JPH08318464A - 研削残量検出方法およびその装置 - Google Patents
研削残量検出方法およびその装置Info
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- JPH08318464A JPH08318464A JP7123632A JP12363295A JPH08318464A JP H08318464 A JPH08318464 A JP H08318464A JP 7123632 A JP7123632 A JP 7123632A JP 12363295 A JP12363295 A JP 12363295A JP H08318464 A JPH08318464 A JP H08318464A
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- grinding
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Program-control systems
- G05B19/02—Program-control systems electric
- G05B19/18—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 program data in numerical form
- 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 program data in numerical form characterised by control arrangements for measuring, e.g. calibration and initialisation, measuring workpiece for machining purposes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B49/00—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
- B24B49/14—Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation taking regard of the temperature during grinding
-
- G—PHYSICS
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- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/37—Measurements
- G05B2219/37573—In-cycle, insitu, during machining workpiece is measured continuously
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- G—PHYSICS
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- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/50—Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
- G05B2219/50062—Measure deviation of workpiece under working conditions, machine correction
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- Automation & Control Theory (AREA)
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 機械の熱変形や砥石車の磨耗に関係なく、研
削残量(たわみ量)を高精度に検出できる研削残量検出
方法とその装置の提供。 【構成】 工作物がたわむ方向と直交する方向から工作
物の外周に接触して工作物径の変化に応じて変位する一
対の第1フィーラおよび第2フィーラと、前記第1フィ
