JPH01199105A - 真球測定装置及びボールエンドミル用真球測定装置並びに切欠かれた球状部を有する被測定物の真球測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は先端に切欠かれた球状部を有する物の、その真
球精度を高精度に測定できる真球精度測定装置及びその
測定方法に関するもので、特に切削工具であるボールエ
ンドミル等の回転軌跡での真球精度、すなわちＲ精度を
高精度に測定できる装置に関する。

【従来の技術〕

これまで先端に切欠かれた球状部を有する物の寸法や形
状測定器具としては次のようなものが知られている。

（１）投影測定器：被測定物に光を当て、その影像をス
クリーン上に拡大投影することによって測定する。

（２）レーザー測定器二投影の一種であり、１つの平面
内で高速で走査されるレーザービームを被測定物の直交
方向に投射し、その受光量より影像部の寸法を測定する
。

（３）輪郭測定器：触針にて被測定物の輪郭を拡大トレ
ースすることにより測定する。

（４）三次元測定器ニブローブにて被測定物の座標を入
力し、コンピュータ処理にて三次元的に測定する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、これら従来の測定器により、例えば第３
図に示すような先端視（第３（ｂ）図）でＳ字状の円弧
切刃稜４１を有し、その回転軌跡において半球状を呈す
るボールエンドミル４の真球精度、すなわちＲ精度を高
精度に測定することは難しい。つまり前記従来の（１）
、（２）による投影方式の測定器では、測定しようとす
るボールエンドミルの円弧切刃稜４１は、同一平面上に
配置されていないので、先端中心部４２と外周切刃との
接点部４３とを同一高さにしてもこの間の円弧切刃稜４
１は、回転軌跡での本来のＲ精度より中心側に位置して
いるので、その影像も本来のＲ精度より中心側に片寄っ
たものとなり、このＲ精度を正確に測ることはできない
。

又、（３）、（４）による触針方式の測定器では、三次
元的にねじれている該円弧切刃稜４１をトレースして回
転軌跡でのＲ精度を正確に測定するのはむずかしい。

本発明は１以上のような問題点を解消し、Ｓ字状の円弧
切刃稜を有するボールエンドミルなどのような球状部が
複雑に切欠かれているものの真球精度を容易にかつ高精
度に測定できる真球測定装置及びその測定方法、並びに
ボールエンドミル用真球測定装置を提供することを目的
とする。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 上記目的を達成させるため、本発明は次のような構成要
件を具備している。すなわち。

球状部の一部が切欠かれた被測定物の回転制御をする制
御用モーターを備えたワークヘッドを保持しその軸線方
向のスライドを制御する制御用モーターを備えた位置決
めテーブルと、レーザー測定器及び回転制御用モーター
を備え前記ワークヘッド軸線と直交する回転軸を有する
回転テーブルとをベッド上に配備しており、そして前記
レーザー測定器はその測定範囲が前記回転テーブルの回
転軸を含む一平面上になるように配置され、更に前記回
転テーブル上には該レーザー測定範囲を形成する一平面
と直交し、且つ前記ワークヘッド軸線を含む平面上に前
記被測定物の測定箇所が位置した時に該測定物の存在を
感知する位置検出器が配置されていることを特徴とする
真球測定装置。

又、上記装置は回転軌跡で半球状を呈するボールエンド
ミルのＲ精度測定に好適なボールエンドミル用測定装置
である。そして上記装置を用い、切欠かれた球状部の測
定箇所が該球状部中心を含む水平面上に位置した状態で
、常にレーザービームによる測定が行われるよう位置検
出機器により位置決めを行なう真球精度の測定方法であ
る。

〔作用〕

本発明によれば、被測定物の軸線方向スライドを制御す
ることにより被測定物の切欠かれた球状部中心とレーザ
ー測定器の回転中心とを一致させた状態で被測定物とレ
ーザー測定器の回転制御をし、更に前記レーザー測定器
の回転中心を通る一平面上に位置検出器を配置して、前
記測定箇所が常に該中心を含む水平面上に位置した状態
で、レーザービームによる測定が行なわれるようにしで
あるので、例えば被測定物の切欠かれた球状部が底面視
でＳ字状の切刃稜を呈するボールエンドミルでも、その
切刃稜の任意の点を常にエンドミルの軸心を含む水平面
上で位置決めをしてレーザービームにてエンドミルのＲ
精度を測定することができる。そして順次切刃稜の他点
を同様に測定することによって、ボールエンドミルのＲ
精度、つまり切欠かれた球状部の真球精度を容易かつ正
確に測定することができる。

