JPH06201351A - Shape measurement for rotary tool - Google Patents

Shape measurement for rotary tool

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Publication number
JPH06201351A
JPH06201351A JP1701393A JP1701393A JPH06201351A JP H06201351 A JPH06201351 A JP H06201351A JP 1701393 A JP1701393 A JP 1701393A JP 1701393 A JP1701393 A JP 1701393A JP H06201351 A JPH06201351 A JP H06201351A
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JP
Japan
Prior art keywords
rotary tool
center
measuring
rotary
cutting edge
Prior art date
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Pending
Application number
JP1701393A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazumasa Wakao
一正 若尾
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Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
Original Assignee
Mitutoyo Corp
Mitsutoyo Kiko Co Ltd
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Publication date
Application filed by Mitutoyo Corp, Mitsutoyo Kiko Co Ltd filed Critical Mitutoyo Corp
Priority to JP1701393A priority Critical patent/JPH06201351A/en
Publication of JPH06201351A publication Critical patent/JPH06201351A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide a shape measurement method of a rotary tool capable of finding a radius of an edge point of the rotary tool comparatively easily and accurately. CONSTITUTION:A device with a means 4 to hold a rotary tool 6 free to rotate, a measuring head 3 of an LSM (laser scan micrometer) type arranged with a light sending part 31 and a light receiving part 33 against the direction orthogonal with a shaft of the rotary tool 6, a rotary table 2 to hold this measuring head 3 and to rotatively drive it and a control part to take up output of the measuring head 3, to memorize and arithmetically process it is used. A radius value of a master ball the radius value of which is already known is taken up as an offset value, the rotary tool 6 is installed and its edge point center which must exist is positioned on the rotational center of the rotary table 2, finite difference of the edge point head end and the offset value is measured by rotating the rotary table 2 intermittently, and by averaging its data, diameter of the blade edge is computed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ボールエンドミル等の
回転工具の刃先形状寸法を測定する形状測定方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shape measuring method for measuring the shape of a cutting edge of a rotary tool such as a ball end mill.

【0002】[0002]

【従来の技術】金型等の表面を機械加工する回転工具と
して、ボールエンドミルが使用されている。ボールエン
ドミルは、ストレートシャンクの先端に回転面が半球状
となる刃がある。このボールエンドミルを用いて高精度
の機械加工を行うためには、刃先形状、即ち先端球状部
の真円度と半径が高精度に保たれていることが必要であ
る。ボールエンドミルは先端球状部の頂部にまで刃先リ
ードが及んでいるために、この先端球状部の半径を測定
することは非常に困難であった。ここで刃先の半径と
は、工具が回転したときにつくる最外周面の半径をい
う。
2. Description of the Related Art A ball end mill is used as a rotary tool for machining the surface of a mold or the like. The ball end mill has a blade with a hemispherical surface of revolution at the tip of the straight shank. In order to perform high-precision machining using this ball end mill, it is necessary that the shape of the cutting edge, that is, the roundness and radius of the spherical tip portion is maintained with high precision. Since the tip of the ball end mill extends to the top of the tip spherical portion, it is very difficult to measure the radius of the tip spherical portion. Here, the radius of the cutting edge means the radius of the outermost peripheral surface formed when the tool rotates.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来より、このボール
エンドミルの半径を測定するには、拡大投影を行って間
接的に半径を求める方法、ストレートシャンクの直径を
測定して刃先半径を推定する方法等、種々の方法が用い
られている。しかし、いずれの方法も、高精度に刃先形
状を測定することは難しい。工具を回転させながら、三
次元形状測定機より測定する方法は、正確に半径を知る
ことができるが、これは測定に多くの時間と労力を要す
るという難点がある。
Conventionally, in order to measure the radius of this ball end mill, a method of indirectly obtaining the radius by performing enlarged projection and a method of measuring the diameter of a straight shank and estimating the radius of the cutting edge are known. Etc., various methods are used. However, it is difficult to measure the blade edge shape with high accuracy by any of the methods. The method of measuring with a three-dimensional shape measuring machine while rotating the tool can accurately know the radius, but this has a drawback that it takes a lot of time and labor for measurement.

