ａ）がワーク（Ｗ）に接触して変位を測定す
る形式のものを用いる。

【０００９】このように変位測定器（１２）を取付けて
おき、ＮＣ装置（１４）の演算制御部（１６）に、刃物
台（７）をワーク（Ｗ）の所望形状に沿って移動させる
測定プログラム（１８）を実行させる。この実行過程に
おける変位測定器（１２）の変位測定値から実寸と所望
形状との誤差を検出する。

【００１０】

【作用】測定プログラム（１８）の実行により、刃物台
（７）がワーク（Ｗ）の所望形状に沿って移動する。こ
のとき、変位測定器（１２）は可動検出子（１２ａ）が
変位自在であるため、ワーク（Ｗ）の実際の形状に誤差
がある場合は、可動検出子（１２ａ）が変位測定器（１
２）の本体に対して変位しながら、ワーク表面との接触
を維持する。この移動過程の各位置における変位測定器
（１２）の変位測定値から実寸と所望形状との誤差が検
出される。

【００１１】

【実施例】この発明の一実施例を図１ないし図３に基づ
いて説明する。図１はこの発明を適用するタレット旋盤
の平面図とＮＣ装置の概念図とを示す。

【００１２】ベッド１に設置した主軸台２に、チャック
爪３ａを有する主軸３が設けられ、主軸台２に隣り合っ
てタレットスライド４のレール５がベッド１上に設置し
てある。タレットスライド４は、タレット軸６を介して
刃物台であるタレット７を割り出し回転および前後（Ｚ
軸方向）移動可能に搭載したものであり、Ｘ軸サーボモ
ータ８および送りねじ９によりＸ軸方向に駆動される。 タレット７の前後移動は、タレットスライド４に搭載し
たＺ軸サーボモータ１０および送りねじ（図示せず）に
より行われる。

【００１３】タレット７は、正面形状が多角形のドラム
状のものであり、各周面部分からなる工具ステーション
に各種の工具１１が装着してある。タレット７の一つの
工具ステーションには、変位測定器１２が取付けてある
。

【００１４】変位測定器１２は、図２に示すように先端
にボール状の可動検出子１２ａを有する検出アーム１２
ｂを、支軸１３回りで回動可能に検出器本体１２ｃに取
付けたものであり、検出アーム１２の回動角度が、内蔵
の作動トランス等により変位検出信号として出力される
。検出アーム１２は、ワークＷへの押し付け側に付勢さ
れ、押し付け側への回動範囲の端部よりも所定角度戻っ
た角度位置が原点角度になるように設定してある。

【００１５】図１において、ＮＣ装置１４は、加工プロ
グラム１５を解析して実行する演算制御部１６を有し、
演算制御部１６から出力された各軸駆動指令は、サーボ
ドライバ１７を介してＸ軸サーボモータ８およびＺ軸サ
ーボモータ１０等に与えられる。加工プログラム１５は
ＮＣコードで記述されたものであり、Ｍ．Ｓ．Ｔコード
等のシーケンス制御コードは、演算制御部１６からプロ
グラマブルコントローラ（図示せず）に転送される。

【００１６】ＮＣ装置１４には、変位測定器１２の角度
信号からなる変位検出信号ｓを座標変換手段２１でＸ軸
誤差およびＹ軸誤差に変換する誤差演算手段１９が設け
てあり、演算結果は誤差記憶手段２０に記憶される。誤
差演算手段１９は、所定のサンプリング周期で変位検出
信号ｓを取り込むものであり、誤差記憶手段２０には各
サンプリング点におけるＸ軸誤差とＺ軸誤差とがテーブ
ルとして記憶される。サンプリング周期は、可能な範囲
で短くすることが望ましい。

【００１７】操作盤２２は、ＮＣ装置１４のスタートや
条件設定の操作等を行うスイッチ群を設けたものであり
、ＣＲＴ等からなる表示装置２３が設けてある。

【００１８】つぎに、形状測定方法を説明する。形状測
定に際しては、加工プログラム１５の代わりに、測定プ
ログラム１８を演算制御部１６に実行させる。測定プロ
グラム１８は、加工プログラム１５と同様にＮＣコード
で記述したものであり、タレット７の変位測定器１２を
割り出す工具指令コード（Ｔコード）を記述し、かつタ
レット７をワークＷの所望形状に沿って移動させるＸ軸
送り量およびＺ軸送り量の指令値等を記述しておく。こ
の場合に、前記送り量指令値は、変位測定器１２の可動
検出子１２ａが原点角度において、図３の所望形状の曲
線ａに沿って移動するように設定する。

【００１９】測定プログラム１８の実行により、タレッ
ト７がワークＷの所望形状に沿って移動する。このとき
の可動検出子１２ａの実際の移動経路が曲線ｂで示す経
路であるとすると、曲線ａ，ｂの誤差が変位測定器１２
の変位検出信号ｓとして出力される。Ｘａ，Ｚａは、各
々サンプリング点ＣにおけるＸ軸方向およびＺ軸方向の
誤差を示す。

【００２０】変位測定器１２の可動検出子１２ａは、原
点角度よりもワークＷへの押し付け側に付勢してあるた
め、ワークＷの加工形状が図３の曲線ｃのように所望形
状よりも小さい場合でも、測定が行える。

【００２１】このように測定した所望形状と実際の加工
形状との誤差は、表示装置２３の画面に図形または数値
として所望形状と共に表示される。

【００２２】この形状測定方法は、このように変位測定
器１２をタレット７に設け、かつタレット７をワークＷ
の所望形状に沿って移動させるようにしたため、図２に
示すようにワークＷにテーパ部Ｔや丸み付け部Ｒがあっ
ても、その形状測定が正確に行える。例えば、丸み付け
部Ｒの曲率半径や、テーパ部Ｔの傾斜角度θが図面通り
に仕上がっているか等の測定も行える。しかも、旋盤に
ワークＷを取付けたままで測定できて測定時間が短くて
済む。

【００２３】なお、前記実施例では変位測定器１２に検
出アーム１２ｂが回動するものを使用したが、検出アー
ム１２ａがＸ軸方向，Ｚ軸方向，または斜め方向に進退
のみするものであっても、この発明を適用することがで
きる。また、前記実施例はタレット旋盤に適用した場合
につき説明したが、この発明はその他の刃物台形式の旋
盤にも適用することができる。

【００２４】

【発明の効果】この発明のＮＣ旋盤の形状測定方法は、
刃物台に変位測定器を取付け、刃物台を測定プログラム
によりワークの所望形状に沿って動かしながら、変位測
定器の測定値を読み取るようにしたため、ワークにテー
パ部や丸み付け部があっても、その形状測定が正確に行
える。しかも、旋盤にワークを取付けたままで測定でき
て測定時間が短くて済むという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を適用する旋盤の平面図と
ＮＣ装置の概念構成とを示す説明図である。

【図２】その測定方法の説明図である。

【図３】同じくその形状誤差の説明図である。

【図４】従来の測定方法の説明図である。

【符号の説明】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　可動検出子がワークに接触して変位を
   測定する変位測定器を刃物台に設け、加工プログラムを
   解析して刃物台の移動指令を出力する演算制御部に、刃
   物台をワークの所望形状に沿って移動させる測定プログ
   ラムを実行させ、この実行過程における前記変位測定器
   の変位測定値から実寸と所望形状との誤差を検出するＮ
   Ｃ旋盤の形状測定方法。