JPH06109440A - 工具測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 エンドミルやボールエンドミル、ツイストド
リル等の複雑な形状を有する旋削工具の複数の寸法、形
状精度を１回の段取りにより簡単、迅速に、かつ高精度
に測定可能な工具測定装置を提供する。 【構成】 被測定工具２４はチャック２２を介してワー
クスピンドル２０に取着される。ワークスピンドル２０
は、所定の軸線の回りには回転可能であるが、同軸線に
沿って長手方向には動作不能に固定されている。これに
対して、測定手段たる透過型レーザ測定装置４２、４４
と、顕微鏡３０と、電気マイクロメータは、Ｘ軸、Ｕ
軸、Ｙ軸方向に移動可能に構成されたテーブル６、１
２、１６上に固定されている。従って、被測定工具２４
を回転軸回りに回転させ、或いは各テーブルをＸ、Ｕ軸
およびＹ軸方向に移動させて、その移動距離を測定する
ことにより、被測定工具２４の各部の寸法、形状精度を
測定するように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンドミルやツイスト
ドリル等の工具の寸法、形状精度を測定するための工具
測定装置に関し、特に被測定工具の複数の寸法、形状精
度を１回の段取りで順次、測定可能に構成された工具測
定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】工作機械の工具は、工具メーカまたは工
作機械製造メーカにおける創成製作、或いは再研削の最
終工程で、その寸法、形状精度が測定される。この測定
される形状パラメータは、例えばエンドミルやボールエ
ンドミル、ツイストドリル等の切削工具においては、工
具全長、刃長、工具径、刃の振れ、テーパ角、ボール半
径、すくい角、逃げ角、ねじれ角、逃げ面幅等、その工
具が使用される加工目的や要求される精度により多岐に
渡っている。従来、こうした工具の寸法、形状精度は、
例えばＪＩＳ規格に規定された測定方法、つまりノギス
やマイクロメータ、ダイヤルゲージ等を駆使して測定さ
れてきた。こうした従来の測定方法は、工作機械の精度
がそれほど高くない場合には簡便であり有効な方法であ
った。然しながら近時、工作機械の動作性能が高くなる
のに伴い、工作精度の向上のために寸法、形状精度のよ
り高い工具が要求されるようになっている。高精度の工
具に対しては、従来の測定方法では要求される寸法精
度、形状精度まで測定することが困難である。そこで、
こうした近時の状況を踏まえて、より高度な測定装置、
或いは測定方法として透過型レーザ測定装置等により光
学的、非接触式に工具の寸法、形状精度を測定する方
法、装置が提案されており実用化に至っている。然しな
がら、これら提案された測定方法、装置は、いずれも特
定の形状パラメータを専門的に測定する方法、装置であ
ったり、或いは複数の形状パラメータを測定可能であっ
ても個々の形状パラメータを測定する度に被測定工具を
設置し直す必要があり煩瑣性の問題がある。更には、創
成製作または再研削された工具の寸法、形状精度のデー
タを、工具本体または工具を保持するための工具ホルダ
に備えられた所謂工具ＩＤチップに記録して、工具の交
換、再研削時期の決定、或いは再研削する場合の履歴デ
ータに使用することが、近時実施されるようになってお
り、こうした工具ＩＤチップに測定データを書き込み、
或いはＩＤチップから読み取り可能な工具測定装置が要
求されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の目的
は、エンドミルやボールエンドミル、ツイストドリル等
の複雑な形状を有する切削工具の工具全長、刃長、工具
径、刃の振れ、テーパ角、ボール半径、すくい角、逃げ
角、ねじれ角、逃げ面幅等の多数の寸法、形状精度を１
回の段取りにより簡単、迅速に、かつ高精度に測定可能
な工具測定装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明では、エンドミルやツイストドリル等の工
具の寸法、形状精度を測定するための測定装置であっ
て、前記工具を所定の略水平な軸線の回りに回転自在に
保持すると共に、その回転角度を検知可能に構成された
工具保持手段と、前記工具を保持する前記工具保持手段
を前記軸線の回りに回転駆動するための回転駆動手段
と、略水平面内で前記軸線の方向、及び同軸線に対して
垂直な方向に動作可能に構成されると共に、その変位量
を検知可能に構成されたテーブル手段と、前記テーブル
手段を、各々所定の軸線に沿って直線駆動させるための
テーブル駆動手段と、レーザ発振器とレーザ受光素子と
を有し、該レーザ発振器とレーザ受光素子との間の測定
領域にレーザ光線を走査して、測定対象物により遮蔽さ
れたレーザ光線の明暗に対応する出力電圧により、測定
対象物の寸法を測定可能に構成された透過型レーザ測定
装置であって、前記測定領域が互いに垂直となるように
前記テーブル上に固定された２つの透過形レーザ測定器
と、前記工具保持手段により所定位置に保持された工具
を、上方より観察可能に前記テーブル上に固定された顕
微鏡であって、その光軸が前記軸線に対して垂直となる
ように配置された顕微鏡と、前記工具の表面に接触し
て、該工具の鉛直方向の寸法を測定可能に構成された電
気マイクロメータと、測定された前記工具の前記軸線回
りの回転角と、前記テーブル手段の各々の案内手段に沿
った移動量と、前記透過形レーザ測定器による測定値
と、前記電気マイクロメータによる測定値を所定の手順
に従って演算、処理して前記工具の寸法、形状パラメー
タを得る演算、処理手段とを具備して構成され、前記工
具保持手段に保持された工具の寸法、形状精度等の複数
の形状パラメータを、非接触式に、或いは接触式にて順
次測定可能な工具測定装置が提供される。

【０００５】

【実施例】先ず、図１から図５を参照して本発明に係る
工具測定装置の構成について説明する。本発明による工
具測定装置は、被測定工具２４を把持し所定位置に固定
するために、定盤（ベース）２の上面に固定されたワー
クヘッド１８を具備している。該ワークヘッド１８は、
略水平な所定の軸線ａ軸回りに回転自在に設けられたワ
ークスピンドル２０を有している。該ワークスピンドル
２０の先端には被測定工具２４を固定するためのチャッ
ク２２が設けられている。被測定工具２４は該チャック
２２により、その回転軸を上記ａ軸と一致させて回転自
在に所定位置に固定される。また、被測定工具２４を保
持するチャック２２は、被測定工具２４のシャンク末端
と当接して同シャンク末端を所定位置Ｓ（図９参照）に
停止させるための停止手段（図示せず）を有している。
前記ワークスピンドル２０は電動モータ２５により回転
駆動され、その角度位置は、該ワークスピンドル２０の
回転軸（以下ａ軸と記述する）と同軸に設けられたロー
タリエンコーダ等の角度位置検出手段２８により検出さ
れる。また、該ワークスピンドル２０は、電動モータ２
５と同軸に設けられたハンドル２６により手操作によっ
ても回転駆動されるように構成されている。

