JPS5923942B2 - Automatic measurement method and device for numerically controlled machine tools - Google Patents

Automatic measurement method and device for numerically controlled machine tools

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JPS5923942B2
JPS5923942B2 JP51147386A JP14738676A JPS5923942B2 JP S5923942 B2 JPS5923942 B2 JP S5923942B2 JP 51147386 A JP51147386 A JP 51147386A JP 14738676 A JP14738676 A JP 14738676A JP S5923942 B2 JPS5923942 B2 JP S5923942B2
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stylus
numerically controlled
workpiece
controlled machine
measurement
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保 山本
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Ikegai Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は数値制御工作機械における自動計測装置の改良
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to improvements in automatic measuring devices in numerically controlled machine tools.

従来、被加工物の内径、外径、長さ等を計測する種々の
方法、装置が提案されており、本出願人も昭和48年特
許願第61212号で新規な自動計測装置を提案した。
Conventionally, various methods and devices for measuring the inner diameter, outer diameter, length, etc. of a workpiece have been proposed, and the present applicant also proposed a new automatic measuring device in Patent Application No. 61212 of 1971.

これを図面を参照して説明すると、第1図は前記出願に
係る自動計測装置の一実施例を示すものであって、数値
制御タレット旋盤のクロススライド1上に計測時の位置
Aから加工時の位置Bに回動されて退避可能な検出ヘッ
ド2が設置され、数値制御装置3に入力された指令情報
に基づいて駆動されるパルスモータ4,5によりクロス
スライド1を移動させ、計測位置Aに回動された検出ヘ
ッド2に設げられた2個の差動トランス形センサ6.7
を、旋盤主軸の先端のチャック8に把持された被加工物
9の計測すべき直径上で対向する2点P1・P2に交互
に接触せしめ、加工された被加工物の目標寸法からの偏
差量をそれぞれ検出し、これらの偏差量を各々A−D変
換器10を介して演算装置11へ入力し、各偏差量の和
あるいは平均値等を求め、タレツ・ト刃物台12に装着
された当該直径加工用工具刃先13の工具位置補正量に
変換して数値制御装置3へ入力するものである。
To explain this with reference to the drawings, Fig. 1 shows an embodiment of the automatic measuring device according to the above-mentioned application. A detection head 2 that can be rotated and retracted is installed at position B, and the cross slide 1 is moved by pulse motors 4 and 5 driven based on command information input to the numerical control device 3, and the cross slide 1 is moved to measurement position A. Two differential transformer type sensors 6.7 installed on the detection head 2 rotated to
are brought into contact alternately with two points P1 and P2 that are opposite on the diameter to be measured of the workpiece 9 held by the chuck 8 at the tip of the lathe main spindle, and the amount of deviation from the target dimension of the machined workpiece is measured. are detected, each of these deviation amounts is input to the arithmetic unit 11 via the A-D converter 10, and the sum or average value of each deviation amount is determined. This is converted into a tool position correction amount for the diameter machining tool cutting edge 13 and input to the numerical control device 3.

上述の自動計測装置は2個の触針、すなわち差動トラン
ス形センサ6.7を被加工物の目標直径上の対向2点P
1・P2に交互に当接させて、該2個の触針6,7のそ
れぞれに生ずる目標値と実際値との偏差量の平均値を工
具位置補正量とするか・ら、工作機械の熱変位による主
軸の変動、機械系座標とプログラム系座標との不一致に
は関係なく計測を行なうことができる。
The above-mentioned automatic measuring device uses two stylus, that is, a differential transformer type sensor 6.7, at two opposing points P on the target diameter of the workpiece.
The average value of the deviation amount between the target value and the actual value that occurs in each of the two stylus 6 and 7 by alternately contacting the stylus 1 and P2 is determined as the tool position correction amount. Measurement can be performed regardless of changes in the main axis due to thermal displacement or discrepancies between mechanical system coordinates and program system coordinates.

しかしながら、前記の自動計測装置は、クロススライド
1の数値制御による位置決め精度を測定の基準としてい
るため、位置決め精度すなわち測定精度がクロススライ
ド1を移動させるパルスモータ4,50発熱やクロスス
ライド1の蛇行の影響を受けるおそれがあり、検出ヘッ
ド2も差動トランス形センサ6.7を使用しているので
被加工物との接触圧による弾性変形の影響を受け、また
小さい穴径の測定ができない等の改良の余地を残してい
た。
However, since the above-mentioned automatic measuring device uses the positioning accuracy of the cross slide 1 through numerical control as the standard for measurement, the positioning accuracy, that is, the measurement accuracy is affected by the heat generated by the pulse motors 4 and 50 that move the cross slide 1 and the meandering of the cross slide 1. Since the detection head 2 also uses a differential transformer type sensor 6.7, it is affected by elastic deformation due to contact pressure with the workpiece, and small hole diameters cannot be measured. There was still room for improvement.

本発明は上記の事情に鑑み、構成が簡単で数値制御工作
機械の位置決め精度に依存することな(、また被加工物
の測定箇所の位置が変動しても被加工物の実際寸法の正
確な計測又は被加工物の最終仕上代の計測並びに対応す
る工具刃先位置の工具補正を行ない得る数値制御工作機
械における自動計測方法及び装置を提供することを目的
としたものである。
In view of the above circumstances, the present invention has a simple configuration and does not depend on the positioning accuracy of a numerically controlled machine tool (also, even if the position of the measurement point on the workpiece changes, the actual dimensions of the workpiece can be accurately measured). It is an object of the present invention to provide an automatic measurement method and apparatus for a numerically controlled machine tool that can perform measurement or measurement of the final finishing allowance of a workpiece and tool correction of the corresponding tool cutting edge position.

以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第2図は本発明を数値制御タレット旋盤に適用した実施
例を示すブロック線図であって、ベッド21の→υ上(
図面では左端)には主軸台22が設けられ、この主軸台
22に回転自在に軸支された主軸23の先端に装着され
たチャック24は複数のチャック爪25によって被加工
物Wを把持して主軸23と一体となって回転する。
FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment in which the present invention is applied to a numerically controlled turret lathe.
A headstock 22 is provided at the left end (in the drawing), and a chuck 24 attached to the tip of a main shaft 23 rotatably supported by the headstock 22 grips the workpiece W with a plurality of chuck jaws 25. It rotates together with the main shaft 23.

前記ベッド21は主軸23の軸線と平行なガイドウェイ
26をその上面に有し、このガイドウェイ26上に移動
可能に載置されたサドル27を主軸23の軸線と平行な
方向(以下Z方向という)に案内して摺動させる。
The bed 21 has a guideway 26 on its upper surface that is parallel to the axis of the main shaft 23, and a saddle 27 movably placed on the guideway 26 is moved in a direction parallel to the axis of the main shaft 23 (hereinafter referred to as the Z direction). ) and slide it.

また、サドル27の上面には主軸23の軸線と直交する
クロスガイドウェイ28が設けられ、このクロスガイド
ウェイ28上に移動可能に載置されたクロススライド2
9を主軸23と直交する方向(以下X方向という)に案
内して摺動させる。
Further, a cross guideway 28 is provided on the upper surface of the saddle 27 and is perpendicular to the axis of the main shaft 23. A cross slide 2 movably placed on the cross guideway 28 is provided.
9 is guided and slid in a direction perpendicular to the main shaft 23 (hereinafter referred to as the X direction).