【0004】本発明は、上記の点に鑑みなされたもの
で、比較的簡単にかつ正確に回転工具の刃先の半径を求
めることができる回転工具の形状測定方法を提供するこ
とを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a method for measuring the shape of a rotary tool which can relatively easily and accurately determine the radius of the cutting edge of the rotary tool.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、回転工具をそ
の軸回りに回転可能に保持する保持手段、この保持手段
を前記回転工具の軸方向に往復移動させる移動手段、前
記保持手段に保持された回転工具の軸と直交する方向に
対向して送光部と受光部が配置されて、レーザ光ビーム
を直線的に走査して得られる受光信号パターンにより寸
法測定を行う測定手段、この測定手段を保持してこれを
前記レーザ光ビームと直交する面内で回転駆動する回転
テーブル、および前記測定手段の出力データを取り込ん
で記憶および演算処理する制御手段を有する形状測定装
置を用いて回転工具の形状測定を行う方法であって、
(a)半径が既知のマスターボールを前記保持手段に保
持して、その中心と前記回転テーブルの回転中心が一致
するように位置合わせするステップと、(b)測定すべ
き回転工具を前記保持手段に保持して、前記マスターボ
ールの半径値と回転工具の刃先の径の公称値の差に基づ
いて回転工具のあるべき刃先中心を前記回転テーブルの
回転中心に位置合わせするステップと、(c)前記回転
テーブルを所定角度毎に間欠的に回転させながら、各角
度位置での回転テーブル中心から回転工具の刃先先端ま
での距離を前記測定手段により測定するステップと、
(d)前記制御手段により前記各角度位置で測定された
距離データを平均化処理して前記回転工具の刃先の径を
算出するステップとを有することを特徴としている。
According to the present invention, a holding means for holding a rotary tool rotatably around its axis, a moving means for reciprocating the holding means in the axial direction of the rotary tool, and a holding means for holding the holding means. Measuring means for dimensional measurement by a light receiving signal pattern obtained by linearly scanning a laser light beam, in which a light transmitting portion and a light receiving portion are arranged so as to face each other in a direction orthogonal to the axis of the rotating tool. A rotary tool using a shape measuring device having means for holding and rotating and driving the means in a plane orthogonal to the laser light beam, and control means for fetching output data of the measuring means and storing and processing the data. A method for measuring the shape of
(A) A step of holding a master ball having a known radius in the holding means and aligning the center of the master ball so that its center coincides with the center of rotation of the rotary table; and (b) a rotary tool to be measured, the holding means. And (c) aligning the center of the cutting edge of the rotary tool with the center of rotation of the rotary table based on the difference between the radius value of the master ball and the nominal value of the diameter of the cutting edge of the rotary tool. Measuring the distance from the center of the rotary table at each angular position to the tip of the cutting edge of the rotary tool by the measuring means while intermittently rotating the rotary table at every predetermined angle,
(D) A step of averaging the distance data measured at the respective angular positions by the control means to calculate the diameter of the cutting edge of the rotary tool.

【0006】[0006]

【作用】本発明によれば、レーザ光ビームを走査して被
接触で寸法測定を行う、いわゆるレーザスキャンマイク
ロメータ(LSM)方式の形状測定装置を用いて、ボー
ルエンドミル等の回転工具の刃先形状を容易に測定する
ことができる。特に本発明では、予め半径が既知のマス
ターボールの中心位置合わせと半径値プリセットが行わ
れ、これを基準として、測定すべき回転工具をセットし
てその刃先円周に沿って複数の角度位置で刃先の極座標
を上述のオフセット値との差分として求めて、これを平
均化する演算処理を行うことにより、非常に精度の高い
径測定ができる。
According to the present invention, the shape of the cutting edge of a rotary tool such as a ball end mill is used by using a shape measuring device of a so-called laser scanning micrometer (LSM) system for scanning a laser light beam to measure dimensions in contact. Can be easily measured. Particularly, in the present invention, center alignment and radius value presetting of a master ball whose radius is known in advance are performed, and with this as a reference, a rotary tool to be measured is set and a plurality of angular positions are set along the circumference of the cutting edge. By obtaining the polar coordinates of the cutting edge as a difference from the above-mentioned offset value and performing arithmetic processing to average this, it is possible to perform very accurate diameter measurement.