【０００６】前記定盤２の上面には、また、前記軸線ａ
に対して平行に延設された、アリガイド等の周知の案内
手段より成るＸ軸ガイド４が固定されており、Ｘ軸テー
ブル６が該Ｘ軸ガイド４に沿って滑動自在に設けられて
いる。ここで、Ｘ軸ガイド４に沿ってＸ座標を定義す
る。前記Ｘ軸テーブル６は電動モータ３４によりボール
ネジ（図示せず）を介して駆動される。該Ｘ軸テーブル
６は、また、電動モータ３４と同軸のハンドル３６を用
いて手操作により移動させることも可能である。該Ｘ軸
テーブル６のＸ軸方向の変位量は、Ｘ軸上の任意の基準
点Ｐ₁ （図示せず）に対する移動距離として、リニアエ
ンコーダ等の位置検出手段（図示せず）により検出され
る。

【０００７】前記Ｘ軸テーブル６の上面にはローラーガ
イド等の周知の案内手段より成るＵ軸ガイド１０（図３
参照）が固定されている。該Ｕ軸ガイド１０は前記ａ軸
およびＸ軸と平行に延設されており、Ｕ軸テーブル１２
が該Ｕ軸ガイド１０に沿って滑動自在に設けられてい
る。ここで、該Ｕ軸ガイド１０に沿ってＵ座標を定義す
る。Ｕ軸テーブル１２は電動モータ３８によりボールネ
ジ（図示せず）を介して駆動される。Ｕ軸テーブル１２
は、また、Ｘ軸テーブル６と同様に電動モータ３８と同
軸のハンドル４０を用いて手操作により移動させること
も可能である。該Ｕ軸テーブル１２のＵ軸方向の変位量
は、Ｕ軸上の任意の基準点Ｐ₂ （図示せず）に対する移
動距離として、リニアエンコーダ等の位置検出手段（図
示せず）により検出される。該Ｕ軸テーブル１２は、Ｘ
軸ガイド４とＵ軸ガイド１０との組み合わせにより、Ｘ
軸ガイド４に沿って高速に移動して粗位置決めされ、Ｕ
軸ガイド１０に沿って低速移動して微細位置決めされる
ように構成されている。然しながら、各々のガイドに沿
った位置検出精度には差異は無く、いずれも数μのオー
ダで高精度に検出される。

【０００８】Ｕ軸テーブル１２の上面には、Ｘ軸および
Ｕ軸に対して略垂直に延設されたローラーガイド等の周
知の案内手段より成るＹ軸ガイド１４（図１参照）が固
定されており、Ｙ軸テーブル１６が該Ｙ軸ガイド１４に
沿って滑動自在に設けられている。ここで、該Ｙ軸ガイ
ド１４に沿ってＹ座標を定義する。そして、更に、上記
Ｘ、Ｕ軸およびＹ軸に垂直に、略鉛直方向にＺ座標を定
義する。Ｙ軸テーブル１６は電動モータ４８によりボー
ルネジ（図示せず）を介して駆動される。Ｙ軸テーブル
１６は、また、Ｘ軸テーブル６やＵ軸テーブル１２と同
様に、電動モータ４８と同軸のハンドル５０を用いて手
操作により移動させることも可能である。該Ｙ軸テーブ
ル１６のＹ軸方向の変位量は、Ｙ軸上の任意の基準点Ｐ
₃ （図示せず）に対する移動距離として、リニアエンコ
ーダ等の位置検出手段（図示せず）により検出される。

【０００９】Ｙ軸テーブル１６の上面には２組の透過型
レーザ測定装置４２、４４が設けられている。該透過型
レーザ測定装置４２、４４はレーザ発振器とレーザ受光
素子とを有しており、レーザ発振器から照射されたレー
ザ光線は高速回転する多角形反射鏡（例えば、８面体の
略円筒状の反射鏡）により反射され、コリメータレンズ
により平行光線となって測定領域を高速で走査し、集光
レンズにより受光素子に集光されるように構成されてい
る。測定領域を走査するレーザ光線は、同測定領域に配
置された測定対象物（本発明においては被測定工具２
４）により遮蔽され、前記受光素子はこの遮蔽されたレ
ーザ光線の明暗に対応する出力電圧を出力する。そし
て、該透過型レーザ測定装置は前記出力電圧によりレー
ザ光線の影の部分の寸法（つまり測定対象物の寸法）、
或いは反対にレーザ光線の透過している部分の寸法（つ
まりナイフエッジ等のレーザ光線遮蔽物と測定対象物と
の間隔の寸法）の双方を測定可能に構成されている。図
１、２、３を参照すると、上記２組の透過型レーザ測定
装置４２、４４は、一方のレーザ測定装置４２がＸ、Ｕ
軸およびＹ軸に対して垂直にレーザ光線を照射し、他方
のレーザ測定装置４４が、Ｘ、Ｕ軸およびＺ軸に対して
垂直にレーザ光線を照射するように配置されていること
が理解される。つまり、上記レーザ測定装置４２、４４
の各測定領域Ｌ₁ 、Ｌ₂ は相互に垂直に構成されてい
る。

【００１０】更に、Ｕ軸テーブル１２の上面には、Ｘ軸
テーブル６またはＵ軸テーブル１２をＸ軸またはＵ軸上
に沿って被測定工具２４に対して相対的に位置決めする
ための顕微鏡３０が固定されている。該顕微鏡３０は、
その光軸が被測定工具２４の回転軸ａと垂直に交差する
ように予め配置されており、該顕微鏡３０により上方か
ら被測定工具２４を目視、観察しながら、Ｕ軸テーブル
１２とＸ軸テーブル６を各々Ｕ軸ガイド１０とＸ軸ガイ
ド４に沿って適宜に移動させ、以て両者の相対的位置を
調節するように構成されている。また、上記顕微鏡３０
に小型カメラ（ＣＣＤカメラ）を備えて、ディスプレー
上（図示せず）に拡大表示して目視、観察を容易にし、
或いは複数の作業員により同時的に目視、観察して作業
員の訓練に役立てることも可能である。