前記ベッド21の長手方向の一側端(図面テは右端)に
はZ軸パルスモータ30が設けられ、数値制御装置31
からの数値制御指令に基づいて回転制御されることによ
り前記サドル27に螺合して設けられたZ軸ポールネジ
32を回転させてサドル27をZ方向に移動させる。
A Z-axis pulse motor 30 is provided at one longitudinal end of the bed 21 (the right end in the drawing), and a numerical control device 31
The Z-axis pole screw 32 screwed into the saddle 27 is rotated by rotation control based on a numerical control command from the saddle 27, and the saddle 27 is moved in the Z direction.

またサドル27の一側端(図面では上端)にはX軸パル
スモータ33が設けられ、Z軸パルスモータ30と同様
に数値制御装置31からの数値制御指令に基づいて回転
制御されることにより前記クロススライド29に螺合し
て設けられたX軸ポールネジ34を回転させてクロスス
ライド29をX方向に移動させる。
Further, an X-axis pulse motor 33 is provided at one side end (the upper end in the drawing) of the saddle 27, and similarly to the Z-axis pulse motor 30, the rotation is controlled based on a numerical control command from a numerical control device 31. An X-axis pole screw 34 screwed into the cross slide 29 is rotated to move the cross slide 29 in the X direction.

このクロススライド29上の所定の位置にはクロススラ
イド29の上面に対して垂直な軸(図示せず)を中心軸
として数値制御装置31かもの指令により回転され割出
しされるタレット刃物台35が設けられ、このタレット
刃物台35にはその外周面に取り付けられた複数の工具
ホルダ36,37により複数の工具38,39を取り付
けることができる。
At a predetermined position on the cross slide 29, there is a turret tool rest 35 that is rotated and indexed by a command from a numerical controller 31 about an axis (not shown) perpendicular to the top surface of the cross slide 29. A plurality of tools 38 and 39 can be attached to the turret tool rest 35 by means of a plurality of tool holders 36 and 37 attached to the outer peripheral surface of the turret tool rest 35.

前記タレット刃物台35の任意の一外周面には前記工具
ホルダ36,37と同様に触針ヘッド40が取り付けら
れ、この触針ヘッド40の先端には電気的絶縁物41を
介して触針42が取り付けられている。
A stylus head 40 is attached to an arbitrary outer peripheral surface of the turret tool rest 35 in the same way as the tool holders 36 and 37, and a stylus 42 is attached to the tip of the stylus head 40 via an electrical insulator 41. is installed.

この触針42について詳述すると、該触針42は導電性
を有しかつ非磁性の材料、例えばステンレス材などで造
られ、密着部分の全(ない、すなわち摩擦機構のないコ
イルバネ状の形状であって、その先端部は外力によりX
方向、Z方向およびX−Z平面に垂直な方向(Y方向)
に数龍程度の弾性変形が可能なものであり、かつ外力が
除去された時に初期位置への複元件の極めて良好なもの
として形成されている。
In detail, the stylus 42 is made of an electrically conductive and non-magnetic material, such as stainless steel, and has a coil spring-like shape with no contact portion (i.e., no friction mechanism). The tip of the tip is exposed to X due to an external force.
direction, Z direction and direction perpendicular to the X-Z plane (Y direction)
It is capable of elastic deformation on the order of several degrees, and is formed to have an extremely good property of returning to its initial position when external force is removed.

前記タレット刃物台35上の回転中心軸上には、前記触
針ヘッド40からの電気信号を外部に導通するためのス
リップリング43が取り付けられており、このスリップ
リング430回転部分(図示せず)は触針42の電気的
絶縁物41への取り付は端の点Pと電気的に接続されて
おり、スリップリング43の固定側(図示せず)はタレ
ット刃物台35の上方に架設した固定パイプ44により
クロススライド29上の所定の位置に固着された固定ブ
ロック45を介して外部の後述する検出信号発生回路4
9に接続されている。
A slip ring 43 for conducting electrical signals from the stylus head 40 to the outside is attached on the rotation center axis on the turret tool rest 35, and a rotating portion of this slip ring 430 (not shown) The attachment of the stylus 42 to the electrical insulator 41 is electrically connected to the end point P, and the fixed side (not shown) of the slip ring 43 is connected to the fixed side installed above the turret tool rest 35. A detection signal generation circuit 4 (described later) is connected to the outside via a fixed block 45 fixed to a predetermined position on the cross slide 29 by a pipe 44.
9 is connected.

また、前記触針ヘッド40の軸線がZ方向と平行になる
ように所定の位置に触針42が割出し位置決めされた状
態の時、触針42の先端からX方向に延長した線と軸線
が平行になるようにディジタル形直線スケール46がサ
ドル27上に固着されており、このディジタル形直線ス
ケール46上を移動してその目盛を読取り、クロススラ
イド29ひいては触針42のX方向の移動量に応じたパ
ルス列を出力するスケール読取りヘッド47がクロスス
ライド29に固着されている。
Furthermore, when the stylus 42 is indexed and positioned at a predetermined position such that the axis of the stylus head 40 is parallel to the Z direction, the axis line is aligned with a line extending from the tip of the stylus 42 in the X direction. A digital linear scale 46 is fixed on the saddle 27 so as to be parallel to the digital linear scale 46. The scale is read by moving on the digital linear scale 46, and the amount of movement of the cross slide 29 and thus the stylus 42 in the X direction is measured. A scale reading head 47 is fixed to the cross slide 29 which outputs a corresponding pulse train.

このディジタル形直線スケール46とスケール読取りヘ
ッド47とはディジタル測定装置を形成している。
The digital linear scale 46 and the scale reading head 47 form a digital measuring device.

ディジタル測定装置をこのような位置に設けるのは、被
加工物の測定すべき対向2点とディジタル形測定装置と
が常に測定方向(X方向)の同−直線上又はこの同一直
線と極めて近接し且つ平行して配置されることになるの
で、測定誤差が最も小さくなるという測定原理に基づく
ものである。
The reason why the digital measuring device is installed in such a position is that the two opposing points on the workpiece to be measured and the digital measuring device are always on the same straight line in the measurement direction (X direction) or extremely close to this same straight line. This is based on the measurement principle that measurement errors are minimized because they are arranged in parallel.

従って、従来技術の自動計測装置の如く、クロススライ
ドの位置決め精度及び蛇行の影響を受けることがないの
である。
Therefore, the positioning accuracy of the cross slide is not affected by meandering, as is the case with conventional automatic measuring devices.

つぎに計数制御回路48について説明する。Next, the counting control circuit 48 will be explained.

第2図において49は検出信号発生回路であって、その
詳細は第3図に示すとおりである。
In FIG. 2, 49 is a detection signal generating circuit, the details of which are shown in FIG.

すなわちスイッチ50の接点51はベッド21に接続さ
れ、他の接点52は触針42に前記スリップリング43
を介して接続されている。
That is, a contact 51 of the switch 50 is connected to the bed 21, and the other contact 52 is connected to the stylus 42 and the slip ring 43.
connected via.