尚、測定器としてレーザー測定器を用いたことにより、
高精度でかつ比較的小型な真球測定装置とすることがで
きる。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。第１
図は本発明装置の概略正面図で、ベッド１上には、ワー
クヘッド２をその軸線Ｘ方向にスライドさせるため内部
にボールネジを有し、制御用モーター３２と減速３３を
備えた位置決めテーブル３と、被測定物であるボールエ
ンドミル４のＲ精度を測定するためのレーザー測定＠６
ａ、６ｂ及び測定箇所の位置決めを行なう位置検出器７
とを有する回転テーブル８とが配置されている。

上記ワークヘッド２の一端には被測定物であるボールエ
ンドミル４のシャンク部を保持すべきミーリングチャッ
ク３１が、他端にはボールエンドミルの回転制御ができ
るように回転角制御用モーター２２と減速機２３が取付
けられている。

又、制御用モーター８２を有する回転テーブル８に取付
けられているレーザー測定器は、コラム５を介して竪型
に取付けられており、投光器６ａと受光器６ｂより構成
され、垂直な回転テーブル軸線Ｚを含み、かつこれと直
交するワークヘッド軸線Ｘ方向に測定領域Ｑを有するよ
うに配置されている。又、同じく回転テーブル８上に配
置され。

ボールエンドミル４の円弧切刃稜４１の測定箇所を常に
ワークヘッド軸線Ｘを含む水平面上に位置決めを行なう
位置検出器７はエアシリンダを内蔵する移動テーブル７
１により刃先の位置決めの際のみボールエンドミルの円
弧切刃稜の位置まで前進し、レーザービームによるＲ精
度測定時には元の位置まで後退するよう外部コントロー
ラであるコンピュータ（図示せず）に制御されている。

又、前記各制御モーター（パルスモータ−）２２．３２
．８２も同様にコンピュータにて制御されている。

以上の構成において、被測定物であるボールエンドミル
のＲ精度を測定する場合について更に詳述する。

ボールエンドミルのストレートシャンク部をワークヘッ
ド２の保持具であるミーリングチャック２１に装着し、
ボールエンドミル４のＲ中心Ａをワークヘッド軸線Ｘと
回転テーブル軸線Ｚとの交点Ｂの位置まで位置決めテー
ブル３によってスライドさせる。次に回転テーブル８を
所望の角度θだけ回転させると同時に、刃先検出器７の
移動テーブル７１を前進させ、位置検出器の検出部７２
がボールエンドミル４の円弧切刃稜に該当する位置まで
前進させる。この状態で１次にワークヘッド２の回転制
御用モーターを始動させ、ボールエンドミルを回転させ
る。そして、ワークヘッド軸線Ｘを含む水平面上に配置
されている前記位置検出器７の検出部７２に、ボールエ
ンドミルの測定しようとする箇所の円弧状切刃が接触す
ると位置検出器７より停止信号が発生し、パルス制御に
てワークヘッド３の回転角制御用モーター２２は停止す
る。この時点で、前記刃先検出器７は移動テーブル７１
によって元の位置に戻るように制御されている。

そして次にレーザービームにてボールエンドミルのＲ寸
法が測定される。この状態の概略を第２図に示す、つま
り第２図は回転テーブル８をθ“回転させ、この角度で
の円弧切刃稜４１上の点Ｐを、位置検出器７の検出部７
２によりボールエンドミルのＲ中心Ａを含む水平面上に
位置決めした状態を示す、そして該検出器が元の位置に
後退したあとレーザー測定が行われる。尚レーザービー
ムは検出部７２同様角度θの方向で紙面の上側に位置す
る投光器６ａより紙面の裏側に位置する受光器６ｂに向
かって投射される形である。

