JPH0699336A - 表面粗さ測定装置 - Google Patents
表面粗さ測定装置Info
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- JPH0699336A JPH0699336A JP25315492A JP25315492A JPH0699336A JP H0699336 A JPH0699336 A JP H0699336A JP 25315492 A JP25315492 A JP 25315492A JP 25315492 A JP25315492 A JP 25315492A JP H0699336 A JPH0699336 A JP H0699336A
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- Japan
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- surface roughness
- workpiece
- tool
- holder
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 加工装置上で、被加工物の表面粗さの測定を
高精度に行うことができる表面粗さ測定測定装置を提供
することを目的とするものである。 【構成】 横形旋盤に設けられる表面粗さ測定装置であ
って、往復台５に設けられ、主軸３に保持された加工物
４の加工面の表目粗さ測定する表面粗さ計９と、上記往
復台５に設けられ、上記主軸３を保持する主軸台２に取
着された参照用ミラ−１８に対向する変位計１６と、こ
の変位計１６にアンプ１９を介して接続され、上記変位
計１６により検出される上記ミラ−１８と変位計１６と
の距離Ｌの変化に基づいて、上記主軸３と上記表面粗さ
計９の距離が常に一定になるように、上記主軸３をフィ
−ドバック制御するフィ−ドバックコントロ−ラ２０と
を具備するものである。
高精度に行うことができる表面粗さ測定測定装置を提供
することを目的とするものである。 【構成】 横形旋盤に設けられる表面粗さ測定装置であ
って、往復台５に設けられ、主軸３に保持された加工物
４の加工面の表目粗さ測定する表面粗さ計９と、上記往
復台５に設けられ、上記主軸３を保持する主軸台２に取
着された参照用ミラ−１８に対向する変位計１６と、こ
の変位計１６にアンプ１９を介して接続され、上記変位
計１６により検出される上記ミラ−１８と変位計１６と
の距離Ｌの変化に基づいて、上記主軸３と上記表面粗さ
計９の距離が常に一定になるように、上記主軸３をフィ
−ドバック制御するフィ−ドバックコントロ−ラ２０と
を具備するものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば金属鏡等の高
精度加工面の表面粗さの測定を行う表面粗さ測定装置に
関するものである。
精度加工面の表面粗さの測定を行う表面粗さ測定装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】通常、マシニングセンタや旋盤等の工作
機械で加工した加工物の表面粗さの測定は、この加工物
を上記工作機械から取り外し、専用の表面粗さ測定器上
で測定するようにしている。
機械で加工した加工物の表面粗さの測定は、この加工物
を上記工作機械から取り外し、専用の表面粗さ測定器上
で測定するようにしている。
【０００３】しかし、このように一旦加工物を工作機械
から取り外してしまうと、表面粗さ測定後に再加工が必
要な場合に、芯出しに誤差が生じることがある。また、
再取り付け時に表面の形状が変化することも考えられ
る。
から取り外してしまうと、表面粗さ測定後に再加工が必
要な場合に、芯出しに誤差が生じることがある。また、
再取り付け時に表面の形状が変化することも考えられ
る。
【０００４】このため、加工物の表面粗さの測定を工作
機械に取着したままで行う要請が大である。また、加工
中に表面粗さの測定をリアルタイムで行うことができれ
ば、表面粗さを見ながら加工が正常に行われているかを
判定できるので便利である。
機械に取着したままで行う要請が大である。また、加工
中に表面粗さの測定をリアルタイムで行うことができれ
ば、表面粗さを見ながら加工が正常に行われているかを
判定できるので便利である。
【０００５】高精度加工面の表面粗さの測定を工作機械
上で行う試みは幾つか見られる。例えば、「高精度非接
触粗さ計の開発」三井公之、坂井誠、木塚慶次、小沢則
光、河野嗣男、精密機械工学会誌 53/2/1987 では、非
接触高精度かつ小型の光学式表面粗さ測定器を開発し、
これを工作機械の加工テ−ブルに搭載し、このテ−ブル
を走査することで超精密ダイヤモンド旋削における金属
鏡およびアルミニウム合金製磁気ディスクサブストレ−
トの表面粗さを測定している。