【００１１】Ｙ軸テーブル１２の上面にはＸ、Ｕ軸と垂
直に配置された周知の案内手段より成るＶ軸ガイド６０
が固定されており、Ｖ軸テーブル６２が該Ｖ軸ガイド６
０に沿って移動可能に設けられている。Ｖ軸テーブル６
２には、電気マイクロメータ５２を取り付けるための固
定部材５８が略垂直に立設されており、該固定部材５８
はボルト等の周知の方法によりＶ軸テーブル６２の所定
位置に固定されている。そして、固定部材５８はブラケ
ット５４を有しており、該ブラケット５４は固定部材５
８に沿って鉛直方向に移動可能に設けられており、先端
部に電気マイクロメータ５２が取着されている。該電気
マイクロメータ５２は、静電容量式または変位トランス
式の周知の電気マイクロメータであり、その先端の測定
部が測定対象物と接触して移動し、その変位量を電気的
に変換して長さを電気的に測定するように構成されてい
る。本実施例において該電気マイクロメータ５２は、先
端の測定部が略鉛直方向に移動するように配置されてお
り、被測定工具２４の鉛直方向の寸法を測定するように
構成されている。更に、ブラケット５４は直線線上を前
進、後退する周知のマイクロメータ５６により前記固定
部材５８に沿って鉛直方向に調節され、被測定工具２４
に対する電気マイクロメータ５２の先端の測定部の鉛直
方向の位置は、該マイクロメータ５６により調節され
る。上記電気マイクロメータ５２は、主に被測定工具２
４の切れ刃の逃げ角およびすくい角を測定するための手
段であり、逃げ角およびすくい角以外の測定パラメータ
を測定する間は、他の測定手段との干渉を回避するため
に、上記Ｖ軸テーブル６２をＶ軸ガイド６０に沿って移
動させ、或いはマイクロメータ５６によりブラケット５
４を鉛直方向に移動させて、該電気マイクロメータ５２
を測定領域から離隔する。

【００１２】これまで、本発明による工具測定装置の構
成を図１から図５に基づいて説明してきたが、更に、装
置の構成を理解し易くするために測定領域の概略図であ
る図６を参照して、本発明による工具測定装置の構成を
説明する。図６を参照すると、被測定工具２４はチャッ
ク２２を介してワークスピンドル２０に取着されてい
る。ワークスピンドル２０は、所定の軸線ａの回りに回
転自在にワークヘッド１８に取着されているが、同軸線
ａに沿って長手方向には動作不能に構成されている。従
って、被測定工具２４もまた軸線ａの回りには回転可能
であるが、同軸線ａに沿って長手方向には動作不能に固
定されている。これに対して、測定手段たる透過型レー
ザ測定装置４２、４４（図６では各々の透過型レーザ測
定装置４２、４４から照射されるレーザ光線による測定
領域Ｌ₁ 、Ｌ₂のみが示されている）と、顕微鏡３０
と、電気マイクロメータ５２は、Ｘ軸、Ｕ軸、Ｙ軸方向
に移動可能に構成されたテーブル６、１２、１６上に固
定されている。従って、本発明による工具測定装置は、
被測定工具２４を回転軸回りに回転させ、或いは各テー
ブルをＸ、Ｕ軸およびＹ軸方向に移動させて、その移動
距離を測定することにより、被測定工具２４の各部の寸
法、形状精度を測定するように構成されている。種々の
測定パラメータを順次測定するために、例えば、被測定
工具または測定手段を極座標的に動作させる方法も存在
するが、本発明による工具測定装置は、上記被測定工具
２４の回転軸ａ回りの回転角と、テーブルの垂直に交差
する２方向の直線的変位という、比較的測定が容易で、
しかも高精度に測定可能な測定方法を組み合わせること
により、測定値の精度を保証している点が１つの特徴と
なっている。なお、これまでの説明および図６から明ら
かなように、略水平に延設されたワークスピンドル２０
の回転軸、つまり被測定工具２４の回転軸をａ軸とし、
該ａ軸対して平行にＸ軸およびＵ軸を、該ａ軸、Ｘ軸、
Ｕ軸に対して垂直な略水平方向にＹ軸を、そしてａ軸、
Ｘ軸、Ｕ軸、Ｙ軸に対して垂直な略鉛直方向にＺ軸を規
定する。

【００１３】次に、本発明による工具測定装置のシステ
ム構成の概略を示す図７を参照すると、工具測定装置本
体７２０はシステム的に大きく分けて、計測部７２１
と、駆動制御部７２６とから構成されていることが理解
される。駆動制御部７２６は上記Ｘ軸テーブル６と、Ｕ
軸テーブル１２と、Ｙ軸テーブル１６を、各々Ｘ軸、Ｕ
軸、Ｙ軸に沿って動作させるためのパルスモータ３４、
３８、４８とワークスピンドル２０をａ軸の回りに回転
させるためのパルスモータ２５から成る一連のパルスモ
ータ群７２７と、テーブルの動作を所定の移動範囲から
逸脱しないように羈束するためのリミットスイッチ７２
８とにより構成されている。他方、計測部７２１はＸ軸
テーブル６、Ｕ軸テーブル１２、Ｙ軸テーブル１６の各
テーブルのＸ軸、Ｕ軸、Ｙ軸に沿った位置を検出し、マ
イクロメータ５６のＺ軸に沿った位置を検出するための
一連の検出手段７２２と、ワークスピンドル２０の角度
位置を検出するためのロータリエンコーダ２８より成る
角度位置検出手段７２３と、透過型レーザ測定装置４
２、４４より成る光学検出手段７２４と、電気マイクロ
メータ５２より成る接触式の位置検出手段７２５とから
構成されている。

【００１４】そして、工具測定装置本体７２０は、バス
ライン７１４を中心として各種のインターフェース７１
３、７１５、７１６と、ＣＰＵ７１２と、メモリ７１１
等により構成されるマイクロコンピュータ７１０により
数値制御される。そして、上記計測部７２１により読み
込まれた各データもまた、ＣＰＵ７１２により自動的に
演算、処理される。更に、コンピュータ７１０はインタ
ーフェース７１３を介して、工具ＩＤチップライタおよ
びリーダ７３１と、キーボード７３２と、ディスプレイ
７３４と、プリンタ７３５、外部メモリ７３６等とに接
続しており外部とデータを交換可能に構成されている。
ここで、上記工具ＩＤチップは上述したように工具の創
成製作、再研削の履歴を保存するために、工具または工
具を保持するための工具ホルダに具備されるメモリチッ
プである。上述の記載から理解されるように、本発明に
よる工具測定装置は測定されたデータに基づいて工具各
部の寸法、形状精度を自動的に演算、処理すると共に、
こうして得られた工具の寸法、形状精度を自動的に上記
工具ＩＤチップに書き込み可能に構成されている点が１
つの利点となっている。