【0007】[0007]

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。図1は、本発明の一実施例に用いられるLS
Mを用いた非接触式形状測定装置の概略構成である。基
台1上に回転テーブル2(矢印Aが回転方向)が設けら
れ、この回転テーブル2上にLSM方式の測定ヘッド3
が取り付けられている。測定ヘッド3は、上部にレーザ
光ビーム32を発する送光部31を有し、下部にレーザ
光ビームを受光する受光部33が設けられている。送光
部31は例えば、ポリゴンミラー等によりレーザ光ビー
ム32を図示のように直線的に走査することができ、受
光部33はこの様に走査されたレーザ光ビームを集光し
て検出する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an LS used in an embodiment of the present invention.
1 is a schematic configuration of a non-contact type shape measuring device using M. A turntable 2 (arrow A is the direction of rotation) is provided on a base 1, and an LSM type measurement head 3 is provided on the turntable 2.
Is attached. The measurement head 3 has a light transmitting unit 31 that emits a laser light beam 32 in the upper portion, and a light receiving unit 33 that receives the laser light beam in the lower portion. The light transmitting section 31 can linearly scan the laser light beam 32 as shown in the figure by a polygon mirror or the like, and the light receiving section 33 collects and detects the laser light beam thus scanned.

【0008】測定ヘッド3の測定原理は次の通りであ
る。被測定物はレーザ光ビーム32の走査領域に設置さ
れる。そうすると、レーザ光ビームを走査した時、被測
定物の部分でレーザ光ビーム32が遮られる。従って受
光部33で得られるオン,オフの受光信号パターンをデ
ータ処理することにより、被測定物の形状を測定するこ
とができる。この実施例では、測定ヘッド3の送光部3
1と受光部33の中間位置に、距離測定の基準となるリ
ファレンスピン34が設けられている。
The measuring principle of the measuring head 3 is as follows. The object to be measured is placed in the scanning area of the laser light beam 32. Then, when the laser light beam is scanned, the laser light beam 32 is blocked at the portion of the object to be measured. Therefore, the shape of the object to be measured can be measured by data-processing the on / off received light signal pattern obtained by the light receiving portion 33. In this embodiment, the light transmitting section 3 of the measuring head 3 is
A reference pin 34 serving as a reference for distance measurement is provided at an intermediate position between 1 and the light receiving unit 33.

【0009】測定ヘッド3が載せられた回転テーブル2
に隣接して、測定すべき回転工具6を、その軸がレーザ
光ビーム32の軸と直交するように、かつハイドロリッ
クチャック等により軸回りに回転可能に保持する保持手
段4が配置されている。図の矢印Bが回転工具6の回転
方向である。保持手段4は、X,Y駆動テーブル5a,
5bからなる移動手段5上に配置されて、矢印C,D方
向に任意に移動可能となっている。この移動手段5によ
り、保持手段4に保持される回転工具6の測定すべき先
端部をレーザ光ビーム32の走査領域に位置設定できる
ようになっている。
The rotary table 2 on which the measuring head 3 is mounted
Adjacent to the above, holding means 4 is arranged to hold the rotary tool 6 to be measured such that its axis is orthogonal to the axis of the laser light beam 32 and is rotatable about its axis by a hydraulic chuck or the like. . The arrow B in the figure indicates the rotation direction of the rotary tool 6. The holding means 4 includes an X, Y drive table 5a,
It is arranged on the moving means 5 composed of 5b, and can be moved arbitrarily in the directions of arrows C and D. With this moving means 5, the tip end of the rotary tool 6 held by the holding means 4 to be measured can be set in the scanning region of the laser light beam 32.

【0010】なお、矢印Aで示す回転テーブル2の回転
方向の角度設定によって、測定すべき回転工具6の軸と
レーザ光ビーム32の走査面とのなす角度が設定され
る。また矢印Bで示す回転工具6の回転方向の角度設定
によって、回転工具6のレーザ光ビーム32を遮る断面
が決定される。回転テーブル2はこの実施例では、レー
ザ光ビーム32と直交する面内で測定ヘッド3を回転駆
動するものであるが、これは言い換えればレーザ光ビー
ム32の走査面と回転工具6の軸のなす角を決めるもの
である。従ってこの回転テーブル2を測定ヘッド3側で
はなく、工具保持手段4側に設けてもよい。
The angle between the axis of the rotary tool 6 to be measured and the scanning surface of the laser light beam 32 is set by setting the angle of the rotary table 2 in the direction of rotation of the rotary table 2. Further, by setting the angle of the rotating tool 6 in the rotation direction indicated by the arrow B, the cross section of the rotating tool 6 that blocks the laser light beam 32 is determined. In this embodiment, the rotary table 2 rotationally drives the measuring head 3 in a plane orthogonal to the laser light beam 32. In other words, this is formed by the scanning plane of the laser light beam 32 and the axis of the rotary tool 6. It determines the corner. Therefore, the rotary table 2 may be provided not on the measuring head 3 side but on the tool holding means 4 side.