電源53、抵抗器54.55を第3図の如く構成させる
と、触針42が被加工物W(電気的にベッド21と導通
している)と接触していない時は、第3図における抵抗
器54と抵抗器55との中間の点56の電位は抵抗器5
4,55により分圧された所定の電圧を保持しており、
触針42と被加工物Wが接触している時はヘッド21と
同電位になる。
When the power supply 53 and resistors 54 and 55 are configured as shown in FIG. 3, when the stylus 42 is not in contact with the workpiece W (which is electrically connected to the bed 21), the The potential at a point 56 between resistors 54 and 55 is
It holds a predetermined voltage divided by 4 and 55,
When the stylus 42 and the workpiece W are in contact with each other, the potential is the same as that of the head 21.

論理回路57はこの様な前記点56の電位の変化を検知
し、その結果として触針42が被加工物Wから離れる瞬
間に信号を発生する回路である。
The logic circuit 57 is a circuit that detects such a change in the potential at the point 56 and, as a result, generates a signal at the moment the stylus 42 leaves the workpiece W.

また、第2図において58は制御回路であって、この制
御回路58は検出信号発生回路49からの信号と、数値
制御装置31からの指令信号およびX軸パルスモータ3
3へのパルス列と、スケール読取りヘッド47からのパ
ルス列とを受けとり、計数すべきパルス列の選択および
計数開始および終了の決定を行ない、次段の計数器59
へ計数すべきパルス列を送出する。
Further, in FIG. 2, 58 is a control circuit, and this control circuit 58 receives the signal from the detection signal generation circuit 49, the command signal from the numerical control device 31, and the X-axis pulse motor 3.
3 and the pulse train from the scale reading head 47, and selects the pulse train to be counted and determines the start and end of counting.
The pulse train to be counted is sent to.

計数器59は入力されたパルスの計数を行なう機能とと
もに、ディジスイッチ60等により設定された任意の数
値を外部信号によりセットすることのできる機能も有し
ている。
The counter 59 not only has the function of counting input pulses, but also has the function of being able to set any numerical value set by the digital switch 60 or the like using an external signal.

この計数器59は一方で表示器61に接続されて計数内
容を表示し、他方で数値制御装置31の一部を構成する
工具位置補正回路62に接続され、計数内容をこの工具
位置補正回路62に入力し得るように構成されている。
This counter 59 is connected to a display 61 on the one hand to display the counting contents, and on the other hand to a tool position correction circuit 62 that constitutes a part of the numerical control device 31, and the counting contents are displayed on the tool position correction circuit 62. It is configured so that it can be input.

前記検出信号発生回路49、制御回路58、計数器59
、ディジスイッチ60表示器61は全体として計数制御
回路48を構成している。
The detection signal generation circuit 49, the control circuit 58, and the counter 59
, the digital switch 60 and the display 61 constitute a counting control circuit 48 as a whole.

前記数値制御装置31はテープ等により外部から入力さ
れる指令情報に従ってタレット刃物台35を移動させる
ために、X軸パルスモータ33、Z軸パルスモータ30
にパルス分配を行なうとともに、工具位置補正回路62
へ入力された情報に従って前記のパルス分配を修正する
機能を有し、さらに計数器59にディジスイッチ60に
設定された初期数値をセットする指令、X軸パルスモー
タ33へのパルス列の計数の開始および停止指令等を発
する機能も有している。
The numerical control device 31 uses an X-axis pulse motor 33 and a Z-axis pulse motor 30 to move the turret turret 35 according to command information input from the outside using a tape or the like.
The tool position correction circuit 62
It has the function of correcting the above-mentioned pulse distribution according to the information input to the input terminal, and also commands the counter 59 to set the initial value set in the digital switch 60, starts counting the pulse train to the X-axis pulse motor 33, and It also has the function of issuing stop commands, etc.

つぎに動作を説明する。Next, the operation will be explained.

まず、第4図を参照して、一例として内径仕上加工の場
合において、最終仕上切削加工を行なう直前に実際寸法
を測定し、目標寸法との偏差をもって工具位置補正量と
する場合について説明する。
First, with reference to FIG. 4, a case will be described in which, as an example, in the case of internal diameter finishing, the actual dimensions are measured immediately before final finishing cutting, and the deviation from the target dimensions is used as the tool position correction amount.

測定に際して、タレット刃物台35すなわち触針42の
移動については工具3B、39を移動させる場合と同様
であって、触針42の外径寸法Ds、被加工物の必要と
する最終仕上寸法を目標寸法D2として考慮し、あらか
じめプログラムを組んでおき、数値制御装置31ヘテー
プ等の指令情報として入力することにより、数値制御装
置31がX軸パルスモータ33及びZ軸パルスモータ3
0ヘパルス分配を行なって、それらを回転制御して各ポ
ールネジ34゜32を介して移動制御を行なう。
During measurement, the movement of the turret tool rest 35, that is, the stylus 42, is the same as when moving the tools 3B and 39, and the outer diameter dimension Ds of the stylus 42 and the required final finished dimension of the workpiece are set as the target. The numerical control device 31 can control the X-axis pulse motor 33 and the Z-axis pulse motor 3 by taking this into consideration as the dimension D2, creating a program in advance, and inputting it as command information such as a tape to the numerical control device 31.
0 pulses are distributed, their rotation is controlled, and their movement is controlled via the respective pole screws 34 and 32.

また、触針42の外径寸法Dsは前述のプログラムを組
む時に便利なように切りの良い数値とし、実際の外径寸
法との差をこの触針42の寸法補正値△Dsとすること
にし、実際の外径寸法の方が小さい時は十ΔDsとし大
きい時は−△Dsとして前記計数器59にディジスイッ
チ60等により設定する。
In addition, the outer diameter Ds of the stylus 42 is set to a well-defined value for convenience when assembling the above-mentioned program, and the difference from the actual outer diameter is set as the dimensional correction value ΔDs of the stylus 42. When the actual outer diameter is smaller, it is set as 10ΔDs, and when it is larger, it is set as −ΔDs in the counter 59 using the digital switch 60 or the like.

以下測定動作を順をおって説明すると、まず数値制御装
置31からの指令によりタレット刃物台35を回転させ
、触針42を第2図に示すように、その軸線がZ方向と
平行になるように所定の位置に割出して停止させる。
To explain the measurement operation step by step, first, the turret tool rest 35 is rotated by a command from the numerical controller 31, and the stylus 42 is moved so that its axis is parallel to the Z direction as shown in FIG. index and stop at a predetermined position.

ここで、あらかじめディジスイッチ60に設定されてい
る触針42の外径寸法Dsの補正用数値△Dsとその符
号とを計数器59にセットするように制御回路58に指
令する。
Here, the control circuit 58 is instructed to set the correction numerical value ΔDs of the outer diameter dimension Ds of the stylus 42 and its sign, which have been set in advance in the digital switch 60, in the counter 59.

この場合、計数器59の内容は+△Dsとなる(但し触
針42の実際の外径寸法が切りの良い数値Dsより小さ
い場合とする)。
In this case, the content of the counter 59 becomes +ΔDs (provided that the actual outer diameter of the stylus 42 is smaller than the well-cut value Ds).