ーラおよび第2フィーラの相対変位を検出する第1変位
検出器と、工作物がたわむ方向から工作物の外周に接触
し、工作物の径の変化およびたわみ量の変化に応じて変
位する第3フィーラと、前記第3フィーラの変位を検出
する第2変位検出器と、前記第1変位検出器および前記
第2変位検出器にて検出された各変位の値に基づいて研
削残量を算出する算出手段とからなる研削残量検出装
置。
削残量(たわみ量)を高精度に検出できる研削残量検出
方法とその装置の提供。 【構成】 工作物がたわむ方向と直交する方向から工作
物の外周に接触して工作物径の変化に応じて変位する一
対の第1フィーラおよび第2フィーラと、前記第1フィ
ーラおよび第2フィーラの相対変位を検出する第1変位
検出器と、工作物がたわむ方向から工作物の外周に接触
し、工作物の径の変化およびたわみ量の変化に応じて変
位する第3フィーラと、前記第3フィーラの変位を検出
する第2変位検出器と、前記第1変位検出器および前記
第2変位検出器にて検出された各変位の値に基づいて研
削残量を算出する算出手段とからなる研削残量検出装
置。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は研削抵抗によって生じる
工作物のたわみ量である研削残量を検出する研削残量検
出方法およびその装置に関する。
工作物のたわみ量である研削残量を検出する研削残量検
出方法およびその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】円筒研削盤等の研削装置により、図7に
示すように、主軸台と心押台のセンタ15a,16aに
より支持された工作物Wに対し回転する砥石19を有す
る砥石台を切り込む研削加工(プランジ研削)や適応制
御を用いた研削加工等においては、研削抵抗によって発
生する工作物のたわみ量である研削残量を検出し、この
研削残量を各種制御に使用することが行われている。
示すように、主軸台と心押台のセンタ15a,16aに
より支持された工作物Wに対し回転する砥石19を有す
る砥石台を切り込む研削加工(プランジ研削)や適応制
御を用いた研削加工等においては、研削抵抗によって発
生する工作物のたわみ量である研削残量を検出し、この
研削残量を各種制御に使用することが行われている。
【0003】例えば、特願平7−17654号公報に開
示される研削装置のように、荒研削、後退研削および仕
上げ研削の3つの研削サイクルにより研削加工を行う研
削装置においては、研削残量や工作物径の変化率を常時
算出し、これらの値に基づき後退研削の開始時期を決定
することが行われている。この研削装置では研削残量は
砥石台送り軸のエンコーダ出力から得られる砥石位置と
定寸装置から得られる工作物径の差として検出されてい
る。
示される研削装置のように、荒研削、後退研削および仕
上げ研削の3つの研削サイクルにより研削加工を行う研
削装置においては、研削残量や工作物径の変化率を常時
算出し、これらの値に基づき後退研削の開始時期を決定
することが行われている。この研削装置では研削残量は
砥石台送り軸のエンコーダ出力から得られる砥石位置と
定寸装置から得られる工作物径の差として検出されてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記特願平
7−17654号の研削装置では、前記研削残量や工作
物径の変化率等を高精度に検出することが、適切な時期
に後退研削を開始させる必要条件となる。ところが、工
作物の外周に接触している砥石車の先端位置を砥石台の
位置から算出し、この値を定寸装置によって測定される
工作物の外径の値から減算することにより研削残量を求
める従来の研削装置の場合、エンコーダによって検出さ
れる砥石台の先端位置(砥石車の位置)は機械の熱変形
や砥石車の磨耗等により誤差を生じやすく、高精度に研
削残量を検出できない。このため、後退研削の開始時期
が適切に決定できずに研削加工サイクルタイムの遅延や
工作物の品質の低下を生じるといった問題があった。そ
のうえ、上述した従来の研削装置により研削残量を検出
する場合には、砥石車の先端位置の誤差を較正する必要
があるため、砥石車を微少量だけ工作物に切り込ませ、
十分にスパークアウトを行うことで工作物のたわみを除
去し、この時の工作物径と砥石車の先端位置を一致させ