そして、上記回転テーブル８の回転角θを多数。

つまり円弧切刃稜４１上の測定点を多数選ぶことによっ
て、より高精度なＲ精度を求めることができる。

以上において位置検出器は、回転テーブルの回転中心を
通る一平面上でスライド可能にし、該検出器先端の検出
部をボールエンドミル円弧切刃稜４１に接触させること
によって位置決めを行なう形について説明したが、該検
出器は非接触で位置決め可能な透過式や反射式等の光セ
ンサーを用いた検出器とすれば、上記−平面上でスライ
ドさせる必要もなくなる。

又、ボールエンドミルのＲ中心Ａをワークヘッド軸線Ｘ
（すなわちボールエンドミルの軸線）と回転テーブル軸
線２との交点Ｂに位置決めするのを容易にするために、
微調整機構や、交点ＢとボールエンドミルのＲ中心Ａと
のズレを算出し位置決めテーブル３を自動補正する自動
求芯機構を設けたり、更に又、レーザー測定器６ａを横
形に配置するなども本発明の技術思想の範囲である。

〔発明の効果〕

本発明は、位置決めテーブルを制御して球状部の一部が
切欠かれた被測定物のその球中心とレーザー測定器の回
転中心とを常に一致した状態とし、尚かつ回転する被測
定物の測定箇所がレーザー測定範囲を形成する一平面と
直交し、被測定物の球中心を含む平面上に位置した時に
位置検出器からの信号で被測定物の回転が停止し、そし
てレーザービームによる測定が行われるので、例えば回
転軌跡が球状でその円弧切刃稜が三次元的に変化するボ
ールエンドミルのように、球状部が複雑に切欠かれてい
るものの真球精度を容易にかつ高精度に測定することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明真球精度測定装置の概略正面図で、第２
図はＳ字状切刃のボールエンドミルをレーザービームで
測定する時の概略説明図で、第２（ａ）図はその平面図
、第２（ｂ）図はその右側面図であり、第３図はＳ字状
切刃を有するタイプのボールエンドミルを示し、第３（
ａ）図はその正面図、第３（ｂ）図はその先端視の側面
図を示す。 １・・・ベッド　　２・・・ワークヘッド３・・・位置
決めテーブル　　４・・・ボールエンドミル６ａ、６ｂ
・・・レーザー測定器 ７・・・先端検出器　　　８・・・回転テーブル２１・
・・保持具　　　２２・・・回転制御用モーター２３・
・・減速機　　　３２・・・制御用モーター３３・・・
減速機　　　４１・・・円弧切刃稜７１・・・移動テー
ブル　　７２・・・検出部８２・・・制御用モーター

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）球状部の一部が切欠かれた被測定物の回転制御を
   する制御用モーターを備えたワークヘッドを保持し、そ
   の軸線方向のスライドを制御する制御用モーターを備え
   た位置決めテーブルと、レーザー測定器及び回転制御用
   モーターを備え前記ワークヘッド軸線と直交する回転軸
   を有する回転テーブルとをベッド上に配備しており、そ
   して前記レーザー測定器はその測定範囲が前記回転テー
   ブルの回転軸を含む一平面上になるように配置され、更
   に前記回転テーブル上には該レーザー測定範囲を形成す
   る一平面と直交し、且つ前記ワークヘッド軸線を含む平
   面上に前記被測定物の測定箇所が位置した時に該測定物
   の存在を感知する位置検出器が配置されていることを特
   徴とする真珠測定装置。
2. （２）請求項１において、球状部の一部が切欠かれた被
   測定物とは、その回転軌跡で半球状を呈するボールエン
   ドミルであることを特徴とするボールエンドミル用真球
   測定装置。
3. （３）請求項１記載の装置を用い、ワークヘッドにて保
   持、回転させられる切欠かれた球状部を有する被測定物
   の該球状部の測定箇所が球状部の中心を含む水平面上に
   位置した時に位置検出器からの信号にて前記被測定物の
   回転を停止させ、次いでレーザービームにより切欠かれ
   た球状部の真球精度を測定し、順次同様に球状部の中心
   を含む水平面上にて該切欠かれた球状部の任意の位置で
   の真球精度を測定していく切欠かれた球状部を有する被
   測定物の真球測定方法。