JPH02180545A - 工具の自動芯合せ方法とその装置 - Google Patents

工具の自動芯合せ方法とその装置

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JPH02180545A
JPH02180545A JP33315188A JP33315188A JPH02180545A JP H02180545 A JPH02180545 A JP H02180545A JP 33315188 A JP33315188 A JP 33315188A JP 33315188 A JP33315188 A JP 33315188A JP H02180545 A JPH02180545 A JP H02180545A
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JP
Japan
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tool
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center
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JP33315188A
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English (en)
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Satoshi Kumamoto
聰 熊本
Shoichi Hata
秦 晶一
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Shibaura Machine Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Machine Co Ltd
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Publication date
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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】 【発明の■釣】 (産業上の利用分野) 本発明は工°只の自動芯合せ方法およびその方法を実施
するための装置に関する。 (従来の技術) 超精密非球面加工機は、加工形状精度が0.1μm、加
工面粗さが0. 01.czm (Rsax)のオーダ
ーで精度を要求される高精度な工作機械である。このよ
うな高精度な工作機械を用いて加工を、行う場合には、
工作機械の主軸中心と加工用工具のセット位置とを厳密
(0,1μm以下の精度)に調整しなければ、加工後の
形状誤差が許容値を越えてしまう。 このため、従来においては、工具刃先の位置を工具顕微
鏡とCRTを用いて光学的に読み取り、作業者が手動で
工具刃先位置を調整する方法、あるいは、工具先端部を
センサに直接接触させ、その時の工具先端部の位置とテ
ーブルの位置関係とから工具の位置調整を行う方法など
がとられている。 (発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記した従来の芯合せ方法によれば、作
業者が手動で行う操作を含むことや、工具の先端位置を
直接検知する手段をとっているため、芯合せ作業に長時
間を要するとともに、高精度な調整が困難であるという
問題がある。 本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、
高精度にかつ短時間で工具の芯合せ作業を行う方法およ
び装置を提供することを目的とする。 〔発明の構成〕 (課題を解決するための手段) 本発明は上記の目的を達成するために、工具を工作機械
の主軸中心より予め垂直方向に移動させた位置にセット
し、前記工具で主軸に取付けられた略截頭円錐形のサン
プルワークをその中心部を残して切削し、サンプルワー
クの前記削り残された中心部分の両端部の座漂位置を読
み取り、前記読み取られた座標位置から前記中心部分の
直径を算出し、前記算出した直径から工具の垂直方向・
の芯ずれ量を求める工程と、 工具を仮の原点から予め水平方向に移動させた位置にセ
ットし、前記工具で主軸に取付けられた17、らな而を
有するサンプルワークの前記平らな面に切込み溝を形成
し、前記切込み溝と水平軸とが交叉する4点の座標位置
を読み取り、前記読み取られた4点の座標位置から前記
工具の仮の原点と主軸中心との距離を算出し、工具の水
平方向の芯ずれ量を求める工程と、 前記各工程により算出された垂直および水平方向の芯ず
れ量に基づいて、工具を主軸中心位置に移動する工程と
、からなることを特徴とする工具の自動芯合せ方法に関
するものである。 また、本発明は、垂直および水平方向に移動可能とされ
た工具を取付ける工具台と、工具台を垂直方向に移動さ
せる垂直駆動手段と、工具台を水平方向に移動させる水
平駆動手段と、略截頭円錐形サンプルワークの削り残し
中心部分の両端部の座#票位置を読み取るエツジ検出手
段と、平らなサンプルワーク而に形成された切込み溝の
水平方向圧は位置を読み取る水・1也方向座標位置検出
手段と、エツジ検出手段および水平方向座標位置検出手
段に接続され、前記各検出手段からの検出信号に基づい
て芯ずれ量を算出し前記工具台の垂直および水平駆動手
段に駆動指令信号を発する制御手段と、を錨えてなるこ