るといった較正作業を頻繁に行わなければならず生産性
を著しく低下するといった問題もあった。
7−17654号の研削装置では、前記研削残量や工作
物径の変化率等を高精度に検出することが、適切な時期
に後退研削を開始させる必要条件となる。ところが、工
作物の外周に接触している砥石車の先端位置を砥石台の
位置から算出し、この値を定寸装置によって測定される
工作物の外径の値から減算することにより研削残量を求
める従来の研削装置の場合、エンコーダによって検出さ
れる砥石台の先端位置(砥石車の位置)は機械の熱変形
や砥石車の磨耗等により誤差を生じやすく、高精度に研
削残量を検出できない。このため、後退研削の開始時期
が適切に決定できずに研削加工サイクルタイムの遅延や
工作物の品質の低下を生じるといった問題があった。そ
のうえ、上述した従来の研削装置により研削残量を検出
する場合には、砥石車の先端位置の誤差を較正する必要
があるため、砥石車を微少量だけ工作物に切り込ませ、
十分にスパークアウトを行うことで工作物のたわみを除
去し、この時の工作物径と砥石車の先端位置を一致させ
るといった較正作業を頻繁に行わなければならず生産性
を著しく低下するといった問題もあった。
【0005】したがって、本発明の目的とするところ
は、機械の熱変形や砥石車の磨耗に関係なく、研削残量
(たわみ量)を高精度に検出できる研削残量検出方法と
その装置の提供である。
は、機械の熱変形や砥石車の磨耗に関係なく、研削残量
(たわみ量)を高精度に検出できる研削残量検出方法と
その装置の提供である。
【0006】
【課題を解決するための手段】上述した問題点を解決す
るための請求項1に記載の手段は、研削加工中に工作物
と砥石車との研削抵抗により発生する研削残量を検出す
る研削残量検出方法において、工作物がたわむ方向と直
交する方向から工作物の外径を測定し、工作物がたわむ
方向から工作物の外周位置を測定し、前記測定した工作
物の外周位置と前記測定した工作物の外径に基づいて研
削残量を求めることからなる。
るための請求項1に記載の手段は、研削加工中に工作物
と砥石車との研削抵抗により発生する研削残量を検出す
る研削残量検出方法において、工作物がたわむ方向と直
交する方向から工作物の外径を測定し、工作物がたわむ
方向から工作物の外周位置を測定し、前記測定した工作
物の外周位置と前記測定した工作物の外径に基づいて研
削残量を求めることからなる。
【0007】また、請求項2に記載の手段は、研削加工
中に工作物と砥石車との研削抵抗により発生する研削残
量を検出する研削残量検出装置において、工作物がたわ
む方向と直交する両方向から工作物の外周に接触して工
作物径の変化に応じて変位する一対の第1フィーラおよ
び第2フィーラと、前記第1フィーラおよび第2フィー
ラの相対変位を検出する第1変位検出器と、工作物がた
わむ方向から工作物の外周に接触し、工作物の径の変化
およびたわみ量の変化に応じて変位する第3フィーラ
と、前記第3フィーラの変位を検出する第2変位検出器
と、前記第1変位検出器および前記第2変位検出器にて
検出された各変位の値に基づいて研削残量を算出する算
出手段とから構成される。
中に工作物と砥石車との研削抵抗により発生する研削残
量を検出する研削残量検出装置において、工作物がたわ
む方向と直交する両方向から工作物の外周に接触して工
作物径の変化に応じて変位する一対の第1フィーラおよ
び第2フィーラと、前記第1フィーラおよび第2フィー
ラの相対変位を検出する第1変位検出器と、工作物がた
わむ方向から工作物の外周に接触し、工作物の径の変化
およびたわみ量の変化に応じて変位する第3フィーラ
と、前記第3フィーラの変位を検出する第2変位検出器
と、前記第1変位検出器および前記第2変位検出器にて
検出された各変位の値に基づいて研削残量を算出する算
出手段とから構成される。
【0008】
【作用】請求項1に記載の発明の作用は、工作物がたわ
む方向と直交する方向から工作物の外径を測定すること
でたわみ量が影響しない工作物の外径が測定される。こ
れと同時に、工作物がたわむ方向から工作物の外周位置
を測定することで工作物の径の変化にたわみ量が付加さ
れた工作物の外周位置が測定される。そして、この測定
された工作物の外周位置と工作物の外径に基づいてたわ
み量である研削残量が算出される。