上で行う試みは幾つか見られる。例えば、「高精度非接
触粗さ計の開発」三井公之、坂井誠、木塚慶次、小沢則
光、河野嗣男、精密機械工学会誌 53/2/1987 では、非
接触高精度かつ小型の光学式表面粗さ測定器を開発し、
これを工作機械の加工テ−ブルに搭載し、このテ−ブル
を走査することで超精密ダイヤモンド旋削における金属
鏡およびアルミニウム合金製磁気ディスクサブストレ−
トの表面粗さを測定している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な従来の工作機械上での表面粗さ測定には以下に説明す
るような解決すべき課題があった。
な従来の工作機械上での表面粗さ測定には以下に説明す
るような解決すべき課題があった。
【０００７】まず、表面粗さ測定器専用のテ−ブルでは
なく、これに比べ若干運動精度や位置決め精度の悪い加
工用テ−ブル上に上記表面粗さ計を取り付ける必要があ
る。このため、加工や表面粗さ測定をするために上記加
工テ−ブルを走査したときの振動や運動の精度が測定デ
−タに悪影響を及ぼすことがある。
なく、これに比べ若干運動精度や位置決め精度の悪い加
工用テ−ブル上に上記表面粗さ計を取り付ける必要があ
る。このため、加工や表面粗さ測定をするために上記加
工テ−ブルを走査したときの振動や運動の精度が測定デ
−タに悪影響を及ぼすことがある。
【０００８】また、測定する表面粗さのオ−ダが１０ｎ
ｍ前後になると、上記工作機械が停止している時の上記
加工テ−ブルの振動も問題となるということがある。
ｍ前後になると、上記工作機械が停止している時の上記
加工テ−ブルの振動も問題となるということがある。
【０００９】この発明は、このような事情に鑑みて成さ
れたもので、工作機械等の加工装置上で、加工物の表面
粗さの測定を高精度に行うことができる表面粗さ測定装
置を提供することを目的とするものである。
れたもので、工作機械等の加工装置上で、加工物の表面
粗さの測定を高精度に行うことができる表面粗さ測定装
置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明の第１の手段
は、加工物を保持する加工物保持部と、この加工物に対
して設けられ、上記加工物を加工する工具を保持する工
具保持部と、上記加工物保持部と工物保持部とを相対的
に駆動することで上記加工物の加工を行わせる駆動手段
とを具備する加工装置に設けられ、上記加工物の表面粗
さを測定する表面粗さ測定装置において、上記工具保持
部に取着され、上記加工物の加工面の表面粗さを測定す
る表面粗さ計と、上記加工物保持部あるいは工具保持部
に設けられ、表面粗さ測定中の上記加工物保持部と工具
保持部との相対的距離を検出可能な変位計と、この変位
計からの変位検出値の変化に基づき、上記変位計と上記
加工物保持部との距離が常に一定になるように上記駆動
手段を制御する制御部とを具備することを特徴とするも
のである。
は、加工物を保持する加工物保持部と、この加工物に対
して設けられ、上記加工物を加工する工具を保持する工
具保持部と、上記加工物保持部と工物保持部とを相対的
に駆動することで上記加工物の加工を行わせる駆動手段
とを具備する加工装置に設けられ、上記加工物の表面粗
さを測定する表面粗さ測定装置において、上記工具保持
部に取着され、上記加工物の加工面の表面粗さを測定す
る表面粗さ計と、上記加工物保持部あるいは工具保持部
に設けられ、表面粗さ測定中の上記加工物保持部と工具
保持部との相対的距離を検出可能な変位計と、この変位
計からの変位検出値の変化に基づき、上記変位計と上記
加工物保持部との距離が常に一定になるように上記駆動
手段を制御する制御部とを具備することを特徴とするも
のである。
【００１１】第２の手段は、加工物を保持する加工物保
持部と、この加工物に対して設けられ、上記加工物を加
工する工具を保持する工具保持部と、上記加工物保持部
と工物保持部とを相対的に駆動することで上記加工物の
加工を行わせる駆動手段とを具備する加工装置に設けら
れ、上記加工物の表面粗さを測定する表面粗さ測定装置
において、上記工具保持部に設けられ、上記加工物の加
工面の表面粗さを測定する表面粗さ計と、上記加工物保
持部あるいは上記工具保持部に設けられ、表面粗さ測定
中の上記加工物保持部と工具保持部との相対的距離を検
出可能な変位計と、上記表面粗さ計と変位計とに接続さ
れ、上記表面粗さ計の変位検出値から上記加工物駆動部
と工具駆動部の相対的距離の変化成分を除去する演算部
とを具備することを特徴とするものである。
持部と、この加工物に対して設けられ、上記加工物を加
工する工具を保持する工具保持部と、上記加工物保持部
と工物保持部とを相対的に駆動することで上記加工物の
加工を行わせる駆動手段とを具備する加工装置に設けら
れ、上記加工物の表面粗さを測定する表面粗さ測定装置