とを特徴とする工具の自動芯合せ装置に関するものであ
る。 (作 用) 本発明によれば、工具台に取付けられた工具の先端部を
、主軸中心より予め垂直方向に移動させた位置にセット
し、主軸に取付けられた略截頭円錐形のサンプルワーク
を、その中心部を残して切削し、この削り残された中心
部分の両端の座標位置をエツジ検出手段により読み取り
、この読み取りデータ信号を制御手段の演算手段に送っ
て工具先端部の垂直方向の芯ずれ量を算出し、これに基
づいて垂直方向の芯ずれを調整し、続いて平らな面を有
するサンプルワークを主軸に取付け、工具の先端部を仮
の原点から予め水平方向に移動させた位置にセットし、
サンプルワークの平らな面に切込み溝を形成し、この切
込み溝と水平軸とが交叉する4点の座標位置を水平方向
座標位置検出手段により読み取り、この読み取りデータ
信号を演算手段に送って工具先端部の水・l′、方向の
芯ずれ量を算出し、これに基づいて水・IJ一方向の芯
ずれを調整することにより、工具先端部を主軸の中心に
対し自動的に芯出しすることができる。 (実施例) 以下本発明の実施例について、図面を参照しつつ説明す
る。 第1図は本発明による工具の自動芯合せ装置の構成を示
す概略説明図である。図において符号11は工具Tが取
付けられる工具台である。工具台11は、サーボモータ
12により回転駆動されるねじ部材13に係合するナツ
ト部14を有し、垂直方向に移動可能とされている。ま
た、工具台11は、水平X軸方向に配設されたX軸ボー
ルねじ15に係合して、水i1/ X軸方向(第1図紙
面垂直方向)に移動口1能なX軸テーブル16上に搭載
されている。 また、工具台11には、工具台11の垂直方向移動距離
をall定する光学スケール17が取付けられ、サーボ
モータ12にはその回転速度を検出するタコジェネレー
タ18が取付けられている。X軸テーブル16には、X
軸方向の移動距離を測定するX軸し−ザスケール19が
取付けられている。 工具台11の上方位置には、後述するサンプルワークの
端部(エツジ)を検出するエツジ検出器21が配設され
ている。 これらのサーボモータ12、タコジェネレータ18、X
軸し−ザスケール19およびエツジ検出器21は、NC
装置20に接続され、工具の自動芯合せに必要な芯ずれ
量の検出、演算、芯合せ動作信号の出力がなされるよう
になっている。NC装置20は、前記各検出器17. 
18. 19゜21からの検出信号に基づいて、工具T
の芯ずれ量を算出し、工具台11の垂直および水平移動
信号を発する制御手段22を有している。この制御手段
22としては、通常のパーソナルコンピュータを使用i
iJ能であり、記憶手段22aおよび演算手段22bを
備えている。 制御手段22は、工具台垂直方向位置カウンタ23を介
してサーボモータ12および光学スケール17に接続さ
れるとともに、工具台水平方向位置カウンタ24を介し
てX軸し−ザスケール19に接続されている。なお符号
25.26はそれぞれプリアンプ、パワーアンプである
。また符号27はインターフェースである。 次にこのような構成からなる自動芯合せ装置を用いて工
具の自動芯合せ作業を行う方法について説明する。 第2図は垂直方向の芯ずれ量を検出する方法を示す説明
図である。垂直方向の芯ずれ量を検出する場合には、ま
ず、工作機械の主軸31の先端に設けられているチャッ
ク32を用いて、略截頭円錐形をしたサンプルワーク3
3をクランプする。 続いてサーボモータ12を駆動して工具台11を下降さ
せ、工具Tの先端部を主軸31の中心線Cより垂直方向
に移動した位置にセットする。次にこの工具Tでサンプ
ルワーク33の先端部分を切削し、中心部分33aを残
した状態で切削を中止する。この削り残された中心部分
33aの両端部(エツジ)を、X軸テーブル16をX軸
方向に移動させてエツジ検出器21で光学的に検出し、
エツジ検出信号を発生したときの両XIdF座標位置を
X軸し−ザスケール19で読み取る。すなわち、一方の
エツジの座標位置がXl、他方のエツジの座標位置がX
2であったとすると、削り残し部分の直径はX t −
X 2となる。したがって、主軸31の中心線Cと一1
―具先端部との距Alt(垂直方向の、琶ケれff1)
Ay<;LΔy−(X、−X2 )/2と?Cる。 この計算は、X およびX2の値を制御手段22に送り
、演算手段22bにおいて所定のプロダラムに従って行
われる。そして、その演算結果に拮づいて垂直方向の芯
合せ指令が制御手段22から発せられ、サーボモーター
2を所定量回転駆動じて工具台11を昇降移動させ、垂
直方向の芯合せが行われる。 第3図Aおよび第3図Bは水平方向の芯ずれ量を検出す
る場合に用いられるサンプルワークの一例を示す正面図
および側面図である。水平方向の芯ずれ量を検出する場
合には、前述した略截頭円錐形のサンプルワーク33に
代えて、平らな面34aを有するサンプルワーク34を
主軸31に装着する。X軸ボールねじ15を駆動してX
軸テーブル16を移動することにより、X軸テーブル1
6上に搭載されている工具台11をX軸方向に移動させ
、工具Tの先端部をX軸の仮の原点から+X方向に移動
した位置にセットする。次にこの工具Tでサンプルワー
ク34の平らな面34aを切削すると、第3図Aおよび
第3図Bに示すように、平らな1li34aに円形の切
込み溝34bが形成される。次に、この円形切込み溝3
4bと水平X軸35との4つの交点X10’ X20’
 X30’ X40の座標位置を、それぞれX軸し−ザ
スケール19で読み取り、その信号を制御手段22に送
る。水=+<X軸方向の芯ずれ量ΔXは、ΔX−(X、
