WO2022059748A1 - 工作機械、位置情報補正方法、及び位置情報補正プログラム - Google Patents

工作機械、位置情報補正方法、及び位置情報補正プログラム Download PDF

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龍也 並木
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B19/02—Programme-control systems electric
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    • G05B19/401—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for measuring, e.g. calibration and initialisation, measuring workpiece for machining purposes

Definitions

  • This disclosure relates to machine tools, position information correction methods, and position information correction programs.
  • the machine tool includes a spindle that rotatably grips the work, a tool post on which a tool for processing the work can be installed, a moving body that can move independently of the spindle and the tool post, and the movement of the moving body.
  • a control device that calculates the center position information indicating the center position of the spindle based on the spindle position information acquired through the contact type sensor that moves according to the procedure and the sensor that is moved to the vicinity of the work by moving the moving body. By moving the moving body, the control device acquires the cutting edge position information indicating the position of the cutting edge of the tool via the sensor, and corrects the cutting edge position information based on the center position information.
  • control device moves the moving body so that the center position of the sensor coincides with the center axis of the spindle, and moves the tool post to bring the cutting edge of the tool into contact with the sensor. Therefore, it is preferable to acquire the cutting edge position information.
  • the senor has a columnar support member and a detection unit having a plurality of contacts arranged on the peripheral surface of the support member, and the central position of the sensor is the central axis of the main axis.
  • Moving the moving body so as to match preferably includes moving the moving body so as to coincide with the central axis of the support member and the central axis of the main axis.
  • the moving body is a back spindle that can be arranged to face the spindle.
  • FIG. 1 is a perspective view of a machine tool according to an embodiment.
  • the guide bush device 13 is fixed to the bed 10 and supports the work W1 gripped by the front spindle 11 so as to be slidably guided in the Z1 direction.
  • the tool post 14 is a member that holds a plurality of tools for processing the workpieces W1 and W2 gripped by the front spindle 11 and the rear spindle 12, and is installed on a moving mechanism that moves along the rails 18 and 19. It is possible to move in the X1 direction and the Y1 direction.
  • the rotation and movement of the front spindle 11, the rear spindle 12, and the tool post 14 are controlled by the NC device 20 mounted on the machine tool 1.
  • the front spindle 11, the rear spindle 12, and the tool post 14 can move independently of each other, that is, independently of each other.
  • the NC device 20 is a control device having a calculation circuit, a storage circuit for storing a position correction program for executing position information correction processing, and the like, and instructing various operations of the machine tool.
  • the position correction program may be installed in the management storage unit 42 from a computer-readable portable recording medium such as a CD-ROM or a DVD-ROM using a known setup program or the like.
  • FIG. 2 is a perspective view of the rear main shaft 12 and the front blade base 21 arranged adjacent to the back main shaft 12.
  • the front turret 21 is also referred to as an opposed turret, and is a member that holds a rotary tool 22 such as a drill, a non-rotating tool 23, and a tool setter 24, and moves integrally according to the movement of the rear spindle 12.
  • the tool setter 24 is a contact-type position sensor having a columnar support member 25 and a detection unit 26 arranged on the peripheral surface of the tip of the support member 25.
  • the detection unit 26 has four contacts arranged 90 degrees apart from each other on the peripheral surface of the support member 25, and the four contacts come into contact with the target member such as the work W1 in the X2 and Y2 directions, respectively.
  • the position of the target member is detected from a total of 4 directions, 2 directions each.
  • FIG. 3 is a flowchart of the position information correction process executed by the machine tool 1.
  • the position information correction process shown in FIG. 3 is executed in cooperation with each other while controlling each element of the machine tool 1 by a command from the NC device 20. Further, the position information correction process shown in FIG. 3 may be executed before the work W1 is machined by the tool, or may be appropriately executed while the work W1 is machined by the tool. For example, the position information correction process shown in FIG. 3 may be executed immediately after the machine tool 1 is started, may be executed before the machining of the work W1 is started, and a predetermined number of machining may be performed from the work W1. It may be executed every time a finished work is formed.
  • the NC device 20 instructs the front spindle 11 to grip the work W1 (S101).
  • the front spindle 11 grips the work W1 by a chuck (not shown) according to the instruction of the NC device 20.