む方向と直交する方向から工作物の外径を測定すること
でたわみ量が影響しない工作物の外径が測定される。こ
れと同時に、工作物がたわむ方向から工作物の外周位置
を測定することで工作物の径の変化にたわみ量が付加さ
れた工作物の外周位置が測定される。そして、この測定
された工作物の外周位置と工作物の外径に基づいてたわ
み量である研削残量が算出される。
【0009】請求項2に記載の発明の作用は、工作物の
たわむ方向と直交する方向から工作物の外周に接触する
第1フィーラおよび第2フィーラの相対変位が工作物の
外径として第1変位検出器により検出される。これと同
時に、工作物のたわむ方向から工作物の外周に接触する
第3フィーラの変位が工作物の径の変化にたわみ量が付
加された工作物の外周位置として第2変位検出器により
検出される。そして、この第1変位検出器によって検出
された工作物の外径と、第2変位検出器によって検出さ
れた工作物の外周位置に基づき算出手段により研削残量
が算出される。
たわむ方向と直交する方向から工作物の外周に接触する
第1フィーラおよび第2フィーラの相対変位が工作物の
外径として第1変位検出器により検出される。これと同
時に、工作物のたわむ方向から工作物の外周に接触する
第3フィーラの変位が工作物の径の変化にたわみ量が付
加された工作物の外周位置として第2変位検出器により
検出される。そして、この第1変位検出器によって検出
された工作物の外径と、第2変位検出器によって検出さ
れた工作物の外周位置に基づき算出手段により研削残量
が算出される。
【0010】
【実施例】以下に図面に基づき本発明の実施例を説明を
する。図1は本発明の実施例である研削装置の全体構成
図である。研削盤10のベッド11上に左右方向(Z方
向)移動可能に案内支持された工作物テーブル12上に
は、主軸15を軸承する主軸台14と心押台16が左右
方向に対向して設けられ、工作物Wは主軸15と心押台
16に設けたセンタ15a,16aにより両端が支持さ
れている。主軸15は主軸台14に設けたモータ18に
より回転駆動され、工作物Wは左端部が主軸15から突
設された回止め部材17に係合されて主軸15と共に回
転される。
する。図1は本発明の実施例である研削装置の全体構成
図である。研削盤10のベッド11上に左右方向(Z方
向)移動可能に案内支持された工作物テーブル12上に
は、主軸15を軸承する主軸台14と心押台16が左右
方向に対向して設けられ、工作物Wは主軸15と心押台
16に設けたセンタ15a,16aにより両端が支持さ
れている。主軸15は主軸台14に設けたモータ18に
より回転駆動され、工作物Wは左端部が主軸15から突
設された回止め部材17に係合されて主軸15と共に回
転される。
【0011】また、ベッド11上には、Z方向と直交す
る水平なX方向に移動可能に砥石台13が案内支持さ
れ、この砥石台13にはCBN砥石等の砥石車19が主
軸15と平行な砥石軸20により軸承され、Vベルト回
転伝達機構21を介してモータ22により回転駆動され
る。ベッド11に設けたサーボモータ23およびサーボ
モータ26は、数値制御装置30の指令信号に基づいて
作動するデジタルサーボユニット41およびデジタルサ
ーボユニット42によりそれぞれ制御駆動され、図略の
送りねじ装置を介して砥石台13にX方向の送りを、ま
た、工作物テーブル12にZ軸方向の送りをそれぞれ与
えるものである。エンコーダ等の位置検出器25,27
はサーボモータ23,26の回転角度を介して砥石台1
3および工作物テーブル12の移動位置をそれぞれ検出
し、この検出値はデジタルサーボユニット41,42に
それぞれ入力されてフィードバック制御されると共に、
図略のアンプを介して数値制御装置30に入力されるよ
うになっている。
る水平なX方向に移動可能に砥石台13が案内支持さ
れ、この砥石台13にはCBN砥石等の砥石車19が主
軸15と平行な砥石軸20により軸承され、Vベルト回
転伝達機構21を介してモータ22により回転駆動され
る。ベッド11に設けたサーボモータ23およびサーボ
モータ26は、数値制御装置30の指令信号に基づいて
作動するデジタルサーボユニット41およびデジタルサ
ーボユニット42によりそれぞれ制御駆動され、図略の
送りねじ装置を介して砥石台13にX方向の送りを、ま
た、工作物テーブル12にZ軸方向の送りをそれぞれ与
