JPH0765896B2 - ボールエンドミルの真球度測定方法 - Google Patents
ボールエンドミルの真球度測定方法Info
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- JPH0765896B2 JPH0765896B2 JP1103052A JP10305289A JPH0765896B2 JP H0765896 B2 JPH0765896 B2 JP H0765896B2 JP 1103052 A JP1103052 A JP 1103052A JP 10305289 A JP10305289 A JP 10305289A JP H0765896 B2 JPH0765896 B2 JP H0765896B2
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- end mill
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- measurement
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Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 22
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 239000000700 radioactive tracer Substances 0.000 description 6
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 6
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は工作機械に使用する工具特にボールエンドミル
の真球度を測定する方法に関する。
の真球度を測定する方法に関する。
従来の技術 ボールエンドミルの先端球面刃部の真球度の直接測定は
現場的には非常に困難であって、測定室で計測されるも
の以外は殆ど測定されていないのが実情である。スロー
アウエイ形のボールエンドミルの真球度は非常に悪く一
般には0.1mm以上の誤差が考えられている。しかしこれ
迄は倣い加工機械,NC機械等のボールエンドミルを使用
する機械の精度との関係で特に問題になることはなかっ
た。
現場的には非常に困難であって、測定室で計測されるも
の以外は殆ど測定されていないのが実情である。スロー
アウエイ形のボールエンドミルの真球度は非常に悪く一
般には0.1mm以上の誤差が考えられている。しかしこれ
迄は倣い加工機械,NC機械等のボールエンドミルを使用
する機械の精度との関係で特に問題になることはなかっ
た。
発明が解決しようとする課題 近年NC機が高性能化されて曲面を高精度に加工できるよ
うになり、工具精度が直接加工精度に影響するので、使
用工具の真球度の測定法の開発が重要課題になってき
た。
うになり、工具精度が直接加工精度に影響するので、使
用工具の真球度の測定法の開発が重要課題になってき
た。
本発明はこのような要望に鑑みなされたもので、その目
的とするところは真球度精度が容易に計測でき、且本機
に取付けた状態で取付誤差も含めて計測でき工具補正と
して容易に利用できるボールエンドミルの真球度測定方
法を提供しようとするものである。
的とするところは真球度精度が容易に計測でき、且本機
に取付けた状態で取付誤差も含めて計測でき工具補正と
して容易に利用できるボールエンドミルの真球度測定方
法を提供しようとするものである。
課題を解決するための手段 上述の目的を達成するために本発明は主軸に装着された
ボールエンドミルの球面刃部と固定位置にある計測器の
軸方向と直角に変位可能に支持された測定子先端に中心
で取付けられた測定円板とが互いの軸を直交する状態で
該測定円板の外周で接触するようにボールエンドミルを
測定位置に位置決めし、該測定位置における球面刃部中
心の座標と未接触状態の測定円板中心の座標とより求ま
る前記球面刃部中心と未接触状態の測定円板中心との距
離（Ｒ）と、接触時に計測器より検出される測定円板の
変位量εと、予め求められている測定円板の半径γ′と
によりボールエンドミルと測定円板との接点におけるボ
ールエンドミルの工具半径（γ）を算出し、この算出を
ボールエンドミルの表面上の各点において行うようにな
したものである。そしてボールエンドミルを回転させな
がら接触させることが好ましい。
ボールエンドミルの球面刃部と固定位置にある計測器の
軸方向と直角に変位可能に支持された測定子先端に中心
で取付けられた測定円板とが互いの軸を直交する状態で
該測定円板の外周で接触するようにボールエンドミルを