。 X 40 + X 20− X ao) / 4で算出
され、この演算は制御手段22の演算手段22bにおい
て行われる。 そして、その演算結果に基づいて水平方向の芯合せ指令
が制御手段22から発せられ、X軸ボールねじ15を所
定量回転駆動してX軸テーブル16および工具台11を
水平方向移動させ、水平方向の芯合せが行われる。 第4図は上述した垂直および水平方向の工具自動芯合せ
方法を、実際の工作機械において適用する場合の工程を
示すフローチャートである。このフローチャートに示さ
れる芯合せ工程は、サンプルワーク33,34の交換作
業を除き、すべて0動的に行うことができる。 本実施例によれば、芯合せ作業を自動化できるので、そ
の作業時間を従来の!/2〜げ3に低減することができ
た。また、削り残された中心部分および円形切込み溝の
座標位置の検出手段として、X軸し−ザスケール19を
用いたので、測定精度が高く、高精度の芯合せを行うこ
とができる。 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、工具の芯合せ作
業を迅速かつ高精度に行うことができ、超精密非球面加
工機のような超精密正面旋盤の加工精度の向上、作業効
率の向上を図ることができる。 込み溝、35・・・水平X軸、T・・・工具、C・・・
主軸の中心線。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による自動芯合せ装置の概略構造を示す
説明図、第2図は垂直方向の芯ずれ量の検出方法を示す
説明図、第3図Aおよび第3図Bは水平方向の芯ずれ量
の検出に用いられるサンプルワークの一例を示す正面図
および側面図、第4図は本発明による芯合せ方法の工程
を示すフローチャートである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、工具を工作機械の主軸中心より予め垂直方向に移動
    させた位置にセットし、前記工具で主軸に取付けられた
    略截頭円錐形のサンプルワークをその中心部を残して切
    削し、サンプルワークの前記削り残された中心部分の両
    端部の座標位置を読み取り、前記読み取られた座標位置
    から前記中心部分の直径を算出し、前記算出した直径か
    ら工具の垂直方向の芯ずれ量を求める工程と、 工具を仮の原点から予め水平方向に移動させた位置にセ
    ットし、前記工具で主軸に取付けられた平らな面を有す
    るサンプルワークの前記平らな面に切込み溝を形成し、
    前記切込み溝と水平軸とが交叉する4点の座標位置を読
    み取り、前記読み取られた4点の座標位置から前記工具
    の仮の原点と主軸中心との距離を算出し、工具の水平方
    向の芯ずれ量を求めるT程と、 前記各工程により算出された垂直および水平方向の芯ず
    れ量に基づいて、工具を主軸中心位置に移動する工程と
    、 からなる工具の自動芯合せ方法。 2、垂直および水平方向に移動可能とされた工具を取付
    ける工具台と、 工具台を垂直方向に移動させる垂直駆動手段と、工具台
    を水平方向に移動させる水平駆動手段と、略截頭円錐形
    サンプルワークの削り残し中心部分の両端部の座標位置
    を読み取るエッジ検出手段と、 平らなサンプルワーク面に形成された切込み溝の水平方
    向座標位置を読み取る水平方向座標位置検出手段と、 エッジ検出手段および水平方向座標位置検出手段に接続
    され、前記各検出手段からの検出信号に基づいて芯ずれ
    量を算出し前記工具台の垂直および水平駆動手段に駆動
    指令信号を発する制御手段と、を備えてなる工具の自動
    芯合せ装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016055400A (ja) * 2014-09-11 2016-04-21 三井精機工業株式会社 研削盤におけるワーク軸と砥石面との芯出し方法
WO2022202591A1 (ja) * 2021-03-23 2022-09-29 ファナック株式会社 演算装置、工作システムおよび補正方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61265243A (ja) * 1985-05-17 1986-11-25 Hitachi Ltd バイト位置決め装置
JPS63295152A (ja) * 1987-05-25 1988-12-01 Toyoda Mach Works Ltd 旋盤の工具芯出し装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61265243A (ja) * 1985-05-17 1986-11-25 Hitachi Ltd バイト位置決め装置
JPS63295152A (ja) * 1987-05-25 1988-12-01 Toyoda Mach Works Ltd 旋盤の工具芯出し装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016055400A (ja) * 2014-09-11 2016-04-21 三井精機工業株式会社 研削盤におけるワーク軸と砥石面との芯出し方法
WO2022202591A1 (ja) * 2021-03-23 2022-09-29 ファナック株式会社 演算装置、工作システムおよび補正方法

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