つぎに、数値制御装置31からX軸パルスモータ33及
びZ軸パルスモータ30ヘパルス分配を行なってこれら
を回転させてタレット刃物台35を移動させ、触針42
の中心点Oが主軸23の中心軸線S上の0点に位置する
ように触針42を第4図に示す矢印aの如く移動させ、
ついで矢印すに沿って被加工物Wの測定すべき内径の穴
内のD点に移動させる。
Next, pulses are distributed from the numerical control device 31 to the X-axis pulse motor 33 and the Z-axis pulse motor 30, and these are rotated to move the turret tool rest 35, and the stylus 42 is rotated.
Move the stylus 42 in the direction of the arrow a shown in FIG. 4 so that the center point O of the main shaft 23 is located at the 0 point on the center axis S
Then, it is moved along the arrow to point D in the hole of the inner diameter of the workpiece W to be measured.

ここでX軸パルス列、すなわち数値制御装置31がX軸
パルスモータ33へ分配するパルス列の計数を開始する
よう数値制御装置31から制御回路58に指令を発し、
その後触針42の外周が測定すべき穴(目標内径D2)
の内壁に接するように矢印Cに沿って触針42の中心点
OをE点、すなわちX座標値(D2 Ds>/2に移
動させる。
Here, the numerical controller 31 issues a command to the control circuit 58 to start counting the X-axis pulse train, that is, the pulse train that the numerical controller 31 distributes to the X-axis pulse motor 33,
After that, the outer circumference of the stylus 42 is the hole to be measured (target inner diameter D2)
The center point O of the stylus 42 is moved along the arrow C so as to be in contact with the inner wall of the stylus 42 to a point E, that is, an X coordinate value (D2 Ds>/2).

この時、触針42の先端は最終仕上切削代の分だけ弾性
変形して停止している。
At this time, the tip of the stylus 42 is elastically deformed by the amount of the final finishing cutting allowance and is stopped.

なお、一般に数値制御旋盤のX方向の移動に関しては直
径値指令方式が採用されており、X方向の最小移動単位
はZ方向の最小移動単位の%となっているのが普通であ
り、例えばDx移動するように指令すると、移動量はD
x/2であるが送出されるパルス数はDxとなる。
Generally, a diameter value command system is adopted for the movement of a numerically controlled lathe in the X direction, and the minimum movement unit in the X direction is usually a percentage of the minimum movement unit in the Z direction. For example, Dx When commanded to move, the amount of movement is D
x/2, but the number of pulses sent out is Dx.

これを考慮すれば、前記E点に触針42が位置決めされ
た時点での計数器59の内容は△Ds+(D2 DS
)となり、これで目標寸法D2に対応した数値が計数器
59に設定されたことになる。
Considering this, the content of the counter 59 at the time when the stylus 42 is positioned at the point E is △Ds+(D2 DS
), and the numerical value corresponding to the target dimension D2 is now set in the counter 59.

ここでX軸パルス列の計数を停止すべ(指令する。At this point, the counting of the X-axis pulse train should be stopped (instructed).

つぎに触針42を直径上で前記E点と対向するF点、す
なわちX座標値−(D2 Ds)/2へ矢印dに沿っ
て移動させる。
Next, the stylus 42 is moved along arrow d to point F, which is diametrically opposite to point E, that is, the X coordinate value -(D2 Ds)/2.

この矢印d方向への移動開始後、最終仕上切削加工直前
の実際の内径をDlとし最終切削仕上代を半径値で△X
1とすれば、触針42が(△X1−△Ds/2)移動し
た時点で触針42の外径接点は被加工物Wの内径接点か
ら離れることになり、この瞬間に検出信号発生回路49
が信号を発生し、制御回路58はこの検出信号発生回路
49からの信号を受けてこの時点から計数器59にスケ
ール読取りヘッド47からのパルス列の計数を開始させ
る。
After starting to move in the direction of arrow d, the actual inner diameter just before final finishing cutting is Dl, and the final cutting allowance is the radius value △X
1, the outer diameter contact of the stylus 42 will be separated from the inner diameter contact of the workpiece W when the stylus 42 moves by (ΔX1-ΔDs/2), and at this moment the detection signal generation circuit 49
generates a signal, and the control circuit 58 receives the signal from the detection signal generating circuit 49 and causes the counter 59 to start counting the pulse train from the scale read head 47 from this point.

触針42の中心点OがF点に達するまでのスケール読取
りヘッド47からの計数されるべきパルス数は((D2
DS )=(△X1−△Ds/2))に対し、した
がって、この時点での計数器59の内容は(△Ds+(
D2−Ds)) −((D2−Ds)−(△X1−△D
s/2))−(△X、+△Ds/2)となっている。
The number of pulses to be counted from the scale reading head 47 until the center point O of the stylus 42 reaches point F is ((D2
DS )=(△X1-△Ds/2)), therefore, the content of the counter 59 at this point is (△Ds+(
D2-Ds)) -((D2-Ds)-(△X1-△D
s/2)) - (ΔX, +ΔDs/2).

つぎに触針42をF点から矢印e方向に移動せしめて、
主軸23の中心軸線S上のD点に復帰させて位置決めさ
せる。
Next, move the stylus 42 from point F in the direction of arrow e,
The main shaft 23 is returned to point D on the central axis S and positioned.

この矢印e方向への移動開始後、触針42が(△X1−
△Ds/2)移動したところで触針42の外径接触点は
被加工物Wの前記内径接触点と対向する内径接触点から
再び離れることとなり、この瞬間に検出信号発生回路4
9は2度目の信号を発生し、この時点で制御回路58は
この信号により計数器59におけるスケール読取りヘッ
ド47からのパルス列の計数を停止させる。
After starting to move in the direction of arrow e, the stylus 42 moves to (△X1-
ΔDs/2), the outer diameter contact point of the stylus 42 is again separated from the inner diameter contact point opposite to the inner diameter contact point of the workpiece W, and at this moment the detection signal generation circuit 4
9 generates a second signal, at which point the control circuit 58 causes the counter 59 to stop counting the pulse train from the scale read head 47.

したがって、この時点での計数器59の計数内容は(△
X1+△Ds/2)+(△X1−△Ds/2)=2X△
X1となっており、ここに工具刃先位置を補正すべき数
値、すなわち最終切削仕上代が得られたことになる。
Therefore, the count content of the counter 59 at this point is (△
X1+△Ds/2)+(△X1-△Ds/2)=2X△
X1, which means that the numerical value to be used to correct the tool edge position, that is, the final cutting allowance has been obtained.

ついで、タレット刃物台35を所定の位置に移動させて
戻し、上記の如く演算、計数された前記補正すべき数値
2×△X1を工具位置補正回路62に入力し、ついでタ
レット刃物台350割出しにより対応する仕上工具、例
えば38を加工位置に割出して最終仕上切削加工を行な
えば、加工に先だって当該工具38の刃先位置は2×△
X1(但し直径値)だけ補正されるので正確に目標寸法
D2を得られるのである。
Next, the turret tool rest 35 is moved back to a predetermined position, the numerical value 2×ΔX1 to be corrected calculated and counted as described above is inputted to the tool position correction circuit 62, and then the turret tool rest 350 is indexed. If the corresponding finishing tool, for example 38, is indexed to the machining position and the final finishing cutting is performed, the cutting edge position of the tool 38 will be 2×△ before machining.
Since the correction is made by X1 (however, the diameter value), the target dimension D2 can be accurately obtained.