測定位置に位置決めし、該測定位置における球面刃部中
心の座標と未接触状態の測定円板中心の座標とより求ま
る前記球面刃部中心と未接触状態の測定円板中心との距
離（Ｒ）と、接触時に計測器より検出される測定円板の
変位量εと、予め求められている測定円板の半径γ′と
によりボールエンドミルと測定円板との接点におけるボ
ールエンドミルの工具半径（γ）を算出し、この算出を
ボールエンドミルの表面上の各点において行うようにな
したものである。そしてボールエンドミルを回転させな
がら接触させることが好ましい。
作用 NC位置決めされる主軸に装着されたボールエンドミルの
球面刃部をボールエンドミルと直交する座標値の知られ
た軸を中心とする測定円板の外周に接触させて測定円板
を変位させその変位量並びにボールエンドミルの球面刃
部中心の位置決め座標、並びに測定円板の中心の座標よ
り接触点における工具半径を算出する。ボールエンドミ
ルを回転させることにより切削に関与する突出した切刃
部の半径が測定される。
球面刃部をボールエンドミルと直交する座標値の知られ
た軸を中心とする測定円板の外周に接触させて測定円板
を変位させその変位量並びにボールエンドミルの球面刃
部中心の位置決め座標、並びに測定円板の中心の座標よ
り接触点における工具半径を算出する。ボールエンドミ
ルを回転させることにより切削に関与する突出した切刃
部の半径が測定される。
実施例 以下第１図〜第３図を参照して説明する。例えば公知の
マシニングセンタ１においてコラム２上を上下（Ｚ軸）
方向に位置決めされるクロスレール３に載置され、水平
（Ｙ）軸方向に移動位置決めされる主軸頭４に鉛直方向
に軸承された主軸にボールエンドミル６が装着されてい
る。コラム２の側面内側には計測器７が水平に取付けら
れている。
マシニングセンタ１においてコラム２上を上下（Ｚ軸）
方向に位置決めされるクロスレール３に載置され、水平
（Ｙ）軸方向に移動位置決めされる主軸頭４に鉛直方向
に軸承された主軸にボールエンドミル６が装着されてい
る。コラム２の側面内側には計測器７が水平に取付けら
れている。
計測器７は例えば一次元のトレーサヘッドが用いられ器
体70に測定子71が軸方向に挿通され、測定子71に設けた
軸受球面72が器体70内の球面座73に旋回できるよう隙間
なく軸承されている。この測定子71は突出先端に高い真
円度を有する半径γ′の測定円板74が軸直角に固定され
反対端に円錐穴71aが削設され直角方向４本のばね75に
よって測定子71は中立状態に保持されている。また測定
子71と同軸上に軸方向に隙間なく摺動可能に検出子76が
器体70に軸承されており、その一端は球面77に形成され
他端には器体70に設けた差動トランスのコイル部78の中
心に位置するコア79が取付けられている。そして検出子
76は球面77が円錐穴71aにばね80で常に密着状態におか
れている。なお測定円板74は少なくとも90゜の範囲があ
れば目的が達成される。なお計測器７は二次元のトレー
サヘッドを用いることも可能である。
体70に測定子71が軸方向に挿通され、測定子71に設けた
軸受球面72が器体70内の球面座73に旋回できるよう隙間
なく軸承されている。この測定子71は突出先端に高い真
円度を有する半径γ′の測定円板74が軸直角に固定され
反対端に円錐穴71aが削設され直角方向４本のばね75に
よって測定子71は中立状態に保持されている。また測定
子71と同軸上に軸方向に隙間なく摺動可能に検出子76が
器体70に軸承されており、その一端は球面77に形成され
他端には器体70に設けた差動トランスのコイル部78の中
心に位置するコア79が取付けられている。そして検出子
76は球面77が円錐穴71aにばね80で常に密着状態におか
れている。なお測定円板74は少なくとも90゜の範囲があ
れば目的が達成される。なお計測器７は二次元のトレー
サヘッドを用いることも可能である。
クロスレール３がＺ軸制御され主軸頭４がＹ軸制御され
て、ボールエンドミル６の先端球面刃部6aが計測器７の
測定円板74と接触して、変位させる位置即ち球面刃部中
心O1が座標y,zに位置決めされる。第１図において、ボ
ールエンドミル６の接触前の測定子71の測定円板74の中
心座標がｙ′,z′で既知であるとする。接触点Ｐは測定
円板74の中心Ｏとボールエンドミルの球面刃具6aの中心
O1とを結ぶ線上に位置する。ボールエンドミル６の接触
によって測定円板74がOO1線上で変位されその中心は
Ｏ′に移動する。ボールエンドミル６の軸心とO1Oのな
す角をθとするとき、θの角度位置における球面刃部6a
の半径γは ｙ＝ｙ′−R sinθ ｚ＝ｚ′＋R Cosθ 但しＲはOO1の長さである。なおエンドミル６のｙ位置
がｙ′位置より大きいときはｙ＝ｙ′＋R Sinθとな
る。