において、上記工具保持部に設けられ、上記加工物の加
工面の表面粗さを測定する表面粗さ計と、上記加工物保
持部あるいは上記工具保持部に設けられ、表面粗さ測定
中の上記加工物保持部と工具保持部との相対的距離を検
出可能な変位計と、上記表面粗さ計と変位計とに接続さ
れ、上記表面粗さ計の変位検出値から上記加工物駆動部
と工具駆動部の相対的距離の変化成分を除去する演算部
とを具備することを特徴とするものである。
【００１２】第３の手段は、上記第１、第２の手段にお
いて、上記表面粗さ計は、この表面粗さ計を保持する支
持部と、この保持台を保持する平行ばね機構と、この平
行ばね機構を保持すると共に、上記工具保持部に固定さ
れた基台と、上記支持部と上記基台との間に設けられ、
伸縮することで上記支持部を表面粗さ測定区間内で駆動
する変位素子とからなる駆動ステ−ジに設けられている
ことを特徴とするものである。
いて、上記表面粗さ計は、この表面粗さ計を保持する支
持部と、この保持台を保持する平行ばね機構と、この平
行ばね機構を保持すると共に、上記工具保持部に固定さ
れた基台と、上記支持部と上記基台との間に設けられ、
伸縮することで上記支持部を表面粗さ測定区間内で駆動
する変位素子とからなる駆動ステ−ジに設けられている
ことを特徴とするものである。
【００１３】
【作用】このような構成によれば、加工物保持部と工具
保持部とが振動したりしても、それに起因する成分を除
去した表面粗さ測定値を得ることができる。
保持部とが振動したりしても、それに起因する成分を除
去した表面粗さ測定値を得ることができる。
【００１４】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面を参照して
説明する。
説明する。
【００１５】図１に示すのは、この発明の測定装置が取
着される超精密加工用の横形旋盤の平面図である。図中
２は、この横形旋盤の主軸台である。この主軸台２は、
軸線（イ）を水平にして設けられた主軸３を保持する。
この主軸３は、上記主軸台２に取着された駆動モ−タ７
によって軸線（イ）回りに回転駆動される。また、この
主軸３は、Ｙ方向移動自在に保持されると共に、一端面
を上記加工物４が取着される主軸端とし、この発明の加
工物保持部として機能する。
着される超精密加工用の横形旋盤の平面図である。図中
２は、この横形旋盤の主軸台である。この主軸台２は、
軸線（イ）を水平にして設けられた主軸３を保持する。
この主軸３は、上記主軸台２に取着された駆動モ−タ７
によって軸線（イ）回りに回転駆動される。また、この
主軸３は、Ｙ方向移動自在に保持されると共に、一端面
を上記加工物４が取着される主軸端とし、この発明の加
工物保持部として機能する。
【００１６】この主軸３の主軸端に対向する位置には、
Ｘ方向に位置決め駆動されるこの発明の工具保持部とし
ての往復台５が設けられている。この往復台５にはテ−
ブル６が設けられていて、このテ−ブル６には、例えば
ダイヤモンドバイトなどの工具（刃物）が刃先部を上記
主軸端に対向させた状態で取着される。
Ｘ方向に位置決め駆動されるこの発明の工具保持部とし
ての往復台５が設けられている。この往復台５にはテ−
ブル６が設けられていて、このテ−ブル６には、例えば
ダイヤモンドバイトなどの工具（刃物）が刃先部を上記
主軸端に対向させた状態で取着される。
【００１７】なお、上記駆動モ−タ９、図示しない上記
主軸３のＹ駆動機構および上記往復台５のＸ駆動機構
は、上記工具を用いて上記加工物４の切削や研削を行う
ために上記主軸３と上記往復台５とを相対的に駆動する
ようになっていて、この発明の駆動手段としての機能を
奏する。
主軸３のＹ駆動機構および上記往復台５のＸ駆動機構
は、上記工具を用いて上記加工物４の切削や研削を行う
ために上記主軸３と上記往復台５とを相対的に駆動する
ようになっていて、この発明の駆動手段としての機能を
奏する。
【００１８】次に、この横形旋盤に設けられる表面粗さ
測定装置について説明する。まず、上記往復台５（テ−
ブル６）の上記主軸３の主軸端と対向する位置には微動
ステ−ジ８（駆動ステ−ジ）が設けられていて、この微
動ステ−ジ８は表面粗さ計９を保持する。上記微動ステ
−ジ８は、図３に拡大して示すように、略Ｌ字形状のベ
−ス１０（基台）と、このベ−ス１０の基部１０ａの一
面に平行に離間して突設された第１、第２の板ばね１
２、１３（平行ばね機構）と、この第１、第２の板ばね
１２、１３の先端に設けられ、上記表面粗さ計９を支持
する支持部１１と、上記ベ−ス１０の突出部１０ｂの側
面と上記支持部１１との間に挿入され、伸縮することで
上記支持部１１（表面粗さ計９）を水平方向に微小駆動
する例えば圧電素子等の微小変位素子１４とからなる。
測定装置について説明する。まず、上記往復台５（テ−
ブル６）の上記主軸３の主軸端と対向する位置には微動
ステ−ジ８（駆動ステ−ジ）が設けられていて、この微
