JP2003136401A - 条材の変形量測定方法及び測定装置 - Google Patents
条材の変形量測定方法及び測定装置Info
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 31
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Landscapes
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 条材の変形量の測定が容易に行える条材の変
形量測定方法及び測定装置を提供する。 【解決手段】 ＮＣ平面研削盤の砥石カバー３もしくは
ＮＣ移動軸から延ばしたアームに変位計１３を取付け、
ＮＣ平面研削盤と変位計１３とをパソコン８で集中管理
することにより、大掛かりな改造を伴うことなく、条材
１２の変形量の測定を容易に行うことができる。
形量測定方法及び測定装置を提供する。 【解決手段】 ＮＣ平面研削盤の砥石カバー３もしくは
ＮＣ移動軸から延ばしたアームに変位計１３を取付け、
ＮＣ平面研削盤と変位計１３とをパソコン８で集中管理
することにより、大掛かりな改造を伴うことなく、条材
１２の変形量の測定を容易に行うことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＮＣ平面研削盤に
よる条材の変形量測定方法及び測定装置に関する。
よる条材の変形量測定方法及び測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】マニシングセンタの自動工具交換機（Ａ
ＴＣ）用ツールの一つとして用いられているタッチプロ
ーブに代表されるように、ワークの形状を自動工具交換
機上（以下「機上」という。）で測定する技術は従来か
らあり、一部はすでに実用化されている。また、非球面
切削・研削を行う上で変位計を用いた機上測定を用いる
試みもなされている。
ＴＣ）用ツールの一つとして用いられているタッチプロ
ーブに代表されるように、ワークの形状を自動工具交換
機上（以下「機上」という。）で測定する技術は従来か
らあり、一部はすでに実用化されている。また、非球面
切削・研削を行う上で変位計を用いた機上測定を用いる
試みもなされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、マニシング
センタと同様にタッチプローブを用いようとした場合、
ＮＣ（数値制御）平面研削盤にはごく一部の高価な高級
機種を除きＡＴＣ機能はなく、市販されているタッチプ
ローブをそのまま利用することは不可能である。
センタと同様にタッチプローブを用いようとした場合、
ＮＣ（数値制御）平面研削盤にはごく一部の高価な高級
機種を除きＡＴＣ機能はなく、市販されているタッチプ
ローブをそのまま利用することは不可能である。
【０００４】そこで、ＮＣ移動軸に変位計を取り付けて
ワークの形状測定を行う場合、まず問題となるのがＮＣ
移動軸の座標値と変位計からのデータとをいかに関連づ
けるかである。
ワークの形状測定を行う場合、まず問題となるのがＮＣ
移動軸の座標値と変位計からのデータとをいかに関連づ
けるかである。
【０００５】一般的なＮＣ装置において、パソコンがＮ
Ｃ移動軸に任意の座標への移動を命令することはＧコー
ドを用いることにより容易に行われるが、リアルタイム
でＮＣ軸の現在座標値を取得することは困難である。し
たがって、ＮＣ移動軸に変位計を取付けて機上測定を行
うのはＮＣ移動軸の現在座標軸が推測しやすい軸対称形
状やカムに代表されるような位相形状にほとんど限定さ
れていたという問題があった。
Ｃ移動軸に任意の座標への移動を命令することはＧコー
ドを用いることにより容易に行われるが、リアルタイム
でＮＣ軸の現在座標値を取得することは困難である。し
たがって、ＮＣ移動軸に変位計を取付けて機上測定を行