  • the NC device 20 instructs to acquire the spindle position information indicating the position of the front spindle (S102).
  • FIG. 4A and 4B are views for explaining the process of S102
  • FIG. 4A is a perspective view of the rear main shaft 12 and the guide bush device 13
  • FIG. 4B is a front view of the guide bush device 13. ..
  • the NC device 20 moves the tool setter 24 in the vicinity of the work W1 supported by the guide bush device 13 by moving the rear spindle 12.
  • the NC device 20 acquires the spindle position information via the toolsetter 24 moved to the vicinity of the work W1.
  • the NC device 20 brings the detection unit 26 of the tool setter 24 into contact with the work W1 as shown by the arrow C in FIG. 4B, and provides the fourth position information P4 indicating the position of the right end of the work W1. Obtained from the tool setter 24. Then, the NC device 20 stores the first position information P1 to the fourth position information P4 acquired via the tool setter 24 as the spindle position information.
  • the NC device 20 determines the center position of the front spindle 11 based on the spindle position information acquired by the processing of S102 via the toolsetter 24 moved to the vicinity of the work W1 by moving the back spindle 12.
  • the indicated center position information is calculated (S103).
  • the NC device 20 uses the coordinates Px of the center position of the front spindle 11 in the X1 direction as the first position information P1 indicating one coordinate of the work W1 in the X1 direction and the third position indicating the other coordinates of the work W1 in the X1 direction. It is calculated as the center value (P1 + P3) / 2 of the information P3. Further, the NC device 20 sets the coordinate Py of the center position of the front spindle 11 in the Y1 direction as the second position information P2 indicating one coordinate of the work W1 in the Y1 direction and the second coordinate indicating the other coordinate of the work W1 in the Y1 direction. 4 Calculated as the center value (P2 + P4) / 2 of the position information P4.
  • the NC device 20 instructs to acquire the cutting edge position information indicating the position of the cutting edge of the tool (S104).
  • FIG. 5A and 5B are views for explaining the process of S104
  • FIG. 5A is a perspective view (No. 1) of the rear main shaft 12 and the guide bush device 13
  • FIG. 5B is a rear main shaft 12 and a guide
  • FIG. 2 is a perspective view (No. 2) of the bush device 13.
  • the central axis of the support member 25 of the tool setter 24 is aligned with the central axis of the front main shaft 11, and the detection unit 26 of the tool setter 24 works.
  • the rear main shaft 12 is moved so as to be close to W1.
  • the NC device 20 has a rear spindle 12 so that the positions of the center of the support member 25 of the tool setter 24 in the X1 direction and the Y direction coincide with the coordinates (Px, Py) indicated by the center position information calculated in the process of S103. To move.
  • the NC device 20 corrects the cutting edge position information acquired in the processing of S104 based on the center position information calculated in the processing of S103 (S105).
  • the NC device 20 uses the coordinates (Px, Py) of the center position of the front spindle 11 included in the center position information in the X1 direction and the Y1 direction as a reference, and the coordinates (Kx, Ky) of the cutting edge of the tool 140 in the X1 direction and the Y1 direction. ) Is corrected to generate the corrected coordinates (Cx, Cy).
  • Cx is represented by (Px-Kx)
  • Cy is represented by (Py-Ky).
  • the correction coordinates (Cx, Cy) generated in the process of S105 are the distances from the cutting edge position of the tool 140 to the work W1, Cx is also referred to as "diameter”, and Cy is also referred to as "core".
  • the position information correction process ends.
  • the machine tool 1 executes the machining process of the work W1 at the tool cutting edge position corrected based on the position information correction process by the tool 140.
  • the machine tool 1 acquires the cutting edge position information indicating the cutting edge position of the tool 140 at a position close to the position where the work W1 is machined while the tool setter 24 is arranged in the vicinity of the work W1, the tool 140 works. It is possible to acquire the cutting edge position information with higher accuracy than when acquiring the cutting edge position information in a state of being separated from W1.
  • the machine tool 1 executes the position information correction process while the work W1 by the tool 140 is machined, so that even if the cutting edge of the tool 140 is worn, the position between the cutting edge of the tool 140 and the work W1. Relationships can be corrected with high accuracy. Further, the machine tool 1 can detect damage to the cutting edge of the tool 140 by executing the position information correction process while the work W1 by the tool 140 is being machined.