えるものである。エンコーダ等の位置検出器25,27
はサーボモータ23,26の回転角度を介して砥石台1
3および工作物テーブル12の移動位置をそれぞれ検出
し、この検出値はデジタルサーボユニット41,42に
それぞれ入力されてフィードバック制御されると共に、
図略のアンプを介して数値制御装置30に入力されるよ
うになっている。
【0012】さらに、ベッド11上の砥石車19と対向
する位置には、工作物Wの外径および工作物Wがたわむ
方向の工作物Wの外周位置を測定するための測定ヘッド
50が配置され、後述する測定ヘッド50の3本のフィ
ーラ55a,55b,56が工作物Wを挟持している。
この測定ヘッド50は、ヘッド送り装置28により、加
工時に工作物Wに向かって所定位置まで前進させられる
と共に、工作物Wの交換等の際には、工作物Wから離れ
る方向に後退させられるようになっている。なお、ヘッ
ド送り装置28の駆動は数値制御装置30からの指令信
号によって行われる。
する位置には、工作物Wの外径および工作物Wがたわむ
方向の工作物Wの外周位置を測定するための測定ヘッド
50が配置され、後述する測定ヘッド50の3本のフィ
ーラ55a,55b,56が工作物Wを挟持している。
この測定ヘッド50は、ヘッド送り装置28により、加
工時に工作物Wに向かって所定位置まで前進させられる
と共に、工作物Wの交換等の際には、工作物Wから離れ
る方向に後退させられるようになっている。なお、ヘッ
ド送り装置28の駆動は数値制御装置30からの指令信
号によって行われる。
【0013】測定ヘッド50について、図2に基づき詳
細に説明する。この測定ヘッド50は本体51と、砥石
台13の送り方向(X方向)と直交するY方向から工作
物Wの外径を測定する第1測定部50aと、工作物Wの
回転軸線Oに対して研削点と反対側の点の工作物Wの外
周位置を測定する第2測定部50bとから主に構成され
る。
細に説明する。この測定ヘッド50は本体51と、砥石
台13の送り方向(X方向)と直交するY方向から工作
物Wの外径を測定する第1測定部50aと、工作物Wの
回転軸線Oに対して研削点と反対側の点の工作物Wの外
周位置を測定する第2測定部50bとから主に構成され
る。
【0014】本体51は先端を開口した箱状の部材であ
り、内部には柱状の取付部材52が固定されている。こ
の本体51は後端に固定されたパイロットバー69によ
り前記ヘッド送り装置28に連結され、ベッド11に対
して砥石台13の送り方向(X方向)に進退移動可能に
支持されている。第1測定部50aは、それぞれ一対の
第1、第2アーム53a,53bと、第1、第2フィー
ラ55a,55bと、第1、第2コイル61a,61b
と、鉄心62a,62bとから主に構成される。
り、内部には柱状の取付部材52が固定されている。こ
の本体51は後端に固定されたパイロットバー69によ
り前記ヘッド送り装置28に連結され、ベッド11に対
して砥石台13の送り方向(X方向)に進退移動可能に
支持されている。第1測定部50aは、それぞれ一対の
第1、第2アーム53a,53bと、第1、第2フィー
ラ55a,55bと、第1、第2コイル61a,61b
と、鉄心62a,62bとから主に構成される。
【0015】第1アーム53aは本体51と取付部材5
2との間の上部空間に枢支ピン57aを支点にして揺動
可能に支持され、第2アーム53bは本体51と取付部
材52との間の下部空間に枢支ピン57bを支点にして
揺動可能に支持されている。第1アーム53aおよび第
2アーム53bの先端には工作物Wの外周上下にそれぞ
れ接触する第1フィーラ55aおよび第2フィーラ55
bが着脱可能に取り付けられている。各第1アーム53
aおよび第2アーム53bは、取付部材52との間に配
置されたスプリング58a,58bのばね力により互い
に先端が閉止する方向に付勢され、その付勢は取付部材
52に固定されたボルト59a,59bにより規制され
るようになっている。なお、本体51に取り付けられた
68a,68bはそれぞれシリンダからなるリトラクト
装置であり、第1、第2アーム53a,53bをスプリ
ング58a,58bのばね力に抗して開放させるように
なっている。
2との間の上部空間に枢支ピン57aを支点にして揺動
可能に支持され、第2アーム53bは本体51と取付部
材52との間の下部空間に枢支ピン57bを支点にして