うのはＮＣ移動軸の現在座標軸が推測しやすい軸対称形
状やカムに代表されるような位相形状にほとんど限定さ
れていたという問題があった。
【０００６】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、条材の変形量の測定が容易に行える条材の変形量測
定方法及び測定装置を提供することにある。
し、条材の変形量の測定が容易に行える条材の変形量測
定方法及び測定装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の条材の変形量測定方法は、ＮＣ平面研削盤で
加工された条材の変形量の測定を行う条材の変形量測定
方法において、ＮＣ平面研削盤の砥石カバーもしくはＮ
Ｃ移動軸から延ばしたアームに取付けられた変位計から
のデータと、ＮＣコードにオリジナルのＮＣ移動軸の軸
移動終了Ｍコードが付加されたＮＣ平面研削盤からのＮ
Ｃ移動軸の軸移動終了信号とをパソコンで受信し、パソ
コンがＮＣ移動軸の軸移動終了信号を受信した後に読み
取ったデータと測定点座標とに基づいて条材の変形量の
測定を行うものである。
に本発明の条材の変形量測定方法は、ＮＣ平面研削盤で
加工された条材の変形量の測定を行う条材の変形量測定
方法において、ＮＣ平面研削盤の砥石カバーもしくはＮ
Ｃ移動軸から延ばしたアームに取付けられた変位計から
のデータと、ＮＣコードにオリジナルのＮＣ移動軸の軸
移動終了Ｍコードが付加されたＮＣ平面研削盤からのＮ
Ｃ移動軸の軸移動終了信号とをパソコンで受信し、パソ
コンがＮＣ移動軸の軸移動終了信号を受信した後に読み
取ったデータと測定点座標とに基づいて条材の変形量の
測定を行うものである。
【０００８】上記構成に加え本発明の条材の変形量測定
方法は、変位計として電気マイクロメータ等の接触式変
位計を用いて条材の変形量の測定を行ってもよい。
方法は、変位計として電気マイクロメータ等の接触式変
位計を用いて条材の変形量の測定を行ってもよい。
【０００９】上記構成に加え本発明の条材の変形量測定
方法は、変位計としてレーザフォーカス変位計等の非接
触式変位計を用いて条材の変形量の測定を行ってもよ
い。
方法は、変位計としてレーザフォーカス変位計等の非接
触式変位計を用いて条材の変形量の測定を行ってもよ
い。
【００１０】本発明の条材の変形量測定置は、ＮＣ平面
研削盤で加工された条材の変形量の測定を行う条材の変
形量測定装置において、ＮＣ平面研削盤の砥石カバーも
しくはＮＣ移動軸から延ばしたアームに取り付けられた
変位計と、ＮＣコードにオリジナルのＮＣ移動軸の軸移
動終了Ｍコードが付加されたＮＣ平面研削盤からのＮＣ
移動軸の軸移動終了信号とを受信した後に読み取ったデ
ータと測定点座標とに基づいて条材の変形量の測定を行
うパソコンとを備えたものである。
研削盤で加工された条材の変形量の測定を行う条材の変
形量測定装置において、ＮＣ平面研削盤の砥石カバーも
しくはＮＣ移動軸から延ばしたアームに取り付けられた
変位計と、ＮＣコードにオリジナルのＮＣ移動軸の軸移
動終了Ｍコードが付加されたＮＣ平面研削盤からのＮＣ
移動軸の軸移動終了信号とを受信した後に読み取ったデ
ータと測定点座標とに基づいて条材の変形量の測定を行
うパソコンとを備えたものである。
【００１１】本発明によれば、ＮＣ平面研削盤の砥石カ
バーもしくはＮＣ移動軸から延ばしたアームに変位計を
取付け、ＮＣ平面研削盤と変位計とをパソコンで集中管
理することにより、大掛かりな改造を伴うことなく、条
材の変形量の測定を容易に行うことができる。
バーもしくはＮＣ移動軸から延ばしたアームに変位計を
取付け、ＮＣ平面研削盤と変位計とをパソコンで集中管
理することにより、大掛かりな改造を伴うことなく、条
材の変形量の測定を容易に行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳述する。
図面に基づいて詳述する。