【００１５】以下に、本発明による工具測定装置による
工具各部の測定方法を説明するが、それに先立ち本発明
による工具測定装置により測定される工具の形状パラメ
ータについて説明する。図８を参照すると、本発明によ
る工具測定装置の測定対象となる工具は、エンドミル、
ボールエンドミル、ツイストドリル等であり、主たる測
定対象パラメータは工具全長ｌ₀ 、刃長ｌ₁ 、工具径
Ｄ、刃の振れΔｒ、テーパ角Θ_T 、ボール半径Ｒ、すく
い角Θ_R 、逃げ角Θ_C 、ねじれ角Θ_H 、逃げ面幅Ｂ_F 等
である。工具全長ｌ₀ は、工具の回転軸に平行に測定し
た切れ刃先端からシャンク末端までの長さである。刃長
ｌ₁ は、工具の軸に平行に測定した刃部の長さである。
工具径Ｄは刃部先端外形の寸法である。刃の振れΔｒ
は、シャンクを基準として回転したときの外周刃の半径
方向の最大値と最小値との差である。テーパ角Θ_Tは刃
部のテーパである。ボール半径Ｒは、ボールエンドミル
の球状先端部の半径であり、本発明による第１の実施例
では、創成製作または再研削する場合の目標値Ｒ₀ と創
成製作または再研削された工具の実際の値Ｒとの最大誤
差δＲ_max ととして評価され、第２の実施例ではボール
半径の平均値Ｒ_m により評価される。逃げ角Θ_C は仕上
げ面に対する逃げ面の角度である。すくい角Θ_R は基準
面に対する切れ刃のすくい面の傾きを表す角度である。
ねじれ角Θ_H はねじれのつる巻き線とその一点を通過す
る軸に平行な直線とがなす角度である。逃げ面幅Ｂ
_F は、仕上げ面との接触を回避するために逃がした面の
幅である。上記形状パラメータは、本発明による工具測
定装置の実施例を説明するために単に一例として列挙し
たものであり、本発明による工具測定装置は、例えば、
溝長や、みぞ幅、マージン幅等上記パラメータ以外にも
測定可能であることは言うまでもない。

【００１６】図９を参照して工具長ｌ₀ の測定方法につ
いて説明する。上述のように、被測定工具２４を保持す
るチャック２２は、被測定工具２４のシャンク末端と接
触して同シャンク末端を所定位置Ｓに停止させるための
停止手段を有している。また、ワークヘッド１８、ワー
クスピンドル２０およびチャック２２はａ軸に沿って移
動しないので、Ｘ軸上の所定点Ｐ₁ と上記所定点Ｓとの
間の距離ｌは予め測定され定数としてマイクロコンピュ
ータ７１０のメモリ７１１内に記録、保持される。透過
型レーザ測定装置４４によりレーザ光線を走査し、レー
ザ測定領域Ｌ₂ をａ軸に対して垂直な断面方向に形成す
る（図９には透過型レーザ測定装置４４によるレーザ測
定領域Ｌ₂ が示されている）。次いで、Ｘ軸テーブル６
またはＵ軸テーブル１２をＸ軸またはＵ軸に沿って移動
させ、上記レーザ測定領域Ｌ₂ を被測定工具２４の切れ
刃先端に一致させる。そして、レーザ測定領域Ｌ₂ の位
置をＸ軸テーブル６およびＵ軸テーブル１２の位置座標
を基礎として求め、上記Ｘ軸上の所定点Ｐ₁ と被測定工
具２４の先端との間の距離ｄｌを測定する。被測定工具
２４の工具長ｌ₀ は以下の式より求められる。 ｌ₀ ＝ｄｌ−ｌ

【００１７】図１０を参照して刃長ｌ₁ の測定方法につ
いて説明する。先ず、Ｘ軸テーブル６またはＵ軸テーブ
ル１２を各々Ｘ軸ガイド４、Ｕ軸ガイド１０に沿って移
動し、顕微鏡３０の焦点を被測定工具２４の切れ刃の先
端に一致させ、次いで、Ｘ軸テーブル６またはＵ軸テー
ブル１２を再びＸ軸ガイド４、Ｕ軸ガイド１０に沿って
移動させて、顕微鏡３０の焦点を切れ刃の終端に一致さ
せる。このときの顕微鏡３０のＸ軸またはＵ軸に沿った
移動距離を、Ｘ軸テーブル６またはＵ軸テーブル１２の
位置座標を基礎に求め刃長ｌ₁ とする。

【００１８】図１１から図１４を参照して工具径Ｄの測
定方法を説明する。先ず、透過型レーザ測定装置４４に
よる測定領域Ｌ₂ をａ軸に垂直な断面方向に形成する
（図１１には透過型レーザ測定装置４４によるレーザ測
定領域Ｌ₂ が示されている）。次いで、Ｘ軸テーブル６
またはＵ軸テーブル１２をＸ軸ガイド４またはＵガイド
１０に沿って移動し、上記レーザ測定領域Ｌ₁ またはＬ
₂ を被測定工具２４の工具径Ｄを測定する所望の位置に
合わせる。次いで、被測定工具２４をワークスピンドル
２０によりａ軸の回りに低速で回転させ、このとき被測
定工具２４レーザ光線を遮蔽した長さの最大値Ｄ_max を
工具径Ｄとする（図１２参照）。

【００１９】被測定工具２４が有する切れ刃の数が、図
１２に示すように偶数（図１２に示す被測定工具２４は
２枚刃である）の場合には、上記測定方法により工具径
Ｄを測定するために格別の問題はない。然しながら、図
１３に図示するように切れ刃の数が奇数（図１３に示す
被測定工具２４は３枚刃である）の場合には、上記測定
方法で測定される値は、実際の工具径Ｄとは異なること
が理解される。そこで本発明では図１４に示すように、
先ず、ナイフエッジ６４をａ軸からの距離ｚで、レーザ
測定領域Ｌ₂ の一部を遮蔽するように配置する。次い
で、切れ刃端部６８と該ナイフエッジ６４の先端６６と
の間の距離ｄｚを測定する。このとき工具径Ｄは、所定
値ｚと、測定値ｄｚの最小値ｄｚ_min とにより以下の式
から求められる。 Ｄ＝２・（ｚ−ｄｚ_min ）