揺動可能に支持されている。第1アーム53aおよび第
2アーム53bの先端には工作物Wの外周上下にそれぞ
れ接触する第1フィーラ55aおよび第2フィーラ55
bが着脱可能に取り付けられている。各第1アーム53
aおよび第2アーム53bは、取付部材52との間に配
置されたスプリング58a,58bのばね力により互い
に先端が閉止する方向に付勢され、その付勢は取付部材
52に固定されたボルト59a,59bにより規制され
るようになっている。なお、本体51に取り付けられた
68a,68bはそれぞれシリンダからなるリトラクト
装置であり、第1、第2アーム53a,53bをスプリ
ング58a,58bのばね力に抗して開放させるように
なっている。
【0016】さらに、第1アーム53aおよび第2アー
ム53bの後端には鉄心62a,62bが連結されてい
る。また、本体51に固定された取付部材52の後方に
は取付孔52a設けられており、この取付孔52aに第
1コイル61aおよび第2コイル61bが前記鉄心62
aおよび鉄心62bを嵌挿可能に取り付けられている。
この第1コイル61aおよび第2コイル61bは互いに
連結されており、鉄心62aと第1コイル61a並びに
鉄心62bと第2コイル61bにてそれぞれ構成される
作動トランスにより、第1フィーラ53aおよび第2フ
ィーラ53bの相対変位を検出するようになっている。
なお、この鉄心62aと第1コイル61a並びに鉄心6
2bと第2コイル61bによって第1変位検出器60が
構成されている。そして、この第1変位検出器60によ
り測定された第1フィーラ55aおよび第2フィーラ5
5bの相対変位はY軸方向における工作物Wの外径とし
て測定され、これに対応した測定信号(アナログ信号)
が後述する測定装置80へ送られるようになっている。
ム53bの後端には鉄心62a,62bが連結されてい
る。また、本体51に固定された取付部材52の後方に
は取付孔52a設けられており、この取付孔52aに第
1コイル61aおよび第2コイル61bが前記鉄心62
aおよび鉄心62bを嵌挿可能に取り付けられている。
この第1コイル61aおよび第2コイル61bは互いに
連結されており、鉄心62aと第1コイル61a並びに
鉄心62bと第2コイル61bにてそれぞれ構成される
作動トランスにより、第1フィーラ53aおよび第2フ
ィーラ53bの相対変位を検出するようになっている。
なお、この鉄心62aと第1コイル61a並びに鉄心6
2bと第2コイル61bによって第1変位検出器60が
構成されている。そして、この第1変位検出器60によ
り測定された第1フィーラ55aおよび第2フィーラ5
5bの相対変位はY軸方向における工作物Wの外径とし
て測定され、これに対応した測定信号(アナログ信号)
が後述する測定装置80へ送られるようになっている。
【0017】第2測定部50bは、第3アーム54と、
第3フィーラ56と、鉄心66と、第3コイル67から
主に構成される。第3アーム54は長手方向にスプライ
ン溝を形成した棒状の部材であり、取付部材52のY軸
方向に設けられた取付孔52bに固定されたスプライン
ナット64と係合してボールスプラインを形成し、Y軸
方向に進退可能に支持されている。第3アーム54の先
端には工作物Wの回転軸線Oに対して研削点と反対側の
点と接触する第3フィーラ56が着脱可能に取り付けら
れている。また、第3アーム54は後方にフランジ部5
4aが形成されており、このフランジ部54aと取付孔
52bの段部52dとの間に配置されたスプリング65
のばね力により工作物Wの方向に付勢されている。この
付勢はフランジ部54aと取付孔52bの係止部52c
とが当接することにより規制され、第3アーム54は所
定の位置より前進できないようになっている。
第3フィーラ56と、鉄心66と、第3コイル67から
主に構成される。第3アーム54は長手方向にスプライ
ン溝を形成した棒状の部材であり、取付部材52のY軸
方向に設けられた取付孔52bに固定されたスプライン
ナット64と係合してボールスプラインを形成し、Y軸
方向に進退可能に支持されている。第3アーム54の先
端には工作物Wの回転軸線Oに対して研削点と反対側の
点と接触する第3フィーラ56が着脱可能に取り付けら
れている。また、第3アーム54は後方にフランジ部5
4aが形成されており、このフランジ部54aと取付孔