  • the tool setter 24 is attached to a front blade base 21 that moves according to the movement of the rear spindle 12, but in the machine tool according to the embodiment, the contact type sensor is a moving body that moves the contact type sensor. It suffices to be held by.
  • the detection unit 26 of the tool setter 24 is arranged with contact portions so as to detect the X1 direction and the Y1 direction, but in the machine tool according to the embodiment, the detection unit of the tool setter is Z1.
  • the contacts may be arranged so that the direction can be further detected. Since the detection unit of the tool setter can further detect the Z1 direction, the distance between the cutting edge position of the tool 140 and the work W1 is added to the "diameter" indicating the X1 direction and the "core” indicating the Y1 direction. It can be generated as three-dimensional coordinates including the "longitudinal" indicating the Z1 direction.
  • the detection unit of the tool setter may be arranged with a contact unit so as to be able to detect either the X1 direction or the Y1 direction.
  • the position information correction process executes the position information correction process only in the Y1 direction.
  • the detector of the toolsetter may have only a single contact.
  • the tool setter is rotatably arranged around the Z1 direction.

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Abstract

工作機械は、ワークを回転可能に把持する主軸と、ワークを加工する工具が設置可能な刃物台と、主軸及び刃物台から独立して移動可能な移動体と、移動体の移動に従って移動する接触式のセンサと、移動体を移動することによってワークの近傍に移動されたセンサを介して取得される主軸位置情報に基づいて主軸の中心位置を示す中心位置情報を算出する制御装置と、を有し、制御装置は、移動体を移動することによって、工具の刃先の位置を示す刃先位置情報をセンサを介して取得し、中心位置情報に基づいて刃先位置情報を補正する。

Description

工作機械、位置情報補正方法、及び位置情報補正プログラム
　本開示は、工作機械、位置情報補正方法、及び位置情報補正プログラムに関する。