ところで、このように2×△X1 を算出する場合、触
針42が矢印d、e方向に移動するときにおけるスケー
ル読取りヘッド47からの計数されるべきパルス数は、
((D2 D8 ) (△X、−△Ds/2))−
(△X1−△Ds/2)−D2−Ds−2△X1+△D
sとなる。
By the way, when calculating 2×ΔX1 in this way, the number of pulses to be counted from the scale reading head 47 when the stylus 42 moves in the directions of arrows d and e is:
((D2 D8) (△X, -△Ds/2)) -
(△X1-△Ds/2)-D2-Ds-2△X1+△D
It becomes s.

これに対し、触針42が矢印C方向に移動したときにお
ける計数器59の内容は(△Ds+D2−Ds)である
On the other hand, when the stylus 42 moves in the direction of arrow C, the content of the counter 59 is (ΔDs+D2-Ds).

そして、これら両方の値について、後者から前者が減算
されることになり、この結果として2×△X1が算出さ
れる。
Then, for both of these values, the former is subtracted from the latter, and 2×ΔX1 is calculated as a result.

そこで、いまDs=Ds−△Ds即ち触針42の寸法値
Dsをその寸法補正値△Dsをも含んだ実際寸法値若し
くはその寸法補正値△Ds=0とした場合、前者の値が
(D2−Ds−2△X1)となり後者の値が(D2−D
s )となって、前述の場合と同様に2×△X1 が算
出される。
Therefore, if Ds = Ds - △Ds, that is, the dimensional value Ds of the stylus 42 is set to the actual dimensional value including the dimensional correction value △Ds or its dimensional correction value △Ds = 0, the former value becomes (D2 -Ds-2△X1), and the latter value is (D2-D
s), and 2×ΔX1 is calculated in the same way as in the previous case.

このように、何れの場合でも触針42の寸法値Dsおよ
びその寸法補正値△Dsがそれぞれ互いに相殺されて正
確な△X1 が算出される。
In this way, in any case, the dimensional value Ds of the stylus 42 and its dimensional correction value ΔDs cancel each other out to calculate an accurate ΔX1.

上述の動作説明では触れなかったが、触針42の例えば
E点、F点への位置決めはX軸ポールネジ340発熱に
よる伸びが主原因となって必ずしも正確ではなく、また
主軸台22における発熱が主原因となって被加工物Wの
中心位置も主軸23の中心軸線S上から多少ずれた位置
にある。
Although not mentioned in the above explanation of the operation, the positioning of the stylus 42 to points E and F, for example, is not always accurate due to elongation due to heat generation of the X-axis pole screw 340, and heat generation in the headstock 22 is the main cause. As a result, the center position of the workpiece W is also slightly deviated from the center axis S of the main shaft 23.

しかしながら本発明によればこれらの熱変位に影響され
ることなく必要とする正確な測定値(最終仕上代)を得
ることが可能である。
However, according to the present invention, it is possible to obtain the required accurate measurement value (final finishing allowance) without being affected by these thermal displacements.

以下、この点に関し、第5図を参照して説明する。This point will be explained below with reference to FIG.

なお、説明を簡単にするために、以下においては前記△
DsをOとした場合について説明する。
In addition, in order to simplify the explanation, in the following, the above △
A case where Ds is O will be explained.

第5図において、前記と同様にして触針42の中心点0
が主軸23の中心軸線S上のD点に来るように触針42
を移動させる。
In FIG. 5, the center point 0 of the stylus 42 is
Move the stylus 42 so that it is at point D on the central axis S of the main shaft 23.
move.

この時点での計数器59の内容は、この場合△Ds=O
がセットされており、ここでX軸パルス列すなわち数値
制御装置31がX軸パルスモータ33へ分配するパルス
列の計数を開始するよう数値制御装置31から制御回路
58に指令を発する。
The contents of the counter 59 at this point are, in this case, △Ds=O
is set, and the numerical controller 31 issues a command to the control circuit 58 to start counting the X-axis pulse train, that is, the pulse train that the numerical controller 31 distributes to the X-axis pulse motor 33.

つぎに、触針42の外周が測定すべき穴(目標内径D2
)の内壁に接するように矢印Cに沿ってE点、すなわち
X座標値(D2−Ds)/2に移動させる。
Next, the outer circumference of the stylus 42 is set in the hole to be measured (target inner diameter D2
) along arrow C to point E, that is, the X coordinate value (D2-Ds)/2.

ここで計数器59の内容は位置決め精度の如何にかかわ
らず(D2 Ds)であるが、触針42の中心点Oの
実際の位置は、熱変位等によりE点から6M1ずれた8
1点にあるものとする。
Here, the content of the counter 59 is (D2 Ds) regardless of the positioning accuracy, but the actual position of the center point O of the stylus 42 is 8, which is shifted by 6M1 from point E due to thermal displacement etc.
Assume that it is at one point.

つぎにX軸パルス列の計数を停止するように制御回路5
8に指令し、その後触針42を直径上で前記E点と対向
するF点、すなわちX座標=(D2−Ds)/2へ矢印
dに沿って移動させ位置決めする。
Next, the control circuit 5 stops counting the X-axis pulse train.
8, and then move and position the stylus 42 along the arrow d to point F, which is diametrically opposite to point E, that is, X coordinate=(D2-Ds)/2.

この移動開始後(△X1+ΔM1)移動した時点で触針
42は被加工物Wから離れ、この瞬間に検出信号発生回
路49は信号を発し、制御回路58はこの信号を受けて
この時点から計数器59にスケール読取りヘッド47か
らのパルス列の計数を開始させる。
After this movement starts (ΔX1+ΔM1), the stylus 42 leaves the workpiece W, and at this moment the detection signal generating circuit 49 emits a signal, and the control circuit 58 receives this signal and starts the counter from this point onwards. 59 to begin counting the pulse train from the scale read head 47.

触針42のF点への位置決めが完了した時、触針42の
中心Oの位置は位置決め誤差がなげればF点から6M1
離れたF0点になるはずであるが、実際には熱変位等に
よりF点からΔM2離れたF2点になったとすると、ス
ケール読取りヘッド47からの計数されるべきパルス数
は(((D2 D8)−(△X1+ΔM1))十△M
1+△M2〕に対応するものであり、計数器59の内容
は (D2−Ds)−C((D2−Ds) (△X1+△
M1))+ΔM1+ΔM2 ) = (△X1−ΔM2
)となる。
When the positioning of the stylus 42 to point F is completed, the position of the center O of the stylus 42 is 6M1 from point F if the positioning error is eliminated.
The F0 point should be far away, but if it actually becomes the F2 point ΔM2 away from the F point due to thermal displacement, the number of pulses to be counted from the scale reading head 47 is (((D2 D8) −(△X1+ΔM1)) 10△M
1+△M2], and the contents of the counter 59 are (D2-Ds)-C((D2-Ds) (△X1+△
M1))+ΔM1+ΔM2) = (ΔX1−ΔM2
).