52bの段部52dとの間に配置されたスプリング65
のばね力により工作物Wの方向に付勢されている。この
付勢はフランジ部54aと取付孔52bの係止部52c
とが当接することにより規制され、第3アーム54は所
定の位置より前進できないようになっている。
【0018】さらに、第3アーム54の後端には鉄心6
6が連結されており、取付孔52bの後端に設けられた
第3コイル67に嵌挿可能になっている。この鉄心66
と第3コイル67が作動トランスを構成し、第3フィー
ラ56の変位量を検出する第2変位検出器63を構成し
ている。そして、この第2変位検出器63により測定さ
れた第3フィーラ56の変位量はX軸方向における工作
物Wの径変化にたわみ量をが付加された工作物Wの外周
位置として測定され、これに対応した測定信号(アナロ
グ信号)が後述する測定装置80へ送られるようになっ
ている。
6が連結されており、取付孔52bの後端に設けられた
第3コイル67に嵌挿可能になっている。この鉄心66
と第3コイル67が作動トランスを構成し、第3フィー
ラ56の変位量を検出する第2変位検出器63を構成し
ている。そして、この第2変位検出器63により測定さ
れた第3フィーラ56の変位量はX軸方向における工作
物Wの径変化にたわみ量をが付加された工作物Wの外周
位置として測定され、これに対応した測定信号(アナロ
グ信号)が後述する測定装置80へ送られるようになっ
ている。
【0019】測定装置80は図3に示すように、測定ヘ
ッド50の第1、第2変位検出器60,63から入力さ
れた交流の測定信号をそれぞれ増幅する増幅回路84
a,84bと、増幅回路84a,84bで増幅された測
定信号を直流に整流する整流回路85a,85bと、整
流回路85a,85bで整流された測定信号をデジタル
信号に変換するA/D変換器86a,86bと、デジタ
ル信号に変換された測定信号を基に工作物の外径と研削
残量を算出するCPU81と、この工作物の外径および
研削残量を算出する算出プログラムを記憶したメモリ8
2と、入出力を行うインタフェース83a,83bとか
ら構成される。インタフェース83aは前記A/D変換
器86a,86bにてデジタル信号に変換された測定信
号をそれぞれCPU81に入力し、インタフェース83
bは数値制御装置30からの指令信号の入力とCPU8
1にて算出された工作物の外径および研削残量を数値制
御装置30に出力するようになっている。また、メモリ
82には後述する図4に示したフローチャートの研削残
量算出プログラムが記憶されている。89a,89bは
各コイル61a,61b,67に交流を与える電源であ
る。なお、CPU81およびメモリ82が特許請求の範
囲における算出手段を構成している。 数値制御装置3
0は、図1に示すように、研削装置全体を制御し管理す
る中央処理装置(CPU)31、メモリ32および外部
とのデータの授受を行うインタフェース33から構成さ
れている。
ッド50の第1、第2変位検出器60,63から入力さ
れた交流の測定信号をそれぞれ増幅する増幅回路84
a,84bと、増幅回路84a,84bで増幅された測
定信号を直流に整流する整流回路85a,85bと、整
流回路85a,85bで整流された測定信号をデジタル
信号に変換するA/D変換器86a,86bと、デジタ
ル信号に変換された測定信号を基に工作物の外径と研削
残量を算出するCPU81と、この工作物の外径および
研削残量を算出する算出プログラムを記憶したメモリ8
2と、入出力を行うインタフェース83a,83bとか
ら構成される。インタフェース83aは前記A/D変換
器86a,86bにてデジタル信号に変換された測定信
号をそれぞれCPU81に入力し、インタフェース83
bは数値制御装置30からの指令信号の入力とCPU8
1にて算出された工作物の外径および研削残量を数値制
御装置30に出力するようになっている。また、メモリ
82には後述する図4に示したフローチャートの研削残
量算出プログラムが記憶されている。89a,89bは
各コイル61a,61b,67に交流を与える電源であ
る。なお、CPU81およびメモリ82が特許請求の範
囲における算出手段を構成している。 数値制御装置3
0は、図1に示すように、研削装置全体を制御し管理す
る中央処理装置(CPU)31、メモリ32および外部