【００２０】次に、刃の振れΔｒの測定方法について説
明する。刃の振れΔｒは、図１４と同様にレーザ測定領
域Ｌ₂ にナイフエッジを配置して測定される。つまり、
上述のように被測定工具２４を低速で回転させながら、
ｄｚを測定する。このとき刃の振れΔｒは、得られたｄ
ｚの最大値ｄｚ_max と、最小値ｄｚ_min とに基づき以下
の式から求められる。 Δｒ＝ｄｚ_max −ｄｚ_min

【００２１】次に、図１５を参照して工具のテーパ角Θ
_T の測定方法を説明する。先ず、被測定工具２４の先端
部近傍の第１の位置において、上記工具径Ｄの測定方法
により第１の工具径Ｄ₁ を測定する。次いで、Ｘ軸テー
ブル６またはＵ軸テーブル１２を、図１５の矢印で示す
ようにワークヘッド１８の方向に所定距離ｕ移動させ、
第２の位置において同様に第２の工具径Ｄ₂ を測定す
る。このときテーパ角Θ_T は以下の式から求められる。 Θ_T ＝Ｔａｎ^-1（（（Ｄ₁ −Ｄ₂ ）／２））／ｕ 上記方法に対して、第１の位置と第２の位置とを入れ換
えて同様に測定可能であることは言うまでもない。

【００２２】次に、図１６から図２２を参照してボール
エンドミル等の球状先端部のボール半径Ｒの測定方法に
ついて説明する。上述のように、本発明の第１の実施例
においてボール半径Ｒは、創成製作または再研削する目
標値Ｒ₀ と実際に創成製作または再研削させれ工具のボ
ール半径Ｒとの最大度誤差δＲ_max とを用いて、 Ｒ＝Ｒ₀ ±δＲ_max により評価される。そして、第２の実施例ではボール半
径の平均値Ｒ_m により評価される。

【００２３】ボール半径Ｒは、ボールエンドミル等の工
具の球状先端部の半径であるから、１つの方法として、
図１４に示した工具径Ｄの測定方法と同様の方法により
工具の球状先端部の任意の位置における工具径Ｄを測定
し、この工具径Ｄから演算により求めることができる。
つまり、図１６（ａ）を参照すると、ボールエンドミル
等の被測定工具２４の球状先端部が理想的な球形に創成
製作または再研削されたとして、その仮想的な中心Ｏを
通過するＹ軸に平行な軸線から所望の距離ｕにおいて、
透過型レーザ測定装置４４によりレーザ光線を球状先端
部に走査し、この位置における工具径Ｄを測定する。こ
のとき、球状先端部のボール半径Ｒは、以下の式により
表される。 Ｒ＝（ｕ² ＋（Ｄ／２）² ）^1/2 或いは、図１６（ｂ）に示すように、ａ軸からの距離ｙ
において、透過型レーザ測定装置４２によりレーザ光線
を工具の球状先端部を走査して、この位置における球状
先端部の中心Ｏを通過するＹ軸からの距離ｄｕを測定す
る。このとき、ボール半径Ｒは以下の式により表され
る。 Ｒ＝（ｄｕ² ＋ｙ² ）^1/2

【００２４】然しながら、上記方法には若干の問題があ
る。透過型レーザ測定装置から照射されるレーザ光線
は、周知のように一定のスポット径δｒ（通常３／１０
０ｍｍから５／１００ｍｍ）を有しており、各々の方法
により得られた測定値は、球状先端部の一定領域におい
ては誤差が大きくなる。つまり、図１６（ａ）に示した
方法では、工具先端点ＰＰ近傍において正確な測定が困
難となり（図１７（ａ）参照）、同様に図１６（ｂ）に
示した方法では、工具の球状先端部と円筒部の接合点Ｓ
Ｓ近傍において正確な測定が困難となる（図１７（ｂ）
参照）という問題である。これを回避するために、例え
ば図１８に図示するように、透過型レーザ測定装置４２
を後部の球状先端部の中心Ｏを通過するＺ軸回りに１８
０°回転させる方法、或いは反対に被測定工具２４を回
転させる方法が考え得る。然しながら、透過型レーザ測
定装置４２を回転させる、或いは被測定工具２４を回転
させるためにはその駆動、位置決め機構が複雑となり、
その結果、装置の大型化が不可避となるばかりではな
く、測定誤差も大きくなるという新たな問題が生じる。

【００２５】そこで本発明による工具測定装置では、図
１９に示すように被測定工具２４の球状先端部の中心Ｏ
に関して、軸線ａからの角度αにおいて測定領域を領域
Ｉ、領域ＩＩの２つに分割し、領域Ｉでは透過型レーザ
測定装置４２（図１９では透過型レーザ測定装置４２に
よるレーザ測定領域Ｌ₁ で図示している）により、そし
て領域ＩＩでは透過型レーザ測定装置４４（図１９では
透過型レーザ測定装置４４によるレーザ測定領域Ｌ₂ で
図示している）により各々独立して測定するように構成
し、上記問題を克服している。ここで、上記２つの透過
型レーザ測定装置４２、４４を、各々のレーザ測定領域
Ｌ₁ 、Ｌ₂ が相互に重なるように配置すると、一方のレ
ーザ測定領域Ｌ₁ またはＬ₂ に配置されたナイフエッジ
７０または６４が、他方のレーザ測定領域Ｌ₂またはＬ
₁ と干渉して測定を阻害する。そこで、本発明による工
具測定装置では、図２０（ａ）、（ｂ）に示すように、
各々のレーザ測定領域Ｌ₁ 、Ｌ₂ に設けられたナイフエ
ッジ７０、６４が他方のレーザ測定領域Ｌ₂ 、Ｌ₁ と干
渉しないように、透過型レーザ測定装置４２、４４を相
互に所定距離ｖ、ｗだけオフセットしている。