　ターニングセンタ及びマシニングセンタ等の工作機械において、ワークを加工する工具の位置を検出する種々の技術が知られている。例えば、工具をワークに手動で当接し、工具の刃先とワークとの間の位置関係を測定して、工具の位置をオフセットとしてＮＣ装置に入力する技術が知られている。また、プリセッタとも称される測定治具により工具の位置が予め調整されて取り付けられた工具ホルダを工作機械に装着する機外プリセットとも称される技術が知られている。しかしながら、これらの技術では、工作機械の停止時間が長くなること、及びオペレータの労力が増加すること等の種々の問題があった。
　これらの問題を解決するために、ワークと工具との間の位置関係を工作機械において自動的に測定する技術が知られている。例えば、特開２００８－２００７９８号公報には、ワークの中心座標を測定するプローブのスタイラスの先端と工具の刃先との間の位置関係に基づいて、プローブによって測定されたワークの中心座標を基準位置として工具の刃先位置を規定する工作機械が開示される。また、特開２０００－１９８０４７号公報には、タレットに装着されたセンサの検出部をワークに当接することで測定される主軸中心線と、センサと共にタレットに装着される工具とセンサとの間の位置関係から、主軸中心線に対する工具の刃先位置を算出する工作機械が記載される。
　しかしながら、特開２００８－２００７９８号公報及び特開２０００－１９８０４７号公報に記載される技術では、ワークの中心位置は測定されるが、工具の刃先の位置は測定されない。特開２００８－２００７９８号公報及び特開２０００－１９８０４７号公報に記載される技術では、工具の刃先の位置が測定されないため、工具の刃先の位置がワークの加工等による発熱等に起因して変位したときに、ワークと工具との間の位置関係は、工具の刃先の位置の変位に起因する誤差を含むおそれがあった。
　本開示は、ワークと工具との間の位置関係を精度よく測定可能な工作機械を提供することを目的とする。
　本開示に係る工作機械は、ワークを回転可能に把持する主軸と、ワークを加工する工具が設置可能な刃物台と、主軸及び刃物台から独立して移動可能な移動体と、移動体の移動に従って移動する接触式のセンサと、移動体を移動することによってワークの近傍に移動されたセンサを介して取得される主軸位置情報に基づいて主軸の中心位置を示す中心位置情報を算出する制御装置とを有し、制御装置は、移動体を移動することによって、工具の刃先の位置を示す刃先位置情報をセンサを介して取得し、中心位置情報に基づいて刃先位置情報を補正する。
　さらに、本開示に係る工作機械では、制御装置は、センサの中心位置が主軸の中心軸に一致するように移動体を移動すると共に、刃物台を移動して工具の刃先をセンサに接触させることで、刃先位置情報を取得することが好ましい。
　さらに、本開示に係る工作機械では、センサは、円柱状の支持部材、及び支持部材の周面に配置された複数の接点を有する検出部を有し、センサの中心位置が主軸の中心軸に一致するように移動体を移動することは、支持部材の中心軸と主軸の中心軸に一致するように移動体を移動することを含むことが好ましい。
　さらに、本開示に係る工作機械では、複数の接点は、支持部材の周面に９０度ずつ離隔して配置された４つの接点を含み、４つの接点に含まれる１８０度離隔して配置される一対の接点の間の距離は、ワークの径と同一であることが好ましい。
　さらに、本開示に係る工作機械では、移動体は、主軸に対向配置可能な背面主軸であることが好ましい。
　また、本開示に係る位置補正方法は、ワークを回転可能に把持する主軸と、ワークを加工する工具が設置可能な刃物台と、主軸及び刃物台から独立して移動可能な移動体と、移動体の移動に従って移動する接触式のセンサと、移動体を移動することによってワークの近傍に移動されたセンサを介して取得される主軸位置情報に基づいて主軸の中心位置を示す中心位置情報を算出する制御装置とを有する工作機械において、制御装置によって実行される位置補正方法であって、制御装置は、移動体を移動することによって、工具の刃先の位置を示す刃先位置情報をセンサを介して取得し、中心位置情報に基づいて刃先位置情報を補正することを含む。
　また、本開示に係る位置補正プログラムは、ワークを回転可能に把持する主軸と、ワークを加工する工具が設置可能な刃物台と、主軸及び刃物台から独立して移動可能な移動体と、移動体の移動に従って移動する接触式のセンサと、移動体を移動することによってワークの近傍に移動されたセンサを介して取得される主軸位置情報に基づいて主軸の中心位置を示す中心位置情報を算出する制御装置とを有する工作機械において、移動体を移動することによって、工具の刃先の位置を示す刃先位置情報をセンサを介して取得し、中心位置情報に基づいて刃先位置情報を補正する処理を制御装置に実行させる。