【００１３】図１は本発明の条材の変形量測定方法を適
用した測定装置が取付けられたＮＣ平面研削盤の一実施
の形態を示す概念図である。
用した測定装置が取付けられたＮＣ平面研削盤の一実施
の形態を示す概念図である。
【００１４】同図において、１はＮＣ平面研削盤のスピ
ンドルであり、ステッピングモータ及びリニアスケール
（いずれも図示せず。）で上下方向（Ｚ軸方向）と左右
方向（Ｙ軸方向）とに精密な位置決めができるようにな
っている。
ンドルであり、ステッピングモータ及びリニアスケール
（いずれも図示せず。）で上下方向（Ｚ軸方向）と左右
方向（Ｙ軸方向）とに精密な位置決めができるようにな
っている。
【００１５】２はスピンドル１の回転軸１ａに取付けら
れた回転砥石であり、回転砥石２が回転しながら条材
（ワーク）１２に切り込むことで除去加工を施すように
なっている。
れた回転砥石であり、回転砥石２が回転しながら条材
（ワーク）１２に切り込むことで除去加工を施すように
なっている。
【００１６】３は砥石カバーであり、万が一砥石２が回
転中に割れたり欠けたりした場合、破片が飛散して事故
を起こすのを防止するためと、ワーク１２の加工部位に
加工液（通常アルカリ性溶液）を注入する湿式研削を行
う場合、加工液が飛散して作業者に付着するのを防止す
るためのものでもある。
転中に割れたり欠けたりした場合、破片が飛散して事故
を起こすのを防止するためと、ワーク１２の加工部位に
加工液（通常アルカリ性溶液）を注入する湿式研削を行
う場合、加工液が飛散して作業者に付着するのを防止す
るためのものでもある。
【００１７】４はワーク１２を載せるテーブルであり、
紙面に対して垂直方向（Ｘ軸方向）に往復運動できるよ
うになっている。
紙面に対して垂直方向（Ｘ軸方向）に往復運動できるよ
うになっている。
【００１８】６は変位計としての電気マイクロメータ１
３のプローブであり、電気マイクロメータプローブ取付
け用のベース５を介して砥石カバー３に固定されてい
る。
３のプローブであり、電気マイクロメータプローブ取付
け用のベース５を介して砥石カバー３に固定されてい
る。
【００１９】７は電気マイクロメータアンプであり、プ
ローブ６の先端の微小な変位を電気的に増幅して数値化
する。これらベース５と、プローブ６と、電気マイクロ
メータアンプ７とで電気マイクロメータ１３が構成され
ている。
ローブ６の先端の微小な変位を電気的に増幅して数値化
する。これらベース５と、プローブ６と、電気マイクロ
メータアンプ７とで電気マイクロメータ１３が構成され
ている。
【００２０】８はＮＣ平面研削盤と電気マイクロメータ
１３とを集中制御するパソコンであり、リンクＡ９、リ
ンクＢ１０及びリンクＣ１１で各機器とデータ通信を行
う。表１は各リンク９〜１１の詳細を示す表である。
１３とを集中制御するパソコンであり、リンクＡ９、リ
ンクＢ１０及びリンクＣ１１で各機器とデータ通信を行
う。表１は各リンク９〜１１の詳細を示す表である。
【００２１】
【表１】
【００２２】これらパソコン８、リンク９〜１１及び電
気マイクロメータ１３で条材の変形量測定装置が構成さ
れている。
気マイクロメータ１３で条材の変形量測定装置が構成さ
れている。
【００２３】次に図１に示した測定装置の動作について
図２を参照して説明する。
図２を参照して説明する。
【００２４】図２は図１に示した測定装置の動作フロー
図であり、「加工→機上測定→追加工」のサイクルを示
している。
図であり、「加工→機上測定→追加工」のサイクルを示
している。
【００２５】パソコン８により入力されたワーク１２の
理想形状を基に測定点を予め算出しておく。なお、この
とき測定点数をＮ個であるとする（ステップＳ１）。
理想形状を基に測定点を予め算出しておく。なお、この
とき測定点数をＮ個であるとする（ステップＳ１）。
【００２６】パソコン８は加工用ＮＣプログラムを自動
的に作製し（ステップＳ２）、リンクＢ１０を用いてＮ