【００２６】図１９を参照して、第１の実施例によるボ
ール半径Ｒの測定方法を更に詳細に説明する。領域Ｉの
測定において、ナイフエッジ７０を球状先端部の仮想的
な中心Ｏを通過するＹ軸方向の軸線から所定距離ｕｕ_i
の位置に配置する。次いで、被測定工具２４の回転軸ａ
から任意の距離ｙ_i の位置において、透過型レーザ測定
装置４２により被測定工具の先端部を走査して、上記ナ
イフエッジ７０の先端７２と被測定工具２４の測定点７
４との間の距離ｄｕ_i を測定する。このとき、測定点７
４の座標は（ｕ_{i ,} ｙ_i ）で示され、（ｕ_{i ,} ｙ_i ）に
おけるボール半径Ｒ_1iは、以下の式により表される。 ｕ_i ＝ｕｕ_i −ｄｕ_i Ｒ_1i＝（ｕ_i ² ＋ｙ_i ² ）^1/2 ｙ_i の値を領域Ｉ内において順次変化させて上記測定お
よび演算を繰り返し、Ｎ₁ 個のＲ_1iを得る。

【００２７】領域ＩＩの測定において、ナイフエッジ６
４を軸線ａから所定距離ｚｚ_j の位置に配置する。次い
で、球状先端部の仮想的な中心Ｏを通過するＹ軸方向の
軸線から任意の距離ｕ_j の位置において、透過型レーザ
測定想定４４により被測定工具２４の球状先端部を走査
して、上記ナイフエッジ６４の先端６６と被測定工具２
４の測定点６８との間の距離ｄｚ_j を測定する。このと
き、測定点６８の座標は（ｕ_{j ,} ｚ_j ）で示され、（ｕ
_{j ,} ｚ_j ）におけるボール半径Ｒ_1jは、以下の式により
表される。 ｚ_j ＝ｚｚ_j −ｄｚ_j Ｒ_2j＝（ｕ_j ² ＋ｚ_j ² ）^1/2 ｕ_j の値を領域Ｉ内において順次変化させて上記測定お
よび演算を繰り返し、Ｎ₂ 個のＲ_2jを得る。そして、得
られたＲ_1i（ｉ＝１〜Ｎ₁ ）、Ｒ_2j（ｊ＝１〜Ｎ₂ ）
と、ボール半径の目標値Ｒ₀ とにより、ボール半径の誤
差δＲ_1i、δＲ_2jを、 δＲ_1i＝｜Ｒ₀ −Ｒ_1i｜、δＲ_2j＝｜Ｒ₀ −Ｒ_2j｜ の式から求め、その最大値δＲ_max を用いてボール半径
Ｒを、 Ｒ＝Ｒ₀ ±δＲ_max として評価する。

【００２８】次に、ボール半径Ｒの測定方法の第２の実
施例を説明する。第１の実施例では、ボールエンドミル
等の球状先端部の中心Ｏを創成製作、再研削する際の理
想的な中心Ｏとして仮想してボール半径Ｒを測定した。
然しながら、創成製作、再研削されたボールエンドミル
の端部は現実には完全な球形には成形されないので、理
想的な球形を仮定してその中心Ｏを想定すると、測定さ
れたボール半径Ｒには中心Ｏを想定したことによる誤差
が含まれることになる。そこで、本発明の第２の実施例
では図２１に示すように、実際に創成製作、再研削され
た被測定工具２４の球状先端部を透過型レーザ測定器４
２により走査して、被測定工具２４のＵ軸方向に最も突
出した点ＰＰを検出し、該点ＰＰを通過するＵ軸に平行
な軸線を被測定工具２４の中心軸ａａとし、該中心軸ａ
ａ上に球状先端部の中心Ｏを求め、実際の形状に即した
測定方法により上記誤差を可及的に低減している。

【００２９】図２２を参照すると、先ず領域Ｉにおいて
透過型レーザ測定装置４２の測定領域Ｌ₁ をａａ軸から
任意の位置ｙ_1iに配置する。次いで、ｕ軸上の所定点Ｐ
₂ から所定の距離ｕｕ_1iの位置に、測定領域Ｌ₁ の一部
を遮蔽するようにナイフエッジ７０を配置し、該ナイフ
エッジ７０の先端部７２と、被測定工具２４のｙ_1iにお
ける測定点７４との間の距離ｄｕ_1iを測定し、 ｕ_1i＝ｕｕ_1i−ｄｕ_1i からｕ_i を求める。上記測定を領域Ｉ内においてｙ_1iの
値を変化させて繰り返し（ｕ_1i、ｙ_1i）を求める。次
に、領域ＩＩにおいて、透過型レーザ測定装置４４の測
定領域Ｌ₂ をｕ軸上の所定点Ｐ₂ からの距離ｕ_2iに配置
する。次いで、ａ軸から所定の距離ｙｙ_2iの位置に、測
定領域Ｌ₂ の一部を遮蔽するようにナイフエッジ６４を
配置し、該ナイフエッジ６４の先端６６と、被測定工具
２４のｕ_2iにおける測定点６８との間の距離ｄｙ_2iを測
定し、 ｙ_2i＝ｙｙ_2i−ｄｙ_2i からｙ_2iを求める。上記測定を領域ＩＩ内においてｕ_2i
の値を変化させて繰り返し（ｕ_2i，ｙ_2i）を求める。こ
こで、領域ＩＩにおける測定方法の説明の便宜上、本来
ｚで表示すべき変数がｙで表示されている点を注意す
る。

【００３０】こうして、被測定工具２４の球状先端部の
輪郭は、離散的な点の集合（ｕ_1i，ｙ_1i）および
（ｕ_2i，ｙ_2i）として求められる。これまでの説明で
は、便宜的に領域Ｉにおける測定点には下付の添字１
を、そして領域ＩＩにおける測定点には下付の添字２を
付して表示したが、実際にＣＰＵ内で実行される演算、
処理過程では領域Ｉ、ＩＩに関係なく複数の離散的な輪
郭点の集合（ｕ_i ，ｙ_i ）として処理される。以下に得
られデータの演算、処理方法について説明する。上述の
ようにして得られた球状先端部の輪郭を示す点の集合か
ら、任意に２つの点を選択し第１の点を（ｕ_i ，
ｙ_i ）、第２の点を（ｕ_j ，ｙ_j ）とする。該２点を結
ぶ線分の２等分線は、 （ｕ_i −ｕ_j ）・ｕ＋（ｙ_i −ｙ_j ）・ｙ＋Ｃ＝０ Ｃ＝（ｕ_i −ｕ_j ）・（ｕ_i ＋ｕ_j ）＋（ｙ_i −ｙ_j ）・（ｙ_i −ｙ_j ） で表される。該２等分線と中心軸ａａとの交点は、（−
Ｃ／（ｕ_i −ｕ_j ），０）であるから、点（ｕ_i ，
ｙ_i ）におけるボール半径Ｒ_ijは、 Ｒ_ij＝（（ｕ_i ＋Ｃ／（ｕ_i −ｕ_j ））² ＋ｙ_i ）^1/2