動ステ−ジ８は表面粗さ計９を保持する。上記微動ステ
−ジ８は、図３に拡大して示すように、略Ｌ字形状のベ
−ス１０（基台）と、このベ−ス１０の基部１０ａの一
面に平行に離間して突設された第１、第２の板ばね１
２、１３（平行ばね機構）と、この第１、第２の板ばね
１２、１３の先端に設けられ、上記表面粗さ計９を支持
する支持部１１と、上記ベ−ス１０の突出部１０ｂの側
面と上記支持部１１との間に挿入され、伸縮することで
上記支持部１１（表面粗さ計９）を水平方向に微小駆動
する例えば圧電素子等の微小変位素子１４とからなる。
【００１９】また、上記往復台５（テ−ブル６）の一端
部には、高分解能な例えば静電容量型変位計や光学式変
位計のようなフィ−ドバック用変位計１６が、取り付け
治具１７を介して設けられている。一方、この往復台５
に対向する上記主軸台２の一面には、上記変位計１６に
対向する位置に、参照用のミラ−１８が設けられてい
る。上記変位計１６は、このミラ−１８を参照すること
で、このミラ−１８との距離Ｌ（図２に示す）を高分解
能で検出することができる。
部には、高分解能な例えば静電容量型変位計や光学式変
位計のようなフィ−ドバック用変位計１６が、取り付け
治具１７を介して設けられている。一方、この往復台５
に対向する上記主軸台２の一面には、上記変位計１６に
対向する位置に、参照用のミラ−１８が設けられてい
る。上記変位計１６は、このミラ−１８を参照すること
で、このミラ−１８との距離Ｌ（図２に示す）を高分解
能で検出することができる。
【００２０】したがって、上記主軸台２と上記往復台５
（テ−ブル６）との間の相対的な振動は上記ミラ−１８
と変位計１６の距離Ｌの変化として検出されるようにな
っている。この変位計１６の検出信号は、変位計アンプ
１９を介して制御部としてのフィ−ドバックコントロ−
ラ２０に送られる。
（テ−ブル６）との間の相対的な振動は上記ミラ−１８
と変位計１６の距離Ｌの変化として検出されるようにな
っている。この変位計１６の検出信号は、変位計アンプ
１９を介して制御部としてのフィ−ドバックコントロ−
ラ２０に送られる。
【００２１】このフィ−ドバックコントロ−ラ２０は、
図２に示すように、上記変位計１６とミラ−１８の距離
Ｌに基づき、上記主軸３と往復台５（テ−ブル６）の距
離（ｚ1 −ｚ2 ）とが常に一定となるように上記主軸３
をＹ方向に移動させるフィ−ドバック制御を行う。
図２に示すように、上記変位計１６とミラ−１８の距離
Ｌに基づき、上記主軸３と往復台５（テ−ブル６）の距
離（ｚ1 −ｚ2 ）とが常に一定となるように上記主軸３
をＹ方向に移動させるフィ−ドバック制御を行う。
【００２２】一方、図１に示すように、上記表面粗さ計
９は、表面粗さ計アンプ２２を介してレコ−ダ２３に接
続されている。このレコ−ダ２３は、表面粗さ値および
その計測位置を記憶する機能を持つ。
９は、表面粗さ計アンプ２２を介してレコ−ダ２３に接
続されている。このレコ−ダ２３は、表面粗さ値および
その計測位置を記憶する機能を持つ。
【００２３】次に、この横形旋盤および表面粗さ測定装
置の動作を説明する。
置の動作を説明する。
【００２４】この横形旋盤は、上記主軸３の主軸端に加
工物４を保持し、上記テ−ブル６上に図示しないダイヤ
モンドバイトなどの工具を上記加工物４の加工面に対向
させてセットする。
工物４を保持し、上記テ−ブル６上に図示しないダイヤ
モンドバイトなどの工具を上記加工物４の加工面に対向
させてセットする。
【００２５】そして、この横形旋盤は、上記主軸３を軸
線（イ）回りに回転させると共に、上記往復台５を往復
駆動することで上記ダイヤモンドバイトを用いて上記加
工物４の加工面の切削あるいは研削を行う。
線（イ）回りに回転させると共に、上記往復台５を往復
駆動することで上記ダイヤモンドバイトを用いて上記加
工物４の加工面の切削あるいは研削を行う。
【００２６】この作業が終了すると、上記表面粗さ測定
装置を用いて上記加工物４の加工面の表面粗さの測定を
行う。まず、上記横形旋盤は、上記主軸３および往復台
５を移動させ、上記加工物４の所定の表面粗さ測定部位
を上記表面粗さ計９に対向位置決めする。
装置を用いて上記加工物４の加工面の表面粗さの測定を
行う。まず、上記横形旋盤は、上記主軸３および往復台
５を移動させ、上記加工物４の所定の表面粗さ測定部位
を上記表面粗さ計９に対向位置決めする。
【００２７】ついで、上記変位計１６、変位計アンプ１
９およびフィ−ドバックコントロ−ラ２０が作動を開始
し、上記主軸３（加工物保持部）と移動台５（工具保持
部）の相対的位置関係（ｚ1 −ｚ2 ）が常に一定になる
よう、上記主軸３のＹ方向のフィ−ドバック制御を行
う。このことにより、上記表面粗さ計９と上記主軸３の
距離は常に一定に保たれる。
９およびフィ−ドバックコントロ−ラ２０が作動を開始
し、上記主軸３（加工物保持部）と移動台５（工具保持