て、ボールエンドミル６の先端球面刃部6aが計測器７の
測定円板74と接触して、変位させる位置即ち球面刃部中
心O1が座標y,zに位置決めされる。第１図において、ボ
ールエンドミル６の接触前の測定子71の測定円板74の中
心座標がｙ′,z′で既知であるとする。接触点Ｐは測定
円板74の中心Ｏとボールエンドミルの球面刃具6aの中心
O1とを結ぶ線上に位置する。ボールエンドミル６の接触
によって測定円板74がOO1線上で変位されその中心は
Ｏ′に移動する。ボールエンドミル６の軸心とO1Oのな
す角をθとするとき、θの角度位置における球面刃部6a
の半径γは ｙ＝ｙ′−R sinθ ｚ＝ｚ′＋R Cosθ 但しＲはOO1の長さである。なおエンドミル６のｙ位置
がｙ′位置より大きいときはｙ＝ｙ′＋R Sinθとな
る。
座標ｙ′,z′の測定円板中心Ｏに対してボールエンドミ
ル６の球面刃部6aの中心O1がy,zとなるように位置決め
されたのであるから直角三角形OO1Qの２辺ｙ′−y,z−
ｚ′及びθは既知であるからOO1＝ＲはNC装置内で演算
によって求められる。そこでエンドミル６の接触によっ
て測定円板74の中心ＯはOO1方向にＯ′迄に変位され、
この変位量が検出子76の軸方向の移動に変換されコア76
とコイル78で形成する差動トランスによって変位量εが
検出される。このεの値をもとに球面刃部6aの接触点Ｐ
における半径γは、γ＝Ｒ＋ε−γ′によって求めるこ
とができる。なお計測器７が二次元のトレーサヘッドで
Ｙ軸,Z軸の２方向のそれぞれの変位を検出するものでは によって求めることができる。
ル６の球面刃部6aの中心O1がy,zとなるように位置決め
されたのであるから直角三角形OO1Qの２辺ｙ′−y,z−
ｚ′及びθは既知であるからOO1＝ＲはNC装置内で演算
によって求められる。そこでエンドミル６の接触によっ
て測定円板74の中心ＯはOO1方向にＯ′迄に変位され、
この変位量が検出子76の軸方向の移動に変換されコア76
とコイル78で形成する差動トランスによって変位量εが
検出される。このεの値をもとに球面刃部6aの接触点Ｐ
における半径γは、γ＝Ｒ＋ε−γ′によって求めるこ
とができる。なお計測器７が二次元のトレーサヘッドで
Ｙ軸,Z軸の２方向のそれぞれの変位を検出するものでは によって求めることができる。
真球度の測定は切削に関与する部分で測定する必要のあ
ることは勿論であるが、その位置を正確に割出すことが
出来ない場合にはエンドミル６を回転して（この場合削
らないように逆回転が好ましい）最大のε値を変位量と
すれば良い。
ることは勿論であるが、その位置を正確に割出すことが
出来ない場合にはエンドミル６を回転して（この場合削
らないように逆回転が好ましい）最大のε値を変位量と
すれば良い。
またエンドミル６のＹ軸,Z軸位置決め位置を変更して色
々のθについて半径γの値を知る。
々のθについて半径γの値を知る。
本実施例ではボールエンドミル６を移動させたが計測器
７を移動位置決めすることも自由である。また相方を移
動位置決めも自由である。
７を移動位置決めすることも自由である。また相方を移
動位置決めも自由である。
効果 上述のように構成したので、本発明は以下の効果を奏す
る。
る。
請求項１の測定方法はボールエンドミルの球面刃部の半
径公差，真球度が容易に計測することができ工具精度の
向上ひいては加工精度を格段に向上しうるものである。
径公差，真球度が容易に計測することができ工具精度の
向上ひいては加工精度を格段に向上しうるものである。
測定円板の変位を検出するトレーサヘッドを本機に設け
ることにより装置誤差を含めて加工時の球面刃部の真球
度が測定でき、その各θにおける測定値を工具補正値と
して記憶させて三次元の工具補正することにより三次元
曲面の加工精度を向上し且自動化を可能とするものであ
る。
ることにより装置誤差を含めて加工時の球面刃部の真球
度が測定でき、その各θにおける測定値を工具補正値と
して記憶させて三次元の工具補正することにより三次元
曲面の加工精度を向上し且自動化を可能とするものであ
る。
請求項２の測定方法は測定位置を正確に割出せない場合
に好都合であり切削に関与する一番突出した点の半径が
測定される。
に好都合であり切削に関与する一番突出した点の半径が
測定される。
第１図はボールエンドミルと測定円板との接触状態の説
明図、第２図は一次元トレーサヘッドの説明図、第３図
はマシニングセンタにトレーサヘッドを取付けた説明図
である。 ５……主軸、６……ボールエンドミル ７……計測器、71……測定子 74……測定円板、76……検出子 78……コイル、79……コア
明図、第２図は一次元トレーサヘッドの説明図、第３図
はマシニングセンタにトレーサヘッドを取付けた説明図