　本開示に係る工作機械は、ワークと工具との間の位置関係を精度よく測定できる。
実施形態に係る工作機械の斜視図である。 図２は、図１に示す背面主軸及び背面主軸に隣接して配置される正面刃物台の斜視図である。 図１に示す工作機械により実行される位置情報補正処理のフローチャートである。 図３に示すＳ１０２の処理を説明するための図であり、（ａ）は背面主軸及びガイドブッシュ装置の斜視図であり、（ｂ）はガイドブッシュ装置の正面図である。 図３に示すＳ１０３の処理を説明するための図であり、（ａ）は背面主軸及びガイドブッシュ装置の斜視図（その１）であり、（ｂ）は背面主軸及びガイドブッシュ装置の斜視図（その２）である。
　以下、図面を参照しつつ、工作機械、工作機械の制御方法及び工作機械の制御プログラムについて説明する。ただし、本発明は図面または以下に記載される実施形態には限定されないことを理解されたい。
　図１は、実施形態に係る工作機械の斜視図である。
　工作機械１は、ベッド１０と、正面主軸１１と、背面主軸１２と、ガイドブッシュ装置１３と、刃物台１４と、ＮＣ装置２０とを有する。ベッド１０には、正面主軸１１、背面主軸１２、ガイドブッシュ装置１３及び刃物台１４が搭載される。正面主軸１１は、円柱状のワークＷ１を把持可能な中空状の部材であり、レール１５に沿って移動する移動機構に設置されることによってＺ１方向に移動可能である。背面主軸１２は、円柱状のワークＷ２を把持可能な中空状の部材であり、レール１６及び１７に沿って移動する移動機構上に設置されることによってＺ２方向及びＸ２方向に移動可能である。ガイドブッシュ装置１３は、ベッド１０に固定され、正面主軸１１に把持されたワークＷ１をＺ１方向に摺動可能に案内するように支持する。刃物台１４は、正面主軸１１及び背面主軸１２に把持されたワークＷ１及びＷ２を加工する複数の工具を保持する部材であり、レール１８及び１９に沿って移動する移動機構上に設置されることによってＸ１方向及びＹ１方向に移動可能である。正面主軸１１、背面主軸１２及び刃物台１４の回転や移動などは、工作機械１に搭載しているＮＣ装置２０によって、制御される。正面主軸１１、背面主軸１２及び刃物台１４は、互いに独立に、すなわち別個に移動可能である。ＮＣ装置２０は、演算回路、及び位置情報補正処理を実行させる位置補正プログラムを記憶する記憶回路等を有し、工作機械の種々の動作を指示する制御装置である。位置補正プログラムは、例えばＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ等のコンピュータ読み取り可能な可搬型記録媒体から、公知のセットアッププログラム等を用いて管理記憶部４２にインストールされてもよい。
　図２は、背面主軸１２及び背面主軸１２に隣接して配置される正面刃物台２１の斜視図である。
　正面刃物台２１は、対向刃物台とも称され、ドリル等の回転工具２２、非回転工具２３及びツールセッタ２４を保持する部材であり、背面主軸１２の移動に従って一体的に移動する。ツールセッタ２４は、円柱状の支持部材２５及び支持部材２５の先端の周面に配置された検出部２６を有する接触式の位置センサである。検出部２６は、支持部材２５の周面に９０度ずつ離隔して配置された４つの接点を有し、４つの接点がワークＷ１等の対象部材に接触することで、Ｘ２及びＹ２方向のそれぞれに２方向ずつ計４方向から対象部材の位置を検出する。
　 ツールセッタ２４は、検出部２６が有する４つの接点に含まれる１８０度離隔して配置される一対の接点の間の距離が、加工対象であるワークＷ１の径よりも小さくても、大きくてもワークＷ１に４つの接点が接触可能であれば良い。さらに一対の接点の間の距離がワークＷ１の径と同一となるように選択されることで、ワークＷ１が加工される加工点により近くなるので好ましい。ここでは、一対の接点の間の距離がワークＷ１の径の０．８倍以上１．２倍以下であるときに、一対の接点の間の距離は、ワークＷ１の径と同一であるとされる。