部）の相対的位置関係（ｚ1 −ｚ2 ）が常に一定になる
よう、上記主軸３のＹ方向のフィ−ドバック制御を行
う。このことにより、上記表面粗さ計９と上記主軸３の
距離は常に一定に保たれる。
【００２８】一方、上記表面粗さ測定装置は、上記微動
ステ−ジ８を作動させ、上記表面粗さ計９を所定の表面
粗さ測定区間内でＸ方向に移動させる。具体的には、上
記微小変位素子１４を伸縮させることで、上記表面粗さ
計９を０．１〜０．５ｍｍの範囲で移動させる。
ステ−ジ８を作動させ、上記表面粗さ計９を所定の表面
粗さ測定区間内でＸ方向に移動させる。具体的には、上
記微小変位素子１４を伸縮させることで、上記表面粗さ
計９を０．１〜０．５ｍｍの範囲で移動させる。
【００２９】上記微動ステ−ジ８による上記粗さ計９の
座標およびその位置での上記表面粗さ値は、表面粗さ計
アンプ２２を介してレコ−ダ２３に記憶される。このこ
とにより、上記加工物４の加工面の表面粗さが測定され
る。
座標およびその位置での上記表面粗さ値は、表面粗さ計
アンプ２２を介してレコ−ダ２３に記憶される。このこ
とにより、上記加工物４の加工面の表面粗さが測定され
る。
【００３０】このような構成によれば、上記主軸３と往
復台５（テ−ブル６）の間の相対変位の変化をフィ−ド
バック補償により略０にしているから上記主軸３と往復
台５（テ−ブル６）とは同期して動き、この装置の見か
け上の振動はなくなる。
復台５（テ−ブル６）の間の相対変位の変化をフィ−ド
バック補償により略０にしているから上記主軸３と往復
台５（テ−ブル６）とは同期して動き、この装置の見か
け上の振動はなくなる。
【００３１】このことにより上記横形旋盤の振動や運動
精度の影響を受けることなく、この横形旋盤上で上記加
工物４の表面粗さの測定を行うことができる効果があ
る。したがって、金属鏡等の超精密加工面の表面粗さ
も、横形旋盤に取り付けたままで測定ですることが可能
になる。
精度の影響を受けることなく、この横形旋盤上で上記加
工物４の表面粗さの測定を行うことができる効果があ
る。したがって、金属鏡等の超精密加工面の表面粗さ
も、横形旋盤に取り付けたままで測定ですることが可能
になる。
【００３２】また、上記往復台５に、滑らかでかつ高精
度な動きが可能な微動ステ−ジ８を搭載し、その上に表
面粗さ計９を配置しているから、測定時に上記往復台５
を動かさずに微動ステ−ジ８のみを動かすことにより高
精度な表面粗さ測定を行うことができる効果がある。し
たがって、Ｘ線光学素子のように、要求される表面粗さ
が数ｎｍのものでも測定を行うことが可能になる。
度な動きが可能な微動ステ−ジ８を搭載し、その上に表
面粗さ計９を配置しているから、測定時に上記往復台５
を動かさずに微動ステ−ジ８のみを動かすことにより高
精度な表面粗さ測定を行うことができる効果がある。し
たがって、Ｘ線光学素子のように、要求される表面粗さ
が数ｎｍのものでも測定を行うことが可能になる。
【００３３】なお、この発明は、上記一実施例に限定さ
れるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々
変形可能である。
れるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々
変形可能である。
【００３４】例えば、上記一実施例では、上記主軸３の
位置をリアルタイムで制御し、上記横形旋盤の振動を除
去するようにしたが、これに限定されるものではない。
位置をリアルタイムで制御し、上記横形旋盤の振動を除
去するようにしたが、これに限定されるものではない。
【００３５】例えば、図１に点線で示すように上記変位
計アンプ１９と上記レコ−ダ２３とを接続しておいて、
表面粗さ測定中には上記一実施例と異なり上記主軸３の
駆動を行わないようにする。その代わりに、上記変位計
１６とミラ−１８の距離Ｌの変化を上記レコ−ダ２３に
記憶させる。そして、測定終了後に、上記表面粗さ計９
の測定値から上記距離Ｌの変化成分を除去するようにす
れば、所望の表面粗さ値を得ることができる。この場
合、上記レコ−ダ２３は、この発明の演算手段としての
機能を奏する。
計アンプ１９と上記レコ−ダ２３とを接続しておいて、
表面粗さ測定中には上記一実施例と異なり上記主軸３の
駆動を行わないようにする。その代わりに、上記変位計
１６とミラ−１８の距離Ｌの変化を上記レコ−ダ２３に
記憶させる。そして、測定終了後に、上記表面粗さ計９
の測定値から上記距離Ｌの変化成分を除去するようにす
れば、所望の表面粗さ値を得ることができる。この場
合、上記レコ−ダ２３は、この発明の演算手段としての
機能を奏する。
【００３６】また、上記一実施例では、上記主軸台２の
下面に参照用のミラ−１８を設けたが、必ずしも設ける
必要はない。例えば、図４に示すように、加工物４の縁
面４ａを参照面として、この縁面４ａと上記変位計１６