【0011】図1では各部の駆動源となるモータ等を省
略している。回転テーブル2,測定ヘッド3,保持手段
4,移動手段5等を制御して自動測定を行う制御手段と
して、例えば図2に示すように、キーボード71,記憶
・演算・制御部72、表示部73等からなるパソコン7
が接続される。パソコン7はまた、測定ヘッド3から得
られる測定データを記憶し演算処理するために用いられ
る。また実際には、各部に手動操作部も設けられるが、
図1ではこれも省略している。
In FIG. 1, a motor or the like which is a drive source of each part is omitted. As control means for controlling the rotary table 2, the measuring head 3, the holding means 4, the moving means 5 and the like to perform automatic measurement, for example, as shown in FIG. 2, a keyboard 71, a storage / calculation / control section 72, a display section 73. PC 7 consisting of
Are connected. The personal computer 7 is also used to store and process the measurement data obtained from the measuring head 3. Actually, each part is also provided with a manual operation part,
This is also omitted in FIG.

【0012】この様に構成された形状測定装置を用い
て、具体的にストレートシャンクボールエンドミルの刃
先形状を測定する方法を次に説明する。ストレートシャ
ンクボールエンドミルの刃先は、図3に示すような複雑
な形状をなしており、この実施例ではこの刃先の径を非
接触で正確に測定することができる。図4により、測定
ヘッド3による径測定の原理を説明する。図に示すよう
に、レーザ光ビームの走査領域を横切るように二つのワ
ークW1,W2を配置したとする。この時受光部には、
ワークW1,W2により明暗パターンが投射されるか
ら、その受光信号を処理することによって、ワークW
1,W2の径を直接求めることができ、また両者間の距
離を求めることができる。この実施例では、図4の二つ
のワークW1,W2の一方をリファレンスピンとする両
者間の距離測定の原理を利用する。即ち、基準となる径
が既知のマスターボールを用いて、その中心位置とリフ
ァレンスピンとの間の距離測定を行い、この距離データ
をマスターボールの半径値に対応するオフセット基準値
として記憶しておく。次いで測定すべきエンドミルにつ
いて、その刃先円周に沿って複数の角度位置で刃先の極
座標を上述のオフセット値との差分として求める。これ
らの差分を平均化すれば、その値は、エンドミルの半径
の公称値からのずれを示すことになり、これによりエン
ドミルの半径が求まる。
A method for specifically measuring the shape of the cutting edge of a straight shank ball end mill using the shape measuring device thus configured will be described below. The blade tip of the straight shank ball end mill has a complicated shape as shown in FIG. 3, and in this embodiment, the diameter of the blade tip can be accurately measured without contact. The principle of diameter measurement by the measuring head 3 will be described with reference to FIG. As shown in the figure, it is assumed that two works W1 and W2 are arranged so as to cross the scanning region of the laser light beam. At this time, the light receiving part
Since the light and dark patterns are projected by the works W1 and W2, the work W can be processed by processing the received light signal.
The diameters of 1 and W2 can be directly obtained, and the distance between them can be obtained. In this embodiment, the principle of distance measurement between one of the two works W1 and W2 shown in FIG. 4 is used as a reference pin. That is, the distance between the center position of the master ball and the reference pin is measured using a master ball whose reference diameter is known, and this distance data is stored as an offset reference value corresponding to the radius value of the master ball. Next, regarding the end mill to be measured, the polar coordinates of the cutting edge are obtained at a plurality of angular positions along the circumference of the cutting edge as a difference from the above-mentioned offset value. If these differences are averaged, the value shows the deviation of the radius of the end mill from the nominal value, and the radius of the end mill is obtained by this.