　図３は工作機械１により実行される位置情報補正処理のフローチャートである。図３に示す位置情報補正処理は、ＮＣ装置２０からの指令により工作機械１の各要素を制御すると共に協働して実行される。また、図３に示す位置情報補正処理は、工具によってワークＷ１が加工される前に実行されてもよく、工具によってワークＷ１が加工される間に適宜実行されてもよい。例えば、図３に示す位置情報補正処理は、工作機械１が起動された直後に実行されてもよく、ワークＷ１の加工が開始される前に実行されてもよく、ワークＷ１から所定数の加工済ワークが形成される毎に実行されてもよい。
　まず、ＮＣ装置２０は、ワークＷ１の把持を正面主軸１１に指示する（Ｓ１０１）。正面主軸１１は、ＮＣ装置２０の指示に応じて不図示のチャックによりワークＷ１を把持する。
　次いで、ＮＣ装置２０は、正面主軸の位置を示す主軸位置情報の取得を指示する（Ｓ１０２）。
　図４はＳ１０２の処理を説明するための図であり、図４（ａ）は背面主軸１２及びガイドブッシュ装置１３の斜視図であり、図４（ｂ）はガイドブッシュ装置１３の正面図である。
　ＮＣ装置２０は、背面主軸１２を移動させることによってガイドブッシュ装置１３に支持されたワークＷ１の近傍にツールセッタ２４を移動させる。ＮＣ装置２０は、ワークＷ１の近傍に移動されたツールセッタ２４を介して主軸位置情報を取得する。
　まず、ＮＣ装置２０は、図４（ｂ）において矢印Ａで示されるように、ツールセッタ２４の検出部２６をワークＷ１に接触させて、ワークＷ１の上端の位置を示す第１位置情報Ｐ１をツールセッタ２４から取得する。次いで、ＮＣ装置２０は、図４（ｂ）において矢印Ｂで示されるように、ツールセッタ２４の検出部２６をワークＷ１に接触させて、ワークＷ１の左端の位置を示す第２位置情報Ｐ２をツールセッタ２４から取得する。次いで、ＮＣ装置２０は、図４（ｂ）において矢印Ｃで示されるように、ツールセッタ２４の検出部２６をワークＷ１に接触させて、ワークＷ１の下端の位置を示す第３位置情報Ｐ３をツールセッタ２４から取得する。次いで、ＮＣ装置２０は、図４（ｂ）において矢印Ｃで示されるように、ツールセッタ２４の検出部２６をワークＷ１に接触させて、ワークＷ１の右端の位置を示す第４位置情報Ｐ４をツールセッタ２４から取得する。そして、ＮＣ装置２０は、ツールセッタ２４を介して取得した第１位置情報Ｐ１～第４位置情報Ｐ４を主軸位置情報として記憶する。
　次いで、ＮＣ装置２０は、背面主軸１２を移動することによってワークＷ１の近傍に移動されたツールセッタ２４を介して、Ｓ１０２の処理により取得される主軸位置情報に基づいて正面主軸１１の中心位置を示す中心位置情報を算出する（Ｓ１０３）。
　ＮＣ装置２０は、正面主軸１１の中心位置のＸ１方向の座標Ｐｘを、ワークＷ１のＸ１方向の一方の座標を示す第１位置情報Ｐ１及びワークＷ１のＸ１方向の他方の座標を示す第３位置情報Ｐ３の中心値（Ｐ１＋Ｐ３）／２として算出する。また、ＮＣ装置２０は、正面主軸１１の中心位置のＹ１方向の座標Ｐｙを、ワークＷ１のＹ１方向の一方の座標を示す第２位置情報Ｐ２及びワークＷ１のＹ１方向の他方の座標を示す第４位置情報Ｐ４の中心値（Ｐ２＋Ｐ４）／２として算出する。
　次いで、ＮＣ装置２０は、工具の刃先の位置を示す刃先位置情報の取得を指示する（Ｓ１０４）。
　図５はＳ１０４の処理を説明するための図であり、図５（ａ）は背面主軸１２及びガイドブッシュ装置１３の斜視図（その１）であり、図５（ｂ）は背面主軸１２及びガイドブッシュ装置１３の斜視図（その２）である。
　ＮＣ装置２０は、ツールセッタ２４の中心位置が正面主軸１１の中心軸に一致するように背面主軸１２を移動させると共に、刃物台１４を移動させて刃物台１４に保持された工具１４０の刃先をツールセッタ２４に接触させることで、刃先位置情報を取得する。
　まず、ＮＣ装置２０は、図５（ａ）に示されるように、ツールセッタ２４の支持部材２５の中心軸を正面主軸１１の中心軸と一致させ、且つ、ツールセッタ２４の検出部２６がワークＷ１に近接するように、背面主軸１２を移動する。ＮＣ装置２０は、Ｓ１０３の処理で算出された中心位置情報が示す座標（Ｐｘ，Ｐｙ）にツールセッタ２４の支持部材２５の中心のＸ１方向及びＹ方向の位置が一致するように、背面主軸１２を移動させる。次いで、ＮＣ装置２０は、図５（ａ）に示されるように、刃物台１４のＸ１方向の一方からツールセッタ２４に工具１４０の刃先を接触させて刃先の下端の位置を示す第１刃先位置情報Ｋ１をツールセッタ２４から取得する。次いで、ＮＣ装置２０は、図５（ｂ）に示されるように、刃物台１４のＹ１方向の一方からツールセッタ２４に工具１４０の刃先を接触させて刃先の右端の位置を示す第２刃先位置情報Ｋ２をツールセッタ２４から取得する。第１刃先位置情報Ｋ１と第２刃先位置情報Ｋ２より、工具１４０の刃先のＸ１方向及びＹ１方向の座標（Ｋｘ，Ｋｙ）を算出する。