の距離Ｌ´の変化を測定することで、上記主軸３のフィ
−ドバック制御を行うようにしても良い。
下面に参照用のミラ−１８を設けたが、必ずしも設ける
必要はない。例えば、図４に示すように、加工物４の縁
面４ａを参照面として、この縁面４ａと上記変位計１６
の距離Ｌ´の変化を測定することで、上記主軸３のフィ
−ドバック制御を行うようにしても良い。
【００３７】さらに、図５に示すように、上記加工物４
を上記主軸端に治具２５を介して取り付ける場合には、
上記治具２５の縁部の一面２５ａを参照面として用い、
距離Ｌ´´を測定するようにしても同様の効果を得るこ
とができる。
を上記主軸端に治具２５を介して取り付ける場合には、
上記治具２５の縁部の一面２５ａを参照面として用い、
距離Ｌ´´を測定するようにしても同様の効果を得るこ
とができる。
【００３８】なお、上記一実施例では、上記主軸３（加
工物保持部）をＹ駆動していたが、この主軸を停止さ
せ、上記往復台５（工具保持部）をＹ駆動して上記表面
粗さ計９と主軸３の距離を一定に保つようにしても良
い。
工物保持部）をＹ駆動していたが、この主軸を停止さ
せ、上記往復台５（工具保持部）をＹ駆動して上記表面
粗さ計９と主軸３の距離を一定に保つようにしても良
い。
【００３９】一方、上記一実施例においては、微動ステ
−ジ８を用いたが、この微動ステ−ジ８では上記表面粗
さ計９の移動量が足りない場合（上記変位素子の変位は
数１０μｍ〜１００μｍ）には、必要に応じてさらに平
行ばね機構を重畳した変位拡大機構を設け、てこの原理
を応用して、上記表面粗さ計９の駆動量を拡大するよう
にしても良い。
−ジ８を用いたが、この微動ステ−ジ８では上記表面粗
さ計９の移動量が足りない場合（上記変位素子の変位は
数１０μｍ〜１００μｍ）には、必要に応じてさらに平
行ばね機構を重畳した変位拡大機構を設け、てこの原理
を応用して、上記表面粗さ計９の駆動量を拡大するよう
にしても良い。
【００４０】また、上記一実施例では、加工装置として
横形旋盤を用いたが、これに限定されるものではない。
例えば、縦形旋盤、フライス盤、マシニングセンタなど
であっても同様の効果を得ることができる。
横形旋盤を用いたが、これに限定されるものではない。
例えば、縦形旋盤、フライス盤、マシニングセンタなど
であっても同様の効果を得ることができる。
【００４１】このうち、フライス盤およびマシニングセ
ンタにおいては、上記旋盤で加工物４を主軸３に装着し
て回転させていたのと異なり、工具（フライス）を主軸
に装着して回転させる。このため、上記旋盤の場合と異
なり、主軸台がこの発明の工具保持部として使用され、
往復台が加工物保持部として使用される。
ンタにおいては、上記旋盤で加工物４を主軸３に装着し
て回転させていたのと異なり、工具（フライス）を主軸
に装着して回転させる。このため、上記旋盤の場合と異
なり、主軸台がこの発明の工具保持部として使用され、
往復台が加工物保持部として使用される。
【００４２】
【発明の効果】以上述べたように、この発明の第１の構
成は、加工物を保持する加工物保持部と、この加工物に
対して設けられ、上記加工物を加工する工具を保持する
工具保持部と、上記加工物保持部と工具保持部とを相対
的に駆動することで上記加工物の加工を行わせる駆動手
段とを具備する加工装置に設けられ、上記加工物の表面
粗さを測定する表面粗さ測定装置において、上記工具保
持部に取着され、上記加工物の加工面の表面粗さを測定
する表面粗さ計と、上記加工物保持部あるいは工具保持
部に設けられ、表面粗さ測定中の上記加工物保持部と工
具保持部との相対的距離を検出可能な変位計と、この変
位計からの変位検出値の変化に基づき、上記変位計と上
記加工物保持部との距離が常に一定になるように上記駆
動手段を制御する制御部とを具備するものである。
成は、加工物を保持する加工物保持部と、この加工物に
対して設けられ、上記加工物を加工する工具を保持する
工具保持部と、上記加工物保持部と工具保持部とを相対
的に駆動することで上記加工物の加工を行わせる駆動手
段とを具備する加工装置に設けられ、上記加工物の表面
粗さを測定する表面粗さ測定装置において、上記工具保
持部に取着され、上記加工物の加工面の表面粗さを測定
する表面粗さ計と、上記加工物保持部あるいは工具保持
部に設けられ、表面粗さ測定中の上記加工物保持部と工
具保持部との相対的距離を検出可能な変位計と、この変
位計からの変位検出値の変化に基づき、上記変位計と上
記加工物保持部との距離が常に一定になるように上記駆
動手段を制御する制御部とを具備するものである。
【００４３】第２の構成は、加工物を保持する加工物保
持部と、この加工物に対して設けられ、上記加工物を加
工する工具を保持する工具保持部と、上記加工物保持部
と工具保持部とを相対的に駆動することで上記加工物の
加工を行わせる駆動手段とを具備する加工装置に設けら