【0013】具体的な実施例の測定方法を次に説明す
る。最初に、図5に示すような半径Rが既知のマスター
ボール11を用いて、形状測定装置のプリセットを行
う。即ちマスターボール11を保持手段4に取り付け
て、マスターボール11の中心をほぼ回転テーブル2の
回転中心位置に設定して、測定ヘッド3によりマスター
ボール11とリファレンスピン34間の距離aの測定を
行う。更に、回転テーブル2を90°回転させて、同様
の距離測定を再度行う。図5ではマスターボール11を
回転させたように示しているが、これは回転テーブル2
を回転させることが相対的にマスターボール11を回転
させたことになるためである。この時移動手段5により
マスターボール11の支持軸方向の移動距離を調整し
て、二つの回転位置で測定される距離aが等しくなるよ
うに、マスターボール11の位置設定を行う。以上によ
り、マスターボール11の中心が回転テーブル2の回転
中心に位置合わせされる。また以上の工程で測定された
距離値aがマスターボール11の半径に対応する半径オ
フセット値として、パソコン6に取り込まれ記憶され
る。
A measuring method of a concrete example will be described below. First, the master ball 11 having a known radius R as shown in FIG. 5 is used to preset the shape measuring apparatus. That is, the master ball 11 is attached to the holding means 4, the center of the master ball 11 is set substantially at the rotation center position of the rotary table 2, and the distance a between the master ball 11 and the reference pin 34 is measured by the measuring head 3. . Further, the rotary table 2 is rotated by 90 °, and the same distance measurement is performed again. Although it is shown in FIG. 5 that the master ball 11 is rotated, this is the rotary table 2
This is because rotating the ball relatively rotates the master ball 11. At this time, the moving distance of the master ball 11 in the support axis direction is adjusted by the moving means 5, and the position of the master ball 11 is set so that the distances a measured at the two rotational positions become equal. As described above, the center of the master ball 11 is aligned with the center of rotation of the turntable 2. Further, the distance value a measured in the above steps is taken in and stored in the personal computer 6 as a radius offset value corresponding to the radius of the master ball 11.

【0014】次に、測定すべきボールエンドミル12
(半径の公称値r)を保持手段4に取り付けて、図6に
示すように、リファレンスピン34との間の距離bを測
定しながら、その軸方向の位置を調整して、 b−a=R−r=Δr を満たすように、電動により位置決めを行う。これによ
り、ボールエンドミル12の刃先の曲率中心位置が回転
テーブル2の回転中心に設定される。この位置合わせ
は、ボールエンドミルの実際の中心が回転テーブル2の
回転中心に合わせられる訳ではなく、ボールエンドミル
12の半径の公称値に基づいて、磨耗等がない場合の本
来あるべき中心が回転中心に位置合わせされるというこ
とである。
Next, the ball end mill 12 to be measured
(Nominal value r of radius) is attached to the holding means 4, and the position in the axial direction is adjusted while measuring the distance b between the holding means 4 and the reference pin 34, and b−a = Positioning is performed electrically so as to satisfy R−r = Δr. As a result, the center of curvature of the cutting edge of the ball end mill 12 is set to the center of rotation of the rotary table 2. This alignment does not mean that the actual center of the ball end mill is aligned with the center of rotation of the rotary table 2, but based on the nominal value of the radius of the ball end mill 12, the center of rotation should be the original center when there is no wear or the like. Is to be aligned with.

【0015】次いで、回転テーブル2を90°回転させ
て、図7に示すようにボールエンドミル12を相対的に
90°回転させた状態とする。この状態でボールエンド
ミル12を、図の矢印Eに示すようにその軸回りに回転
させながら、リファレンスピン34との間の距離cを測
定して、この距離cが最小になる位置に止める。この位
置合わせは、刃先の径が最大の断面をレーザビームに直
交させ、その断面での刃先の径測定を行うためである。
Next, the rotary table 2 is rotated by 90 ° so that the ball end mill 12 is relatively rotated by 90 ° as shown in FIG. In this state, the ball end mill 12 is rotated about its axis as indicated by arrow E in the figure, and the distance c between the ball end mill 12 and the reference pin 34 is measured, and the ball end mill 12 is stopped at a position where this distance c is minimized. This alignment is for making the cross section with the maximum diameter of the cutting edge orthogonal to the laser beam and measuring the diameter of the cutting edge at that cross section.