つぎに触針42を矢印e方向に移動せしめて、主軸23
の中心軸線S上のD点に復帰させて位置決めする。
Next, move the stylus 42 in the direction of arrow e, and
Return to point D on the central axis S of and position.

この移動開始後(△X1+ΔM2)移動した時点で触針
42の外径接触点は被加工物Wの内径接触点を離れ、こ
の瞬間に検出信号発生回路49は再び信号を発し、制御
回路58はこの信号により計数器59におけるスケール
読取りヘッド47からのパルス列の計数を停止させる。
After this movement starts (ΔX1+ΔM2), the contact point on the outer diameter of the stylus 42 leaves the contact point on the inner diameter of the workpiece W, and at this moment the detection signal generation circuit 49 again emits a signal, and the control circuit 58 This signal causes the counter 59 to stop counting the pulse train from the scale read head 47.

したがって、触針42の中心点0がD点に達した時点で
の計数器59の内容は(△X1−ΔM2)+(△X1+
ΔM2)−2×△X、となり、工具位置補正量、すなわ
ち最終切削仕上代(但し直径値)が得られたことになる
Therefore, the content of the counter 59 when the center point 0 of the stylus 42 reaches point D is (△X1 - △M2) + (△X1 +
ΔM2)-2×ΔX, and the tool position correction amount, that is, the final cutting allowance (however, the diameter value) is obtained.

ところで、このように2×△X1 を算出する場合、触
針42が矢印d、e方向に移動するときにおけるスケー
ル読取りヘッド47からの計数されるべきパルス数は(
((D2 Ds) (△X1十△M1))+ΔM1
+ΔM2〕−(△X1+ΔM2)−(Ds−D2−2△
DX1)となる。
By the way, when calculating 2×ΔX1 in this way, the number of pulses to be counted from the scale reading head 47 when the stylus 42 moves in the directions of arrows d and e is (
((D2 Ds) (△X10△M1))+ΔM1
+ΔM2]-(△X1+ΔM2)-(Ds-D2-2△
DX1).

これに対し、触針42が矢印C方向に移動したときにお
ける計数器59の内容は(D2−Ds)である。
On the other hand, the content of the counter 59 when the stylus 42 moves in the direction of arrow C is (D2-Ds).

そして、これら両方の値について、後者から前者が減算
されることになり、この結果として2×△X1 が算出
される。
Then, for both of these values, the former is subtracted from the latter, and 2×ΔX1 is calculated as a result.

このように、6M1とΔM2がそれぞれ相殺されて、正
確な△X1 の値が算出される。
In this way, 6M1 and ΔM2 are each canceled out, and an accurate value of ΔX1 is calculated.

すなわち、本発明によれば機械の位置決め精度に影響さ
れることなく必要とする正確な測定値(最終仕上代)を
得ることが可能なことが明らかになった。
That is, it has been revealed that according to the present invention, it is possible to obtain the required accurate measurement value (final finishing allowance) without being affected by the positioning accuracy of the machine.

また、詳細な説明は省略するが、被加工物Wの中心位置
が主軸23の中心軸線Sから多少ずれている場合もこれ
に影響されることなく正確な情報を得ることが可能なこ
とは明らかである。
Further, although a detailed explanation will be omitted, it is clear that even if the center position of the workpiece W is slightly deviated from the central axis S of the spindle 23, accurate information can be obtained without being affected by this. It is.

さらに、外径測定を行なうことに関しても上記と同様に
正確に行ない得ることは明らかである。
Furthermore, it is clear that measuring the outer diameter can be carried out as accurately as described above.

前述の如く、補正すべき数値は正確に得られるが、実際
には測定の対象となる被加工物Wの材質及び温度並びに
被加工物の剛性さらにチャック24の把持方法によって
は設定された切込み量と実際の切込み量とに差があるこ
と等を考慮する必要がある。
As mentioned above, the numerical value to be corrected can be obtained accurately, but in reality, depending on the material and temperature of the workpiece W to be measured, the rigidity of the workpiece, and the method of gripping the chuck 24, the set depth of cut may vary. It is necessary to take into account that there is a difference between the actual depth of cut and the actual depth of cut.

しかし、これらの諸現象が原因となって生ずる誤差は被
加工物W個々の加工技術上の知見としてあらかじめ求め
られているべきものであり、本発明では前述した触針4
2の切りの良い外径値と実際の外径寸法との差即ち寸法
補正値△Dsの設定に際して前記の個々の被加工物Wに
ついて知られている誤差量を△Dsに適宜加減すること
により、この誤差量を含めた補正を容易に行ない得る。
However, the errors caused by these various phenomena should be determined in advance as knowledge of the processing technology for each workpiece W, and in the present invention, the above-mentioned stylus 4
When setting the difference between the well-cut outer diameter value of No. 2 and the actual outer diameter dimension, that is, the dimension correction value △Ds, by appropriately adding or subtracting the error amount known for each workpiece W to △Ds. , correction including this amount of error can be easily performed.

なお、以上の説明はX方向の測定に関するものであるが
、2方向の測定を行なう場合には、ディジタル形直線ス
ケール46をZ方向にも準備し、かつ第2図における二
点鎖線で示したように制御回路58で制御して計数器5
9に2軸パルス列の計数を行なわしめるように構成すれ
ば、X方向の測定の場合と同様にZ方向の測定も行なう
ことができる。
The above explanation relates to measurement in the X direction, but when measuring in two directions, a digital linear scale 46 is also prepared in the Z direction, and the scale shown by the two-dot chain line in FIG. The counter 5 is controlled by the control circuit 58 as follows.
If 9 is configured to count biaxial pulse trains, measurement in the Z direction can also be performed in the same way as measurement in the X direction.

つぎに被加工物の実際寸法を求める場合について第4図
を参照して前述の工具位置補正量を求める場合と対比し
つつ説明する。
Next, the case of determining the actual dimensions of the workpiece will be explained with reference to FIG. 4, in comparison with the case of determining the tool position correction amount described above.

まず、触針42の実際の外径寸法(Dsとする)を前記
のディジスイッチ60等により設定しておき、測定開始
時に計数器59にセットする。
First, the actual outer diameter dimension (denoted as Ds) of the stylus 42 is set using the digital switch 60, etc., and is set in the counter 59 at the start of measurement.

つぎに、触針42の中心点Oが主軸23の中心軸線S上
の6点に位置するように触針42を第4図に示す矢印a
の如く数値制御移動させ、ついで矢印すに沿って被加工
物Wの測定すべき内径の穴内のD点へ数値制御移動させ
る。
Next, move the stylus 42 by the arrow a shown in FIG.
Then, it is numerically controlled to move along the arrow line to point D in the hole of the inner diameter of the workpiece W to be measured.

Dl を被加工物Wの計測すべき内径の実際寸法とし、
触針42の外周が確実に被測定穴の内壁に当接するよう
被加工物の必要とする最終仕上寸法又は実際寸法より僅
か大きい任意の内径寸法を目標寸法D2 とし、触針4
2を第4図におけるF点、すなわちX座標値−(D2−
Ds)/2に矢印d方向に数値制御移動させて位置決め
する。
Let Dl be the actual dimension of the inner diameter of the workpiece W to be measured,
In order to ensure that the outer periphery of the stylus 42 comes into contact with the inner wall of the hole to be measured, an arbitrary inner diameter dimension slightly larger than the required final finished dimension of the workpiece or the actual dimension is set as the target dimension D2, and the stylus 4
2 is the F point in Fig. 4, that is, the X coordinate value -(D2-
Positioning is performed by numerical control movement in the direction of arrow d to Ds)/2.