【００３１】上記演算を、全ての点の組み合わせに付い
て実行する。つまり、ある輪郭点（ｕ_i ，ｙ_i ）につい
てｎ−１個のボール半径Ｒ_ij（ｉ_, ｊ＝１〜ｎ，ｉ≠
ｊ：ｎは得られた輪郭点の総数）が求められる。次い
で、得られたボール半径Ｒ_ijを平均化するが、ここで、
ボール半径Ｒ_ijを求める基礎となった２点（ｕ_i ，
ｙ_i ）、（ｕ_j ，ｙ_j ）間の距離が長い組み合わせによ
り求められたボール半径Ｒ_ijの方が、２点間の距離が短
い組み合わせにより求められたボール半径Ｒ_ijよりも信
頼性が高いと考えられる。そこで、この信頼性の高さを
以下に示す重み係数ω_ijにより評価してＲ_ijを平均化
し、より精度の高いボール半径を求める。 ω_ij＝１／（ｔａｎΘ_i ＋ｔａｎΘ_j ） このとき、平均ボール半径Ｒ_m は、 Ｒ_m ＝（ΣΣω_ij・Ｒ_ij）／ΣΣω_ij により求められる。

【００３２】次に、図２３から図２６を参照して、すく
い角Θ_R および逃げ角Θ_C の測定方法について説明す
る。従来、すくい角Θ_R および逃げ角Θ_C は、例えば図
２３、２４に示すように、先ずブロックを使用して、被
測定工具の直径上の両側の刃を水平に調節し、次いで周
知のすくい角、逃げ角測定用ブレードを用いて測定して
いた。こうした測定方法は簡便であるが、測定誤差が大
きいばかりではなく、すくい角、逃げ角測定用ブレード
の被測定工具へのあてがい方や、目盛りの読み方が測定
者により一定していなかったり、或いは工具の創成製
作、再研削の履歴を保存するための工具ＩＤティップへ
の入力が自動的に実施されない等の問題がある。

【００３３】そこで、上記問題を解決するために本発明
では、先ず、図２５に示すように、顕微鏡３０を使用し
て被測定工具２４の切れ刃両面を鉛直面内で、被測定工
具２４の軸心、つまり軸線ａと一致するように、被測定
工具２４をａ軸回りに調節する。次いで、図２６（ａ）
に図示するように、電気マイクロメータ５２の先端を被
測定工具２４の刃先７６に調節し、そして同電気マイク
ロメータ５２の先端を逃げ面上を所定距離ｙ移動させ、
電気マイクロメータ５２の鉛直方向の移動距離ｄｚを測
定する。このとき逃げ角Θ_C は、次式により表される。 Θ_C ＝Ｔａｎ^-1（ｄｚ／ｙ） 次いで、図２６（ｂ）に図示するように、被測定工具２
４をａ軸回りに９０°回転させ、同様に電気マイクロメ
ータ５２の先端を、被測定工具２４の刃先７６に調節
し、そして同電気マイクロメータ５２の先端を逃げ面上
を所定距離ｙ移動させ、電気マイクロメータ５２の鉛直
方向の移動距離ｄｚを測定する。このときすくい角Θ_R
は、次式により表される。 Θ_R ＝Ｔａｎ^-1（ｄｚ／ｙ）

【００３４】次に、図２７、２８を参照して工具のねじ
れ角Θ_H の測定方法について説明する。従来、ねじれ角
は、例えば図２７に示すようにダイヤルゲージを用い
て、刃の１リード分の長さｄｌを測定し、 Θ_H ＝Ｔａｎ^-1（２πｒ／ｄｌ） として求めていた。然しながら、従来の測定方法は１リ
ード分の長さを正確に測定することが困難であったり、
工具ＩＤチップへの工具履歴の入力が自動的に実施され
ない等の問題がある。そこで、本発明では図２８に示す
ように、先ず、顕微鏡３０を用いて、工具の切れ刃上の
任意の位置に焦点を合わせ、次いで、顕微鏡３０をＸ、
Ｕ軸方向に所定距離ｕ移動させ、再び顕微鏡３０の焦点
が被測定工具２４の切れ刃上に結ぶように、被測定工具
２４をａ軸回りに回転させ、その回転角ｄΘ°を測定す
る。このとき、ねじれ角Θ_H は次式により求められる。 Θ_H ＝Ｔａｎ^-1（２πｒ／ｕ・ｄΘ°／３６０°） 尚、上述の方法は、所定距離ｕ移動いた位置において、
顕微鏡３０の焦点が再び合うまで被測定工具２４を回転
させて、ねじれ角を測定したが、然しながら、透過型レ
ーザ測定装置４４を用いて、ねじれ角を求めることも可
能である。つまり、工具径の測定と同様に、被測定工具
２４のａ軸上のある位置においてレーザ光線を照射しな
がら、被測定工具２４をａ軸回りに回転させ、工具径が
最大となる角度位置に調節する。次いで、Ｘ軸テーブル
６またはＵ軸テーブル１２を所定距離ｕ移動させ、再
び、被測定工具２４をａ軸回りに回転させて工具径が最
大となる角度位置に調節する。このとき、ｕと被測定工
具２４の回転角ｄΘ°から同様にねじれ角が求められ
る。

【００３５】次に、図２９を参照して逃げ面幅Ｂ_F の測
定方法について説明する。逃げ面の測定は、先ず、顕微
鏡３０を用いて被測定工具２４の逃げ面の端部に焦点を
合わせ、次いで、顕微鏡の焦点が逃げ面の反対側の端部
に一致するように同顕微鏡３０をＸ、Ｕ軸方向に移動、
調節してその移動距離ｄｕを測定する。このとき、逃げ
面幅Ｂ_F は、上述の方法により求められたねじれ角Θ_H
を用いて次式により求められる。 Ｂ_F ＝ｄｕ・ｓｉｎΘ_H

【００３６】

【発明の効果】以上の記載から明らかなように、本発明
による工具測定装置により、ドリルやエンドミル等の工
具の、複数の形状、寸法パラメータを１回の段取りによ
り順次測定可能となり、創成製作または再研削された工
具の形状、寸法測定に要する時間が短縮可能となると共
に、工具の各測定パラメータの測定は、装置との対話式
により実施されるために、測定過誤や測定者による測定
誤差の変動が低減可能となった。更に、これまでは正確
には測定不可能であったボールエンドミルの形状精度
を、非接触により高精度に測定可能となり、従来面倒で
あった逃げ角やすくい角の測定、或いは現場では計算す
ることが困難であった、ねじれ角や逃げ面幅の測定等が
容易になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による工具測定装置の立面図である。