Ｃ平面研削盤に転送する（ステップＳ３）。
的に作製し（ステップＳ２）、リンクＢ１０を用いてＮ
Ｃ平面研削盤に転送する（ステップＳ３）。
【００２７】ＮＣ平面研削盤は、受信した加工用ＮＣプ
ログラムを実行してワーク１２を形作る（ステップＳ
４）。
ログラムを実行してワーク１２を形作る（ステップＳ
４）。
【００２８】加工終了後、機上測定を始めるに際し、測
定点番号ｎを初期化する（ステップＳ５）。
定点番号ｎを初期化する（ステップＳ５）。
【００２９】パソコン８は、ｎ番目の測定点へ電気マイ
クロメータ１３のプローブ６を移動させるＧコードを、
リンクＢ１０を用いてＮＣ平面研削盤に転送し（ステッ
プＳ６）、続けてＮＣ移動軸の軸移動終了後Ｍコードを
同様にリンクＢ１０を用いてＮＣ平面研削盤に転送する
（ステップＳ７）。
クロメータ１３のプローブ６を移動させるＧコードを、
リンクＢ１０を用いてＮＣ平面研削盤に転送し（ステッ
プＳ６）、続けてＮＣ移動軸の軸移動終了後Ｍコードを
同様にリンクＢ１０を用いてＮＣ平面研削盤に転送する
（ステップＳ７）。
【００３０】指定のＮＣ軸移動が終了した後、ＮＣ平面
研削盤はＮＣ移動軸の軸移動終了Ｍコードを実行、すな
わちリンクＣ１１を用いて軸移動終了信号をパソコン８
に発信し、待機状態となる。ここで、待機状態とは、Ｆ
ＩＮ信号（終了信号）を受信するまで一切の次動作を行
わない状態をいう（ステップＳ８）。
研削盤はＮＣ移動軸の軸移動終了Ｍコードを実行、すな
わちリンクＣ１１を用いて軸移動終了信号をパソコン８
に発信し、待機状態となる。ここで、待機状態とは、Ｆ
ＩＮ信号（終了信号）を受信するまで一切の次動作を行
わない状態をいう（ステップＳ８）。
【００３１】ＮＣ平面研削盤からの軸移動終了信号を受
信したパソコン８は、リンクＣ１１を用いてＦＩＮ信号
をＮＣ平面研削盤に発信し（ステップＳ９）、続けてリ
ンクＡ９を用いてデータ転送命令を電気マイクロメータ
アンプ７に転送する（ステップＳ１０）。
信したパソコン８は、リンクＣ１１を用いてＦＩＮ信号
をＮＣ平面研削盤に発信し（ステップＳ９）、続けてリ
ンクＡ９を用いてデータ転送命令を電気マイクロメータ
アンプ７に転送する（ステップＳ１０）。
【００３２】データ転送命令を受信した電気マイクロメ
ータアンプ７は、リンクＡ９を用いて現在の読取り値を
パソコン８に転送する（ステップＳ１１）。
ータアンプ７は、リンクＡ９を用いて現在の読取り値を
パソコン８に転送する（ステップＳ１１）。
【００３３】電気マイクロメータ１３の現在の読取り値
を受信したパソコン８は、測定点番号ｎを１進め（ステ
ップＳ１２）、全測定点のデータを得るまでステップＳ
６からステップＳ１２まで繰り返す（ステップＳ１
３）。
を受信したパソコン８は、測定点番号ｎを１進め（ステ
ップＳ１２）、全測定点のデータを得るまでステップＳ
６からステップＳ１２まで繰り返す（ステップＳ１
３）。
【００３４】全測定点のデータを取得した後、パソコン
８は測定結果と理想形状の数値とから形状誤差を算出し
（ステップＳ１４）、形状誤差が公差以下であれば終了
となるが（ステップＳ１５）、もし形状誤差が公差より
大きければ形状誤差を加味した追加工プログラムを作成
し（ステップＳ１６）、ステップＳ３から繰り返す。こ
の結果、ワーク１２の変形量の測定が容易に行える。
８は測定結果と理想形状の数値とから形状誤差を算出し
（ステップＳ１４）、形状誤差が公差以下であれば終了
となるが（ステップＳ１５）、もし形状誤差が公差より
大きければ形状誤差を加味した追加工プログラムを作成
し（ステップＳ１６）、ステップＳ３から繰り返す。こ
の結果、ワーク１２の変形量の測定が容易に行える。
【００３５】なお、本実施の形態では電気マイクロメー
タ１３を砥石カバー３に取付けた場合で説明したが、本
発明はこれに限定されずＮＣ移動軸から延ばしたアーム
（図示せず。）に取付けてもよく、スピンドル１に取付
けてもよい。また、電気マイクロメータ１３のような接