れ、上記加工物の表面粗さを測定する表面粗さ測定装置
において、上記工具保持部に設けられ、上記加工物の加
工面の表面粗さを測定する表面粗さ計と、上記加工物保
持部あるいは上記工具保持部に設けられ、表面粗さ測定
中の上記加工物保持部と工具保持部との相対的距離を検
出可能な変位計と、上記表面粗さ計と変位計とに接続さ
れ、上記表面粗さ計の変位検出値から上記加工物駆動部
と工具駆動部の相対的距離の変化成分を除去する演算部
とを具備するものである。
持部と、この加工物に対して設けられ、上記加工物を加
工する工具を保持する工具保持部と、上記加工物保持部
と工具保持部とを相対的に駆動することで上記加工物の
加工を行わせる駆動手段とを具備する加工装置に設けら
れ、上記加工物の表面粗さを測定する表面粗さ測定装置
において、上記工具保持部に設けられ、上記加工物の加
工面の表面粗さを測定する表面粗さ計と、上記加工物保
持部あるいは上記工具保持部に設けられ、表面粗さ測定
中の上記加工物保持部と工具保持部との相対的距離を検
出可能な変位計と、上記表面粗さ計と変位計とに接続さ
れ、上記表面粗さ計の変位検出値から上記加工物駆動部
と工具駆動部の相対的距離の変化成分を除去する演算部
とを具備するものである。
【００４４】第３の構成は、上記第１、第２の構成にお
いて、上記表面粗さ計は、この表面粗さ計を保持する支
持部と、この保持台を保持する平行ばね機構と、この平
行ばね機構を保持すると共に、上記工具保持部に固定さ
れた基台と、上記支持部と上記基台との間に設けられ、
伸縮することで上記支持部を表面粗さ測定区間内で駆動
する変位素子とからなる駆動ステ−ジに設けられている
ものである。
いて、上記表面粗さ計は、この表面粗さ計を保持する支
持部と、この保持台を保持する平行ばね機構と、この平
行ばね機構を保持すると共に、上記工具保持部に固定さ
れた基台と、上記支持部と上記基台との間に設けられ、
伸縮することで上記支持部を表面粗さ測定区間内で駆動
する変位素子とからなる駆動ステ−ジに設けられている
ものである。
【００４５】このような構成によれば、加工装置に表面
粗さ測定装置を設ける場合出会っても、工具保持台およ
び加工物保持台の振動等による精度の低下を有効に防止
できる。このことにより、加工物の超精密加工面の表面
粗さの測定を加工装置上で有効に行える効果がある。
粗さ測定装置を設ける場合出会っても、工具保持台およ
び加工物保持台の振動等による精度の低下を有効に防止
できる。このことにより、加工物の超精密加工面の表面
粗さの測定を加工装置上で有効に行える効果がある。
【図１】この発明の一実施例を示す概略平面図。
【図２】同じく、側面図。
【図３】同じく、微動ステ−ジを拡大して示す概略構成
図。
図。
【図４】他の実施例を示す概略構成図。
【図５】同じく、概略構成図。
３…主軸（加工物保持部）、４…加工物、５…往復台
（工具保持部）、７…駆動モ−タ（駆動手段）、８…微
動ステ−ジ（駆動ステ−ジ）、９…表面粗さ計、１０…
ベ−ス、１１…支持部、１２…第１のばね（平行ばね機
構）、１３…第２のばね（平行ばね機構）、１４…変位
素子、１６…変位計、１８…ミラ−（参照面）、２０…
フィ−ドバックコントロ−ラ、２３…レコ−ダ（演算
部）
（工具保持部）、７…駆動モ−タ（駆動手段）、８…微
動ステ−ジ（駆動ステ−ジ）、９…表面粗さ計、１０…
ベ−ス、１１…支持部、１２…第１のばね（平行ばね機
構）、１３…第２のばね（平行ばね機構）、１４…変位
素子、１６…変位計、１８…ミラ−（参照面）、２０…
フィ−ドバックコントロ−ラ、２３…レコ−ダ（演算
部）
Claims (3)
- 【請求項１】 加工物を保持する加工物保持部と、この
加工物に対して設けられ、上記加工物を加工する工具を
保持する工具保持部と、上記加工物保持部と工具保持部
とを相対的に駆動することで上記加工物の加工を行わせ
る駆動手段とを具備する加工装置に設けられ、上記加工
物の表面粗さを測定する表面粗さ測定装置において、 上記工具保持部に取着され、上記加工物の加工面の表面
粗さを測定する表面粗さ計と、上記加工物保持部あるい
は工具保持部に設けられ、表面粗さ測定中の上記加工物
保持部と工具保持部との相対的距離を検出可能な変位計
と、この変位計からの変位検出値の変化に基づき、上記
変位計と上記加工物保持部との距離が常に一定になるよ
うに上記駆動手段を制御する制御部とを具備することを
特徴とする表面粗さ測定装置。 - 【請求項２】 加工物を保持する加工物保持部と、この
加工物に対して設けられ、上記加工物を加工する工具を
保持する工具保持部と、上記加工物保持部と工具保持部
とを相対的に駆動することで上記加工物の加工を行わせ
る駆動手段とを具備する加工装置に設けられ、上記加工
物の表面粗さを測定する表面粗さ測定装置において、 上記工具保持部に設けられ、上記加工物の加工面の表面
粗さを測定する表面粗さ計と、上記加工物保持部あるい