ついで触針42を第4図におけるE点、すなわちX座標
値(D2 Ds)、/2に矢印eおよびC方向に数値
制御移動させる。
Then, the stylus 42 is moved by numerical control in the directions of arrows e and C to point E in FIG. 4, that is, the X coordinate value (D2 Ds), /2.

この移動開始後△X1(−(D2−Dl)/2)移動し
たところで触針42の外径接触点は被加工物Wの内径接
触点から離れ、この瞬間に検出信号発生回路49は信号
を発生し、制御回路58はこの信号により計数器59に
この時点からスケール読取りヘッド47からのパルス列
を計数させる。
When the stylus 42 moves by ΔX1 (-(D2-Dl)/2) after the start of this movement, the contact point on the outer diameter of the stylus 42 separates from the contact point on the inner diameter of the workpiece W, and at this moment the detection signal generation circuit 49 outputs a signal. This signal causes the control circuit 58 to cause the counter 59 to count the pulse train from the scale read head 47 from this point on.

矢印e及び矢印Cに沿って触針42が数値制御移動され
てE点に達した時の計数器59の内容はDs+(D2−
DS)−△X1−(D2−△X、)である。
The content of the counter 59 when the stylus 42 is numerically controlled and moved along arrows e and C and reaches point E is Ds+(D2-
DS)-ΔX1-(D2-ΔX, ).

つぎに触針42を再び矢印dに沿ってD点へ数値制御移
動して戻す。
Next, the stylus 42 is again numerically controlled and moved along arrow d to point D and returned.

この移動開始後△X、移動したところで触針42の外径
接触点は被加工物Wの内径接触点を離れ、検出信号発生
回路49は再び信号を発生し、この瞬間に制御回路58
はこの信号により計数器59におけるスケール読取りヘ
ッド47からのパルス列の計数を停止させる。
After the start of this movement ΔX, the outer diameter contact point of the stylus 42 leaves the inner diameter contact point of the workpiece W, the detection signal generation circuit 49 generates a signal again, and at this moment the control circuit 58
This signal causes the counter 59 to stop counting the pulse train from the scale read head 47.

この時点での計数器59の内容は(D2−△X1)−△
X、=D2−2×△X1−D1となり、実際寸法D1が
求められたことになる。
The contents of the counter 59 at this point are (D2-△X1)-△
X,=D2-2×ΔX1-D1, and the actual dimension D1 has been found.

この実際寸法D1、すなわち計数器59の計数の最終結
果は表示器61に表示される。
This actual dimension D1, that is, the final result of counting by the counter 59, is displayed on the display 61.

ところで、このように実際寸法D1 を算出する場合、
触針42が矢印d、e方向に移動するときにおけるスケ
ール読取りヘッド47からの計数されるべきパルス数は
、(D2−Ds−△X1)−△X1−D2−Ds−2△
X、となる。
By the way, when calculating the actual dimension D1 in this way,
The number of pulses to be counted from the scale reading head 47 when the stylus 42 moves in the directions of arrows d and e is (D2-Ds-△X1)-△X1-D2-Ds-2△
It becomes X.

これに対し、予めセットした計数器59の内容は触針4
2の外径寸法Dsである。
In contrast, the contents of the preset counter 59 are the same as those of the stylus 4.
The outer diameter dimension Ds of 2 is.

そして、これら両方の値について、後者と前者が加算さ
れることになり、この結果として実際寸法D1がD1=
D2−2△X1から正確に算出される。
Then, for both of these values, the latter and the former are added, and as a result, the actual dimension D1 becomes D1=
It is accurately calculated from D2-2ΔX1.

なお、以上述べた実際寸法を測定する場合においても、
前述した工具位置補正量を求める場合と同様に、機械の
熱変位等による位置決め誤差及び被加工物Wの中心位置
の変位によって同等影響を受けず、正確な測定を行なう
ことができることは当然である。
Furthermore, even when measuring the actual dimensions mentioned above,
As in the case of calculating the tool position correction amount described above, it is natural that accurate measurements can be made without being equally affected by positioning errors due to thermal displacement of the machine and displacement of the center position of the workpiece W. .

上記実施例においては、数値制御タレット旋盤に実施し
た場合について、かつ丸物の直径を測定する場合につい
て説明したが、本発明はこれらに限定されず、他の一般
の数値制御工作機械、例えば数値制御中ぐり盤に装着す
ることも可能であり、また軸方向の長さの測定も容易に
行なうことも可能である。
In the above embodiment, the case was explained in which the case was implemented in a numerically controlled turret lathe and the diameter of a round object was measured, but the present invention is not limited thereto, and can be applied to other general numerically controlled machine tools, such as numerically controlled It is also possible to install it on a controlled boring machine, and it is also possible to easily measure the length in the axial direction.

以上述べたように、本発明は一つの触針を用い、この触
針が被加工物の測定されるべき部分で対向する2点間の
中心位置からこの2点の一方の点に接触するまでの移動
距離すなわち目標寸法位置までの移動距離を選択的に計
測し、また触針がこの一方の点を離れる瞬間から他方の
点に当接した後難れる瞬間までの触針の移動距離を計測
することにより被加工物の実際寸法または加工誤差(最
終仕上代)を計数測定することを特徴としたものであり
、したがって本発明は下記のような効果を有している。
As described above, the present invention uses one stylus, and the stylus moves from the center position between two opposing points on the part of the workpiece to be measured until it touches one of these two points. Selectively measure the travel distance of the stylus, that is, the travel distance to the target dimensional position, and also measure the travel distance of the stylus from the moment the stylus leaves this one point to the moment it hits the other point and breaks. Accordingly, the present invention has the following effects.

(1)触針を数値制御により移動させる際のクロススラ
イド、すなわち触針取付台の位置決め精度及び蛇行の影
響を受けずに正確な測定を行なうことができる。
(1) Accurate measurement can be performed without being affected by the cross slide when moving the stylus by numerical control, that is, the positioning accuracy of the stylus mount and meandering.

(2)被加工物の中心位置が主軸の中心軸線から多少ず
れた位置にあっても精度よく測定を行なうことができる
(2) Even if the center position of the workpiece is slightly deviated from the central axis of the spindle, accurate measurement can be performed.

(3)機械が発生する振動により弾性変形可能な触針が
微振動している場合であっても、触針が被加工物に一旦
接触した後に離れる瞬間を検知するものであるため、測
定精度は低下しない。
(3) Even if the stylus, which can be elastically deformed, is slightly vibrating due to vibrations generated by the machine, the measurement accuracy is low because it detects the moment when the stylus leaves the workpiece after it makes contact with the workpiece. does not decrease.