触式変位計の代わりにレーザフォーカス変位計等の非接
触式変位計を用いてもよい。
タ１３を砥石カバー３に取付けた場合で説明したが、本
発明はこれに限定されずＮＣ移動軸から延ばしたアーム
（図示せず。）に取付けてもよく、スピンドル１に取付
けてもよい。また、電気マイクロメータ１３のような接
触式変位計の代わりにレーザフォーカス変位計等の非接
触式変位計を用いてもよい。
【００３６】
【実施例】次に具体的な数値を挙げて説明するが、本発
明はこれに限定されるものではない。
明はこれに限定されるものではない。
【００３７】図３は図１に示した測定装置が取付けられ
たＮＣ平面研削盤による加工仕上がりの断面形状の図面
である。図４（ａ）、（ｂ）は図１に示した測定装置が
取付けられたＮＣ平面研削盤による形状誤差の推移を示
す図である。特に図４（ｂ）は、図４（ａ）のうち、形
状誤差−０．００３ｍｍ〜０．００７ｍｍの範囲を拡大
して示した図である。図４（ａ）、（ｂ）において、横
軸は位置軸であり、縦軸は形状誤差軸である。また、加
工条件を表２に示す。
たＮＣ平面研削盤による加工仕上がりの断面形状の図面
である。図４（ａ）、（ｂ）は図１に示した測定装置が
取付けられたＮＣ平面研削盤による形状誤差の推移を示
す図である。特に図４（ｂ）は、図４（ａ）のうち、形
状誤差−０．００３ｍｍ〜０．００７ｍｍの範囲を拡大
して示した図である。図４（ａ）、（ｂ）において、横
軸は位置軸であり、縦軸は形状誤差軸である。また、加
工条件を表２に示す。
【００３８】
【表２】
【００３９】図４（ａ）、（ｂ）より、「加工→測定→
追加工」のループを２度回すことで、形状精度０．５μ
ｍ以下を達成していることが分かる。
追加工」のループを２度回すことで、形状精度０．５μ
ｍ以下を達成していることが分かる。
【００４０】以上において、変位計をＮＣ駆動軸に取付
けて、ＮＣ平面研削盤と変位計とをパソコンで集中管理
することにより、ＮＣ平面研削盤に対し大掛かりな改造
を行うことなく低コストの機上測定が可能となる。ま
た、測定対象となるワークの形状や大きさによって変位
計の種類を選択することができるという効果もあり、さ
らに「加工→機上測定→追加工」のサイクルも全自動も
しくは半自動で行わせることもできる。
けて、ＮＣ平面研削盤と変位計とをパソコンで集中管理
することにより、ＮＣ平面研削盤に対し大掛かりな改造
を行うことなく低コストの機上測定が可能となる。ま
た、測定対象となるワークの形状や大きさによって変位
計の種類を選択することができるという効果もあり、さ
らに「加工→機上測定→追加工」のサイクルも全自動も
しくは半自動で行わせることもできる。
【００４１】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。
な優れた効果を発揮する。
【００４２】条材の変形量の測定が容易に行える条材の
変形量測定方法及び測定装置の提供を実現することがで
きる。
変形量測定方法及び測定装置の提供を実現することがで
きる。
【図１】本発明の条材の変形量測定方法を適用した測定
装置が取付けられたＮＣ平面研削盤の一実施の形態を示
す概念図である。
装置が取付けられたＮＣ平面研削盤の一実施の形態を示
す概念図である。
【図２】図１に示した測定装置の動作フロー図である。
【図３】図１に示した測定装置が取付けられたＮＣ平面
研削盤による加工仕上がりの断面形状の図面である。
研削盤による加工仕上がりの断面形状の図面である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は図１に示した測定装置が取付
けられたＮＣ平面研削盤による形状誤差の推移を示す図
である。
けられたＮＣ平面研削盤による形状誤差の推移を示す図
である。
１ スピンドル
２ 回転砥石
３ 砥石カバー
４ テーブル
５ べース
６ プローブ
７ 電気マイクロメータアンプ
８ パソコン