【図２】本発明による工具測定装置の平面図である。

【図３】図１の矢示線ＩＩＩ−ＩＩＩによる断面図であ
る。

【図４】図１の矢示線ＩＶ−ＩＶによる断面図である。

【図５】図１の矢示線Ｖ−Ｖによる側面図である。

【図６】本発明による工具測定装置の測定領域の概念図
である。

【図７】本発明による工具測定装置のシステム概念図で
ある。

【図８】本発明による工具測定装置の測定対象となる工
具の各パラメータを説明するための図である。

【図９】工具長の測定方法を説明するための図である。

【図１０】刃長の測定方法を説明するための図である。

【図１１】工具径の測定方法を説明するための図であ
る。

【図１２】工具径の測定方法を説明するための図であ
る。

【図１３】工具径の測定方法を説明するための図であ
る。

【図１４】工具径の測定方法を説明するための図であ
る。

【図１５】工具のテーパ角の測定方法を説明するための
図である。

【図１６】工具の球状先端部のボール半径の測定方法を
説明するための図である。

【図１７】工具の球状先端部のボール半径の測定方法を
説明するための図である。

【図１８】工具の球状先端部のボール半径の測定方法を
説明するための図である。

【図１９】工具の球状先端部のボール半径の測定方法を
説明するための図である。

【図２０】工具の球状先端部のボール半径の測定方法を
説明するための図である。

【図２１】工具の球状先端部のボール半径の測定方法を
説明するための図である。

【図２２】工具の球状先端部のボール半径の測定方法を
説明するための図である。

【図２３】従来の、逃げ角とすくい角の測定方法を説明
するための図である。

【図２４】従来の、逃げ角とすくい角の測定方法を説明
するための図である。（ａ）はすくい角、逃げ角測定ブ
レードを使用する逃げ角の測定方法を示す図である。
（ｂ）はすくい角、逃げ角測定ブレードを使用するすく
い角の測定方法を示す図である。

【図２５】本発明による逃げ角とすくい角の測定方法を
説明するための図である。

【図２６】本発明による逃げ角とすくい角の測定方法を
説明するための図である。（ａ）は逃げ角の測定方法を
示す図である。（ｂ）はすくい角の測定方法を示す図で
ある。

【図２７】従来の、ねじれ角の測定方法を説明するため
の図である。

【図２８】本発明によるねじれ角の測定方法を説明する
ための図である。

【図２９】逃げ面幅の測定方法を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

４…Ｘ軸ガイド ６…Ｘ軸テーブル １０…Ｕ軸ガイド １２…Ｕ軸テーブル １４…Ｙ軸ガイド １６…Ｙ軸テーブル １８…ワークヘッド ２０…ワークスピンドル ２２…チャック ２４…被測定工具 ２５…ワークスピンドル回転駆動用電動モータ ２６…ワークスピンドル回転駆動用ハンドル ３０…顕微鏡 ３４…Ｘ軸テーブル直線駆動用電動モータ ３６…Ｘ軸テーブル直線駆動用ハンドル ３８…Ｕ軸テーブル直線駆動用電動モータ ４０…Ｕ軸テーブル直線駆動用ハンドル ４２…透過型レーザ測定装置 ４４…透過型レーザ測定装置 ４８…Ｙ軸テーブル直線駆動用電動モータ ５０…Ｙ軸テーブル直線駆動用ハンドル ５２…電気マイクロメータ ａ…被測定工具の回転軸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンドミルやツイストドリル等の工具
   （２４）の寸法、形状精度を測定するための測定装置に
   おいて、 前記工具（２４）を所定の略水平な軸線（ａ）の回りに
   回転自在に保持すると共に、その回転角度を検知可能に
   構成された工具保持手段（１８、２０、２２）と、 前記工具（２４）を保持する前記工具保持手段（１８、
   ２０、２２）を前記軸線（ａ）の回りに回転駆動するた
   めの回転駆動手段（２５、２６）と、 略水平面内で前記軸線（ａ）の方向、及び同軸線（ａ）
   に対して垂直な方向に動作可能に構成されると共に、そ
   の変位量を検知可能に構成されたテーブル手段（６、１
   ２、１６）と、 前記テーブル手段（６、１２、１６）を、各々の案内手
   段（４、１０、１４）に沿って直線駆動させるためのテ
   ーブル駆動手段（３４、３６：３８、４０：４８、５
   ０）と、 レーザ発振器とレーザ受光素子とを有し、該レーザ発振
   器とレーザ受光素子との間の測定領域（Ｌ１，Ｌ２）に
   レーザ光線を走査して、測定対象物により遮蔽されたレ
   ーザ光線の明暗に対応する出力電圧により、測定対象物
   の寸法を測定可能に構成された透過型レーザ測定装置
   （４２、４４）であって、前記測定領域（Ｌ１、Ｌ２）
   が互いに垂直となるように前記テーブル（６、１２、１
   ６）上に固定された２つの透過形レーザ測定器（４２、
   ４４）と、 前記工具保持手段（１８、２０、２２）により所定位置
   に保持された工具（２４）を、上方より観察可能に前記
   テーブル（６、１２、１６）上に固定された顕微鏡（３
   ０）であって、その光軸が前記軸線（ａ）に対して垂直
   となるように配置された顕微鏡（３０）と、 前記工具（２４）の表面に接触して、該工具（２４）の
   鉛直方向の寸法を測定可能に構成された電気マイクロメ
   ータ（５２）と、 測定された前記工具（２４）の前記軸線（ａ）回りの回
   転角と、前記テーブル手段（６、１２、１６）の各々の
   案内手段（４、１０、１４）に沿った移動量と、前記透
   過形レーザ測定器（４２、４４）による測定値と、前記
   電気マイクロメータ（５２）による測定値を所定の手順
   に従って演算、処理して前記工具（２４）の寸法、形状
   精度を得る制御装置とを具備して構成され、 前記工具保持手段（１８、２０、２２）に保持された工
   具（２４）の寸法、形状精度等の複数の形状パラメータ
   を非接触式に、或いは接触式にて順次測定可能な工具測
   定装置。