は上記工具保持部に設けられ、表面粗さ測定中の上記加
工物保持部と工具保持部との相対的距離を検出可能な変
位計と、上記表面粗さ計と変位計とに接続され、上記表
面粗さ計の変位検出値から上記加工物駆動部と工具駆動
部の相対的距離の変化成分を除去する演算部とを具備す
ることを特徴とする表面粗さ測定装置。 - 【請求項３】 上記表面粗さ計は、この表面粗さ計を保
持する支持部と、この保持台を保持する平行ばね機構
と、この平行ばね機構を保持すると共に、上記工具保持
部に固定された基台と、上記支持部と上記基台との間に
設けられ、伸縮することで上記支持部を表面粗さ測定区
間内で駆動する変位素子とからなる駆動ステ−ジに設け
られていることを特徴とする請求項１あるいは請求項２
記載の表面粗さ測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25315492A JPH0699336A (ja) | 1992-09-22 | 1992-09-22 | 表面粗さ測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25315492A JPH0699336A (ja) | 1992-09-22 | 1992-09-22 | 表面粗さ測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0699336A true JPH0699336A (ja) | 1994-04-12 |
Family
ID=17247283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25315492A Pending JPH0699336A (ja) | 1992-09-22 | 1992-09-22 | 表面粗さ測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0699336A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6033887A (en) * | 1997-05-05 | 2000-03-07 | Champagne Moet & Chandon | Dehydrated polysaccharide gel containing microorganisms, a sugar and a polyol for producing fermented drinks |
| JP2006159299A (ja) * | 2004-12-02 | 2006-06-22 | Tohoku Techno Arch Co Ltd | 計測加工一体型装置 |
| US7463994B2 (en) | 2004-09-10 | 2008-12-09 | Okayama University | Method and device for detecting surface state of work piece |
| WO2017188239A1 (ja) * | 2016-04-28 | 2017-11-02 | 株式会社ジェイテクト | 工作機械システム及び表面粗さ検出方法 |
-
1992
- 1992-09-22 JP JP25315492A patent/JPH0699336A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6033887A (en) * | 1997-05-05 | 2000-03-07 | Champagne Moet & Chandon | Dehydrated polysaccharide gel containing microorganisms, a sugar and a polyol for producing fermented drinks |
| US7463994B2 (en) | 2004-09-10 | 2008-12-09 | Okayama University | Method and device for detecting surface state of work piece |
| JP2006159299A (ja) * | 2004-12-02 | 2006-06-22 | Tohoku Techno Arch Co Ltd | 計測加工一体型装置 |
| WO2017188239A1 (ja) * | 2016-04-28 | 2017-11-02 | 株式会社ジェイテクト | 工作機械システム及び表面粗さ検出方法 |
| CN110064971A (zh) * | 2016-04-28 | 2019-07-30 | 株式会社捷太格特 | 机床系统以及表面粗糙度检测方法 |
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