【0016】以上の位置決めが終了した後、パソコン7
からの測定開始指令により、回転テーブル2を5°〜1
5°程度の適当な間隔で間欠的に回転させ、各回転位置
でボールエンドミル12の刃先とリファレンスピン34
間の距離測定を行う。この時、各角度位置での距離測定
に当たって、ボールエンドミル12をその軸回りに約4
0°程度の範囲でレーザ走査周期に比べてゆっくり回転
させ、その範囲で得られる距離値のうち最も小さい距離
値(これは、最も径の大きい刃先断面での径に対応す
る)を測定データとして採用する。この測定時の刃先の
回転操作によって、測定すべき刃先断面の径を測定する
ことができるのである。図3のボールエンドミルは2枚
刃であるが、この測定時の刃先回転範囲は、ボールエン
ドミルが3枚刃或いは4枚刃であれば、それに応じて変
わる。
After the above positioning is completed, the personal computer 7
The rotation table 2 is moved from 5 ° to 1 by the measurement start command from
It is intermittently rotated at an appropriate interval of about 5 °, and the cutting edge of the ball end mill 12 and the reference pin 34 are rotated at each rotational position.
Measure the distance between them. At this time, when measuring the distance at each angular position, the ball end mill 12 is moved about 4 times around its axis.
Rotate slowly in the range of about 0 ° compared to the laser scanning cycle, and use the smallest distance value (which corresponds to the diameter at the largest blade edge cross section) of the distance values obtained in that range as measurement data. adopt. By rotating the blade edge during this measurement, the diameter of the blade cross section to be measured can be measured. The ball end mill in FIG. 3 has two blades, but the blade tip rotation range at the time of this measurement changes depending on whether the ball end mill has three blades or four blades.

【0017】図8は、このようにして、180°の回転
範囲で間欠的に得られる距離測定データd1 ,d2 ,d
3 ,…,d13を、半径オフセット値Rと、回転中心O1
から実際の刃先の先端までの距離の差(半径オフセット
値からの誤差量)として示している。即ち、各距離デー
タd1 ,d2 ,d3 ,…,d13は、各角度位置での回転
テーブル中心O1 から工具の刃先先端までの距離を、半
径オフセット値との差分として求めたものということが
できる。
FIG. 8 shows the distance measurement data d1, d2, d obtained intermittently in this way in the rotation range of 180 °.
3, ..., d13, radius offset value R and rotation center O1
To the actual tip of the blade edge (amount of error from the radius offset value). That is, each of the distance data d1, d2, d3, ..., D13 can be said to be the distance from the center O1 of the rotary table at each angular position to the tip of the cutting edge of the tool as a difference from the radius offset value.

【0018】回転テーブル2の中心O1 と、ボールエン
ドミル刃先の実際の中心O2 とは、先に述べたように、
図6のステップでボールエンドミルの公称値を基にして
位置合わせされているが、実際には図8に示すようにず
れがある。このずれの影響を含んで、測定される距離デ
ータd1 ,d2 ,d3 ,…,d13は、図示のようにばら
つきがある。
The center O1 of the rotary table 2 and the actual center O2 of the cutting edge of the ball end mill are as described above.
Although the alignment is performed on the basis of the nominal value of the ball end mill in the step of FIG. 6, there is actually a deviation as shown in FIG. Including the influence of this shift, the measured distance data d1, d2, d3, ..., D13 have variations as shown.

【0019】このようにして得られた距離測定データd
1 ,d2 ,d3 ,…,d13がパソコン7に取り込まれて
データ処理され、ボールエンドミル12の刃先の径が求
められる。即ち、図8に示す測定データd1 ,d2 ,d
3 ,…,d13を最小自乗法により平均化することによ
り、中心O1 ,O2 のずれの影響が除かれた、ボールエ
ンドミル12の実際の刃先の半径r1 と半径オフセット
値Rの差分が求まる。従ってこの差分と半径オフセット
値Rの差を求めることにより、ボールエンドミル12の
実際の半径r1 が求まることになる。
The distance measurement data d thus obtained
1, d2, d3, ..., D13 are taken into the personal computer 7 and data processed, and the diameter of the cutting edge of the ball end mill 12 is obtained. That is, the measurement data d1, d2, d shown in FIG.
By averaging 3, ..., d13 by the method of least squares, the difference between the radius r1 of the actual cutting edge of the ball end mill 12 and the radius offset value R can be obtained without the influence of the deviation of the centers O1 and O2. Therefore, by obtaining the difference between this difference and the radius offset value R, the actual radius r1 of the ball end mill 12 is obtained.