(4)触針は被加工物に接触し、かつ離れればよいので
あって、その形状は特に制約されず、したかって極めて
単純な形状にすることができ、工作が容易で安価なもの
とすることができ、また小さい穴径は勿論、穴に設けた
溝、外径部の溝、直径等の複雑な形状の測定をも容易に
行なうことができる。
(4) The stylus only needs to come into contact with and separate from the workpiece, and its shape is not particularly restricted, so it can be made into an extremely simple shape, making it easy and inexpensive to work with. In addition, it is possible to easily measure not only small hole diameters but also complex shapes such as grooves in holes, grooves on the outer diameter, and diameters.

同時に測定精度は摩擦機構を含まぬ形状に構成された触
針の接触圧にも影響を受けない。
At the same time, the measurement accuracy is not affected by the contact pressure of the stylus, which has a shape that does not include a friction mechanism.

(5)被加工物の実際寸法及び工具位置補正量を求める
ためのデータ処理に必要とされるものは、主として計数
器のみであり、したがって従来に比較して極めて簡単な
制御回路構成となし得る。
(5) All that is required for data processing to determine the actual dimensions of the workpiece and the amount of tool position correction is mainly a counter, so the control circuit configuration can be extremely simple compared to conventional ones. .

(6)シたがって、本発明によれば高精度な測定とそれ
に伴う工具位置補正とを行なうことができ、かつ構成が
簡単で安価な自動計測装置を得ることができる。
(6) Therefore, according to the present invention, it is possible to obtain an automatic measuring device that is capable of highly accurate measurement and associated tool position correction, and that is simple in configuration and inexpensive.

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

第1図は数値制御タレット旋盤における従来の自動計測
装置の一例を示すブロック線図、第2図は本発明を数値
制御タレット旋盤に適用した例を示すブロック線図、第
3図は検出信号発生回路のブロック線図、第4図は被加
工物と触針ヘッドとの関係動作を示す計測原理図、第5
図は機械の位置決め誤差を含んだ場合の計測原理図。 29・・・・・・クロススライド、40・・・・・・触
針ヘッド、42、・・・・・触針、46・・・・・・デ
ィジタル形直線スケール、47・・・・・・スケール読
取ヘッド、48・・・・・・計数制御回路、49・・・
・・・検出信号発生回路、58・・・・・・制御回路、
59・・・・・・計数器、60・・・・・・ディジスイ
ッチ、61・・・・・・表示器、W・・・・・・被加工
物。
Fig. 1 is a block diagram showing an example of a conventional automatic measuring device for a numerically controlled turret lathe, Fig. 2 is a block diagram showing an example of applying the present invention to a numerically controlled turret lathe, and Fig. 3 is a detection signal generation A block diagram of the circuit, Figure 4 is a measurement principle diagram showing the relational operation between the workpiece and the stylus head, and Figure 5
The figure shows the measurement principle when machine positioning errors are included. 29...Cross slide, 40...Stylus head, 42,...Stylus, 46...Digital linear scale, 47... Scale reading head, 48... Counting control circuit, 49...
. . . detection signal generation circuit, 58 . . . control circuit,
59...Counter, 60...Digi switch, 61...Display device, W...Workpiece.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 数値制御工作機械の移動台に弾性変形可能な触針を
有する触針ヘッドを装着し、この数値制御工作機械に把
持された被加工物の測定すべき対向2点のそれぞれに前
記触針を交互に接触させるように前記触針ヘッドを前記
被加工物の目標寸法位置まで数値制御移動させ、前記触
針が前記被加工物の対向2点の一方の点を離れる瞬間か
ら他方の点を離れる瞬間までの前記触針ヘッドの移動量
を計測用パルス列として計数し、該計数値(D2−Ds
−2△X、)とこの計数値から前記触針の寸法値Dsと
前記被加工物の目標寸法値D2とを加減算することによ
り、前記被加工物の実際寸法D1(D1=D2−2△X
、)の計測、または仕上加工に先だって対応する工具刃
先位置の補正量となるべき最終仕上代△X、の計測を行
なうことを特徴とする数値制御工作機械における自動計
測方法。 2 数値制御工作機械の移動台上に装着されこの数値制
御工作機械に把持された測定すべき被加工物との接触・
非接触を電位変化として検出する弾性変形可能な単一の
触針を有する触針ヘッドと、前記触針先端からの計測方
向延長線と平行するように計測軸線を保って配設され前
記触針ヘッドの計測方向の移動量に対応した計測用パル
ス列を発生するディジタル形測定装置と、計数制御回路
とを具備してなり、該計数制御回路は、前記触針ヘッド
の検出信号によって前記触針が当接した被加工物から離
れる瞬間に信号を発する検出信号発生回路と、前記ディ
ジタル形測定装置と前記数値制御工作機械の数値制御装
置とに接続され前記検出信号発生回路の検出信号により
前記ディジタル形測定装置からの計測用パルス列の送出
を開始あるいは停止し更に前記数値制御装置からの数値
制御移動用パルス列を選択して送出する制御回路と、該
制御回路から送出された計測用パルス列を計数値(D2
−Ds−2△X1)として計数すると共に、該計数値と
前記触針の寸法値Dsと前記被加工物の目標寸法値D2
とを加減算して前記被加工物の実際寸法D1(Dl−
D2−2△X1)または最終仕上代△X1 を計数する
計数器とで構成されていることを特徴とする数値制御工
作機械における自動計測装置。
[Claims] 1. A stylus head having an elastically deformable stylus is mounted on the movable table of a numerically controlled machine tool, and two opposing points to be measured on a workpiece gripped by the numerically controlled machine tool are mounted. The stylus head is numerically controlled to be moved to the target dimension position of the workpiece so that the stylus is brought into contact with each of the workpieces alternately, and the moment the stylus leaves one of the two opposing points on the workpiece. The amount of movement of the stylus head from 1 to the moment it leaves the other point is counted as a measurement pulse train, and the counted value (D2-Ds
-2△ X
, ), or the final finishing allowance ΔX which should be the correction amount of the corresponding tool cutting edge position prior to finishing machining, in a numerically controlled machine tool. 2. Contact with the workpiece to be measured, which is mounted on the moving table of a numerically controlled machine tool and held by this numerically controlled machine tool.
a stylus head having a single elastically deformable stylus that detects non-contact as a potential change; and a stylus head disposed with a measurement axis parallel to an extension line in the measurement direction from the tip of the stylus. It is equipped with a digital measuring device that generates a measurement pulse train corresponding to the amount of movement of the head in the measurement direction, and a counting control circuit, and the counting control circuit is configured to detect the stylus in response to a detection signal from the stylus head. a detection signal generation circuit that emits a signal at the moment of separation from the workpiece that has come into contact; and a detection signal generation circuit that is connected to the digital measurement device and the numerical control device of the numerically controlled machine tool; A control circuit that starts or stops sending out the measurement pulse train from the measuring device and further selects and sends out the numerically controlled movement pulse train from the numerical control device, and D2
-Ds-2ΔX1), and the counted value, the dimension value Ds of the stylus, and the target dimension value D2 of the workpiece
The actual dimension D1 (Dl-
1. An automatic measuring device for a numerically controlled machine tool, comprising: a counter for counting D2-2ΔX1) or a final finishing allowance ΔX1.
JP51147386A 1976-12-08 1976-12-08 Automatic measurement method and device for numerically controlled machine tools Expired JPS5923942B2 (en)

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