　そして、ＮＣ装置２０は、Ｓ１０３の処理で演算された中心位置情報に基づいて、Ｓ１０４の処理で取得された刃先位置情報を補正する（Ｓ１０５）。ＮＣ装置２０は、中心位置情報に含まれる正面主軸１１の中心位置のＸ１方向及びＹ１方向の座標（Ｐｘ，Ｐｙ）を基準として、工具１４０の刃先のＸ１方向及びＹ１方向の座標（Ｋｘ，Ｋｙ）を補正して、補正座標（Ｃｘ，Ｃｙ）を生成する。補正座標（Ｃｘ，Ｃｙ）において、Ｃｘは（Ｐｘ－Ｋｘ）で示され、Ｃｙは（Ｐｙ－Ｋｙ）で示される。Ｓ１０５の処理で生成される補正座標（Ｃｘ，Ｃｙ）は、工具１４０の刃先位置からワークＷ１までの距離であり、Ｃｘは「径」とも称され、Ｃｙは「芯」とも称される。
　そして、位置情報補正処理は、終了する。位置情報補正処理が終了した後、工作機械１は、工具１４０によって、ワークＷ１を位置情報補正処理に基づいて補正された工具刃先位置での加工処理を実行する。
　工作機械１は、ワークＷ１及び工具１４０の双方の位置を単一のツールセッタ２４によって測定するので、ワークＷ１と工具１４０との間の位置関係を高精度で補正することができる。
　また、工作機械１は、ワークＷ１の中心軸にツールセッタ２４の中心位置を一致させることで、ツールセッタ２４の中心位置を正面主軸１１の中心軸に一致させ、ツールセッタ２４をワークＷ１の近傍（加工する際の位置）に近づけることができる。
　また、工作機械１は、ワークＷ１の近傍にツールセッタ２４を配置した状態で、工具１４０の刃先位置を示す刃先位置情報をワークＷ１を加工する位置に近い位置で取得するので、工具１４０がワークＷ１から離隔した状態で刃先位置情報を取得する場合よりも高精度で刃先位置情報を取得できる。
　また、工作機械１は、正面主軸１１の中心位置を示す中心位置情報を算出した後、予め中心位置情報に基づいた刃先位置情報に対する補正量が記憶されていれば、その補正量でワークＷ１と工具１４０との間の位置関係を補正することができる。この場合、ツールセッタ２４をワークＷ１の中心軸とツールセッタ２４の中心位置を一致させなくてもよい。
　また、工作機械１は、工具１４０によるワークＷ１が加工される間に位置情報補正処理を実行することで、工具１４０の刃先が摩耗した場合でも、工具１４０の刃先とワークＷ１との間の位置関係を高精度で補正できる。また、工作機械１は、工具１４０によるワークＷ１が加工される間に位置情報補正処理を実行することで、工具１４０の刃先の破損を検出することができる。
　また、ツールセッタ２４は、検出部２６に含まれる１８０度離隔して配置される一対の接点の間の距離がワークＷ１の径と同一となるように選択された場合には、刃先位置情報は、ワークＷ１が加工されるときの工具１４０の位置により近い位置で取得される。ツールセッタ２４を検出部２６に含まれる１８０度離隔して配置される一対の接点の間の距離がワークＷ１の径と同一となるので、刃先位置情報の精度を更に高くすることができる。
　また、ツールセッタ２４は、背面主軸１２の移動に従って移動する正面刃物台２１に取り付けられるので、ツールセッタ２４の移動のための部材を別途配置することなく、ワークＷ１及び工具１４０から主軸位置情報及び刃物位置情報を取得することができる。
　工作機械１では、ツールセッタ２４は、背面主軸１２の移動に従って移動する正面刃物台２１に取り付けられるが、実施形態に係る工作機械では、接触式のセンサは、接触式のセンサを移動する移動体によって保持されていればよい。
　また、工作機械１では、ツールセッタ２４の検出部２６は、Ｘ１方向及びＹ１方向を検出するように接点部が配置されるが、実施形態に係る工作機械では、ツールセッタの検出部は、Ｚ１方向をさらに検出可能なように接点部が配置されてもよい。ツールセッタの検出部がＺ１方向を更に検出可能になることで、工具１４０の刃先位置とワークＷ１との間の距離を、Ｘ１方向を示す「径」及びＹ１方向を示す「芯」に加えてＺ１方向を示す「長手」を含む３次元の座標として生成することができる。