【0020】以上の測定結果は、パソコン7の表示部に
グラフ表示され、またプリント出力できるようになって
いる。また上述した誤差量(プラス方向およびマイナス
方向)の他、変動幅(プラス方向最大誤差量+マイナス
方向最大誤差量)や標準偏差の計算,プリント出力等が
できるようにしておけば、刃先の磨耗状況を知る上で一
層好ましい。
The above measurement results are graphically displayed on the display section of the personal computer 7 and can be printed out. In addition to the above-mentioned error amount (plus direction and minus direction), fluctuation range (plus direction maximum error amount + minus direction maximum error amount), standard deviation calculation, print output, etc. It is more preferable to know the situation.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、L
SM方式の形状測定装置を用いて、半径が既知のマスタ
ーボールによりその半径オフセット値をプリセットし、
測定すべき回転工具をセットして、その刃先円周に沿っ
て複数の角度位置で刃先の極座標を上述のオフセット値
との差分として求めて、これを平均化する演算処理を行
うことにより、精度の高い径測定ができる。
As described above, according to the present invention, L
Using the SM type shape measuring device, preset the radius offset value with a master ball of known radius,
Set the rotary tool to be measured, determine the polar coordinates of the cutting edge at a plurality of angular positions along the circumference of the cutting edge as the difference from the above-mentioned offset value, and perform arithmetic processing to average this to obtain accuracy Higher diameter measurement is possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の一実施例に用いられる測定装置の概
略構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a measuring apparatus used in an embodiment of the present invention.

【図2】 実施例装置のパソコン接続状態を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a personal computer connection state of the embodiment apparatus.

【図3】 ストレートシャンクボールミルの刃先を示す
図である。
FIG. 3 is a view showing a cutting edge of a straight shank ball mill.

【図4】 LSMの原理を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the principle of LSM.

【図5】 実施例のオフセット値設定ステップを示す図
である。
FIG. 5 is a diagram showing an offset value setting step of the embodiment.

【図6】 実施例のボールエンドミル設定のステップを
示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a step of setting a ball end mill according to the embodiment.

【図7】 実施例のボールエンドミル設定のステップを
示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing steps of setting a ball end mill according to the embodiment.