である。 ５……主軸、６……ボールエンドミル ７……計測器、71……測定子 74……測定円板、76……検出子 78……コイル、79……コア
Claims (2)
- 【請求項１】NC工作機械において、主軸に装着されたボ
ールエンドミルの球面刃部と固定位置にある計測器の軸
方向と直角に変位可能に支持された測定子先端に中心で
取付けられた測定円板とが互いの軸を直交する状態で該
測定円板の外周で接触するようにボールエンドミルを測
定位置に位置決めし、該測定位置における球面刃部中心
の座標と未接触状態の測定円板中心の座標とより求まる
前記球面刃部中心と未接触状態の測定円板中心との距離
（Ｒ）と、接触時に計測器より検出される測定円板の変
位量εと、予め求められている測定円板の半径γ′とに
よりボールエンドミルと測定円板との接点におけるボー
ルエンドミルの工具半径（γ）を算出し、この算出をボ
ールエンドミルの表面上の各点において行うようになし
たことを特徴とするボールエンドミルの真球度測定方
法。 - 【請求項２】ボールエンドミルを回転させながら球面刃
部を測定円板に接触させるものである請求項１に記載の
ボールエンドミルの真球度測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1103052A JPH0765896B2 (ja) | 1989-04-21 | 1989-04-21 | ボールエンドミルの真球度測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1103052A JPH0765896B2 (ja) | 1989-04-21 | 1989-04-21 | ボールエンドミルの真球度測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02281102A JPH02281102A (ja) | 1990-11-16 |
| JPH0765896B2 true JPH0765896B2 (ja) | 1995-07-19 |
Family
ID=14343901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1103052A Expired - Lifetime JPH0765896B2 (ja) | 1989-04-21 | 1989-04-21 | ボールエンドミルの真球度測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0765896B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4580048B2 (ja) * | 1999-07-22 | 2010-11-10 | 東芝機械株式会社 | ボールエンドミル工具の自動測定方法および自動測定装置 |
| JP2003083706A (ja) * | 2001-09-14 | 2003-03-19 | Kayaba Ind Co Ltd | 形状測定用変位計 |
| WO2016039480A1 (ja) * | 2014-09-12 | 2016-03-17 | 株式会社Kmc | 加工装置 |
| JP6743115B2 (ja) * | 2018-12-14 | 2020-08-19 | Dmg森精機株式会社 | 接触検知装置 |
| CN111121700A (zh) * | 2020-02-26 | 2020-05-08 | 贵州大学 | 一种立铣刀刀径自动测量仪 |
| JP7478039B2 (ja) * | 2020-06-25 | 2024-05-02 | 高松機械工業株式会社 | ツールプリセッタ及び加工工具の補正算出方法 |
| CH720657B1 (de) * | 2022-09-09 | 2025-03-31 | Dmg Mori Co Ltd | Versetzungserfassungsvorrichtung |
| WO2024053575A1 (ja) * | 2022-09-09 | 2024-03-14 | Dmg森精機株式会社 | 変位検出装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59126203A (ja) * | 1983-01-07 | 1984-07-20 | Kubota Ltd | ロ−ルのひずみ計測装置 |
-
1989
- 1989-04-21 JP JP1103052A patent/JPH0765896B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02281102A (ja) | 1990-11-16 |
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