　また、実施形態に係る工作機械では、ツールセッタの検出部は、Ｘ１方向及びＹ１方向の何れか一方を検出可能なように接点部が配置されてもよい。例えば、ツールセッタの検出部がＹ１方向のみを検出可能であるとき、位置情報補正処理は、Ｙ１方向についてのみ位置情報補正処理を実行する。ツールセッタの検出部は、単一の接点のみを有していてもよい。ツールセッタの検出部が単一の接点のみを有するとき、ツールセッタは、Ｚ１方向の周囲に旋回可能に配置される。
　また、説明された位置情報補正処理では、ワークＷ１を案内可能に支持するガイドブッシュ装置１３を有するが、実施形態に係る工作機械は、ガイドブッシュ装置１３を有さなくてもよい。

Claims (7)

  1. 　ワークを回転可能に把持する主軸と、
    　前記ワークを加工する工具が設置可能な刃物台と、
    　前記主軸及び前記刃物台から独立して移動可能な移動体と、
    　前記移動体の移動に従って移動する接触式のセンサと、
    　前記移動体を移動することによって前記ワークの近傍に移動された前記センサを介して取得される主軸位置情報に基づいて前記主軸の中心位置を示す中心位置情報を算出する制御装置と、を有し、
    　前記制御装置は、前記移動体を移動することによって、前記工具の刃先の位置を示す刃先位置情報を前記センサを介して取得し、前記中心位置情報に基づいて前記刃先位置情報を補正する、ことを特徴とする工作機械。
  2. 　前記制御装置は、前記センサの中心位置が前記主軸の中心軸に一致するように前記移動体を移動すると共に、前記刃物台を移動して前記工具の刃先を前記センサに接触させることで、前記刃先位置情報を取得する、請求項１に記載の工作機械。
  3. 　前記センサは、円柱状の支持部材、及び前記支持部材の周面に配置された複数の接点を有する検出部を有し、
    　前記センサの中心位置が前記主軸の中心軸に一致するように前記移動体を移動することは、支持部材の中心軸と前記主軸の中心軸に一致するように前記移動体を移動することを含む、請求項２に記載の工作機械。
  4. 　前記複数の接点は、前記支持部材の周面に９０度ずつ離隔して配置された４つの接点を含み、
    　４つの接点に含まれる１８０度離隔して配置される一対の前記接点の間の距離は、前記ワークの径と同一である、請求項３に記載の工作機械。
  5. 　前記移動体は、前記主軸に対向配置可能な背面主軸である、請求項１～４の何れか一項に記載の工作機械。
  6. 　ワークを回転可能に把持する主軸と、
    　前記ワークを加工する工具が設置可能な刃物台と、
    　前記主軸及び前記刃物台から独立して移動可能な移動体と、
    　前記移動体の移動に従って移動する接触式のセンサと、
    　前記移動体を移動することによって前記ワークの近傍に移動された前記センサを介して取得される主軸位置情報に基づいて前記主軸の中心位置を示す中心位置情報を算出する制御装置と、を有する工作機械において、前記制御装置によって実行される位置補正方法であって、
    　前記移動体を移動することによって、前記工具の刃先の位置を示す刃先位置情報を前記センサを介して取得し、
    　前記中心位置情報に基づいて前記刃先位置情報を補正する、
    　ことを含む、ことを特徴とする位置補正方法。
  7. 　ワークを回転可能に把持する主軸と、
    　前記ワークを加工する工具が設置可能な刃物台と、
    　前記主軸及び前記刃物台から独立して移動可能な移動体と、
    　前記移動体の移動に従って移動する接触式のセンサと、
    　前記移動体を移動することによって前記ワークの近傍に移動された前記センサを介して取得される主軸位置情報に基づいて前記主軸の中心位置を示す中心位置情報を算出する制御装置と、を有する工作機械において、
    　前記移動体を移動することによって、前記工具の刃先の位置を示す刃先位置情報を前記センサを介して取得し、
    　前記中心位置情報に基づいて前記刃先位置情報を補正する、
    　処理を前記制御装置に実行させる、ことを特徴とする位置補正プログラム。
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