【図8】 実施例の距離測定データの分布を示す図であ
る。
FIG. 8 is a diagram showing a distribution of distance measurement data according to an example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…基台、2…回転テーブル、3…測定ヘッド、31…
送光部、32…レーザ光ビーム、33…受光部、34…
リファレンスピン、4…保持手段、5…移動手段、6…
回転工具、7…パソコン、11…マスターボール、12
…ボールエンドミル。
1 ... Base, 2 ... Rotating table, 3 ... Measuring head, 31 ...
Light transmitting section, 32 ... Laser light beam, 33 ... Light receiving section, 34 ...
Reference pins, 4 ... Holding means, 5 ... Moving means, 6 ...
Rotating tool, 7 ... PC, 11 ... Master ball, 12
… Ball end mill.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転工具をその軸回りに回転可能に保持
する保持手段、この保持手段を前記回転工具の軸方向に
往復移動させる移動手段、前記保持手段に保持された回
転工具の軸と直交する方向に対向して送光部と受光部が
配置されて、レーザ光ビームを直線的に走査して得られ
る受光信号パターンにより寸法測定を行う測定手段、こ
の測定手段を保持してこれを前記レーザ光ビームと直交
する面内で回転駆動する回転テーブル、および前記測定
手段の出力データを取り込んで記憶および演算処理する
制御手段を有する形状測定装置を用いて回転工具の形状
測定を行う方法であって、(a)半径が既知のマスター
ボールを前記保持手段に保持して、その中心と前記回転
テーブルの回転中心が一致するように位置合わせするス
テップと、(b)測定すべき回転工具を前記保持手段に
保持して、前記マスターボールの半径値と回転工具の刃
先の径の公称値の差に基づいて回転工具のあるべき刃先
中心を前記回転テーブルの回転中心に位置合わせするス
テップと、(c)前記回転テーブルを所定角度毎に間欠
的に回転させながら、各角度位置での回転テーブル中心
から回転工具の刃先先端までの距離を前記測定手段によ
り測定するステップと、(d)前記制御手段により前記
各角度位置で測定された距離データを平均化処理して前
記回転工具の刃先の径を算出するステップと、を有する
ことを特徴とする回転工具の形状測定方法。
1. A holding means for holding a rotary tool rotatably around its axis, a moving means for reciprocating the holding means in the axial direction of the rotary tool, and an axis orthogonal to the axis of the rotary tool held by the holding means. A light-transmitting section and a light-receiving section are arranged to face each other in the direction of measurement, and the dimension is measured by a light-receiving signal pattern obtained by linearly scanning a laser light beam; A method for measuring the shape of a rotary tool using a shape measuring device having a rotary table that is rotationally driven in a plane orthogonal to a laser light beam, and a control means that captures output data of the measuring means and stores and processes the data. And (a) a step of holding a master ball having a known radius in the holding means and aligning the center of the master ball so that the center of the master ball coincides with the center of rotation of the turntable. Holding the rotary tool to be fixed to the holding means, based on the difference between the radius value of the master ball and the nominal value of the diameter of the cutting edge of the rotary tool, the center of the cutting edge of the rotary tool should be the rotation center of the rotary table. Aligning, and (c) measuring the distance from the center of the rotary table at each angular position to the tip of the cutting edge of the rotary tool by the measuring means while intermittently rotating the rotary table at each predetermined angle. And (d) averaging the distance data measured at each of the angular positions by the control means to calculate the diameter of the cutting edge of the rotary tool. .
【請求項2】 回転工具をその軸回りに回転可能に保持
する保持手段、この保持手段を前記回転工具の軸方向に
往復移動させる移動手段、前記保持手段に保持された回
転工具の軸と直交する方向に対向して送光部と受光部が
配置されて、レーザ光ビームを直線的に走査して得られ
る受光信号パターンにより寸法測定を行う測定手段、こ
の測定手段を保持してこれを前記レーザ光ビームと直交
する面内で回転駆動する回転テーブル、および前記測定
手段の出力データを取り込んで記憶および演算処理する
制御手段を有する形状測定装置を用いて回転工具の形状
測定を行う方法であって、(a)半径が既知のマスター
ボールを前記保持手段に保持して、その中心と前記回転
テーブルの回転中心が一致するように位置合わせし、か
つその半径値をオフセット値として前記制御手段に記憶
するステップと、(b)測定すべき回転工具を前記保持
手段に保持して、前記マスターボールの半径値と回転工
具の刃先の径の公称値の差に基づいて回転工具のあるべ
き刃先中心を前記回転テーブルの回転中心に位置合わせ
するステップと、(c)前記保持手段に保持した回転工
具をその軸を測定手段のレーザビーム走査方向に位置合
わせし、その軸回りに回転させて前記測定手段により径
測定を行い、測定される径が最大となる位置に設定する
ステップと、(d)前記回転テーブルを所定角度毎に間
欠的に回転させながら、各角度位置での回転テーブル中
心から回転工具の刃先先端までの距離を前記測定手段に
より測定するステップと、(e)前記制御手段により前
記各角度位置での距離データを平均化処理して前記回転
工具の刃先の径を算出するステップと、を有することを
特徴とする回転工具の形状測定方法。
2. A holding means for holding the rotary tool rotatably around its axis, a moving means for reciprocating the holding means in the axial direction of the rotary tool, and an axis orthogonal to the axis of the rotary tool held by the holding means. A light-transmitting section and a light-receiving section are arranged to face each other in the direction of measurement, and the dimension is measured by a light-receiving signal pattern obtained by linearly scanning a laser light beam; A method for measuring the shape of a rotary tool using a shape measuring device having a rotary table that is rotationally driven in a plane orthogonal to a laser light beam, and a control means that captures output data of the measuring means and stores and processes the data. (A) A master ball having a known radius is held by the holding means, the center of the master ball is aligned with the center of rotation of the rotary table, and the radius value is turned off. Storing in the control means as a set value, (b) holding the rotary tool to be measured in the holding means, and based on the difference between the radius value of the master ball and the nominal value of the diameter of the cutting edge of the rotary tool. Aligning the center of the cutting edge of the rotary tool with the center of rotation of the rotary table; (c) aligning the axis of the rotary tool held by the holding means with the laser beam scanning direction of the measuring means, and Rotating around and measuring the diameter by the measuring means, and setting it to a position where the diameter to be measured becomes the maximum; (d) rotating the rotary table intermittently at every predetermined angle while Measuring the distance from the center of the rotary table to the tip of the cutting edge of the rotary tool by (e) averaging the distance data at each of the angular positions by the control means. Shape measuring method of the rotary tool, characterized in that it comprises a step of calculating the diameter of the cutting edge of the rotary tool to sense, the.
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