９ リンクＡ
１０ リンクＢ
１１ リンクＣ
１２ ワーク（条材）
１３ 電気マイクロメータ（変位計）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｂ２４Ｂ 49/12 Ｂ２４Ｂ 49/12
Claims (4)
- 【請求項１】 ＮＣ平面研削盤で加工された条材の変形
量の測定を行う条材の変形量測定方法において、上記Ｎ
Ｃ平面研削盤の砥石カバーもしくはＮＣ移動軸から延ば
したアームに取付けられた変位計からのデータと、ＮＣ
コードにオリジナルのＮＣ移動軸の軸移動終了Ｍコード
が付加されたＮＣ平面研削盤からのＮＣ移動軸の軸移動
終了信号とをパソコンで受信し、該パソコンが該ＮＣ移
動軸の軸移動終了信号を受信した後に読み取った上記デ
ータと測定点座標とに基づいて上記条材の変形量の測定
を行うことを特徴とする条材の変形量測定方法。 - 【請求項２】 上記変位計として電気マイクロメータ等
の接触式変位計を用いて上記条材の変形量の測定を行う
請求項１に記載の条材の変形量測定方法。 - 【請求項３】 上記変位計としてレーザフォーカス変位
計等の非接触式変位計を用いて上記条材の変形量の測定
を行う請求項１に記載の条材の変形量測定方法。 - 【請求項４】 ＮＣ平面研削盤で加工された条材の変形
量の測定を行う条材の変形量測定装置において、上記Ｎ
Ｃ平面研削盤の砥石カバーもしくはＮＣ移動軸から延ば
したアームに取り付けられた変位計と、ＮＣコードにオ
リジナルのＮＣ移動軸の軸移動終了Ｍコードが付加され
たＮＣ平面研削盤からのＮＣ移動軸の軸移動終了信号と
を受信した後に読み取った上記データと測定点座標とに
基づいて上記条材の変形量の測定を行うパソコンとを備
えたことを特徴とする条材の変形量測定置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001327858A JP2003136401A (ja) | 2001-10-25 | 2001-10-25 | 条材の変形量測定方法及び測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001327858A JP2003136401A (ja) | 2001-10-25 | 2001-10-25 | 条材の変形量測定方法及び測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003136401A true JP2003136401A (ja) | 2003-05-14 |
Family
ID=19144017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001327858A Pending JP2003136401A (ja) | 2001-10-25 | 2001-10-25 | 条材の変形量測定方法及び測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003136401A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101438822B1 (ko) | 2008-05-14 | 2014-09-05 | 현대자동차주식회사 | 가공물의 공차 누적 방지 시스템 및 그 방법 |
| CN114952621A (zh) * | 2022-05-18 | 2022-08-30 | 东莞溪河精密技术有限公司 | 自适应调节的打磨方法及装置 |
-
2001
- 2001-10-25 JP JP2001327858A patent/JP2003136401A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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