とのデータの授受を行うインタフェース33から構成さ
れている。
【0020】インタフェース33には上述したデジタル
サーボユニット41,42および位置検出器25,27
が接続されており、デジタルサーボユニット41,42
に指令信号を出力することにより砥石台13および工作
物テーブル12をそれぞれ駆動し、その時の砥石台13
および工作物テーブル12の位置がそれぞれ入力され
る。また、インタフェース33には、上述した測定装置
80が接続され、算出された工作物の外径寸法および研
削残量が入力される。さらに、インタフェース33に
は、制御データ等を入力するキーボード等の入力装置4
0が接続されている。メモリ32には、加工プログラム
及び各種パラメータ等が格納されている。
サーボユニット41,42および位置検出器25,27
が接続されており、デジタルサーボユニット41,42
に指令信号を出力することにより砥石台13および工作
物テーブル12をそれぞれ駆動し、その時の砥石台13
および工作物テーブル12の位置がそれぞれ入力され
る。また、インタフェース33には、上述した測定装置
80が接続され、算出された工作物の外径寸法および研
削残量が入力される。さらに、インタフェース33に
は、制御データ等を入力するキーボード等の入力装置4
0が接続されている。メモリ32には、加工プログラム
及び各種パラメータ等が格納されている。
【0021】次に、上記のように構成された本実施例の
動作を説明する。まず、研削加工に先立ちオフセット値
の測定が行われる。すなわち、真円に加工されたマスタ
ワークを工作物テーブル12の両センタ15a,16a
に取り付ける。次に、ヘッド送り装置28を駆動して測
定ヘッド50を前進させ、第1、第2、第3フィーラ5
5a,55b,56をマスタワークに挟持させ、図5に
示すようにマスタワークの外径Dおよび外周位置Rを測
定する。ただし、本実施例においては外周位置Rは工作
物回転軸線Oからの距離として測定される。そして、こ
の測定された外径Dおよび外周位置Rをオフセット値と
して測定装置80のメモリ82に記憶する。この後、ヘ
ッド送り装置28を駆動して測定ヘッド50を後退させ
てマスターワークを取り外し、加工を行う工作物Wを両
センタ15a,16aに取り付け研削加工を開始する。
動作を説明する。まず、研削加工に先立ちオフセット値
の測定が行われる。すなわち、真円に加工されたマスタ
ワークを工作物テーブル12の両センタ15a,16a
に取り付ける。次に、ヘッド送り装置28を駆動して測
定ヘッド50を前進させ、第1、第2、第3フィーラ5
5a,55b,56をマスタワークに挟持させ、図5に
示すようにマスタワークの外径Dおよび外周位置Rを測
定する。ただし、本実施例においては外周位置Rは工作
物回転軸線Oからの距離として測定される。そして、こ
の測定された外径Dおよび外周位置Rをオフセット値と
して測定装置80のメモリ82に記憶する。この後、ヘ
ッド送り装置28を駆動して測定ヘッド50を後退させ
てマスターワークを取り外し、加工を行う工作物Wを両
センタ15a,16aに取り付け研削加工を開始する。
【0022】入力装置40より加工開始の指令信号が数
値制御装置30に入力されると、数値制御装置30はメ
モリ32に記憶された加工プログラムを実行させる。す
なわち、モータ18およびモータ22を駆動して工作物
Wおよび砥石車19をそれぞれ所定の回転数にて回転す
ると共に、サーボモータ23を駆動して砥石台13に切
り込み送りを与える。砥石台13が所定量切り込まれ工
作物Wの黒皮部分が除去されると、数値制御装置30は
ヘッド送り装置28を駆動して測定ヘッド50を前進さ
せ、第1、第2、第3フィーラ55a,55b,56を
工作物Wに対し挟持させる。すると、測定装置80は測
定ヘッド50の第1、第2変位検出器60,63にて測
定された外径および外周位置に基づいて研削残量を算出
し、所定のサンプリングタイム毎に数値制御装置30に
出力するようになっている。
値制御装置30に入力されると、数値制御装置30はメ
モリ32に記憶された加工プログラムを実行させる。す
なわち、モータ18およびモータ22を駆動して工作物
Wおよび砥石車19をそれぞれ所定の回転数にて回転す
ると共に、サーボモータ23を駆動して砥石台13に切
り込み送りを与える。砥石台13が所定量切り込まれ工
作物Wの黒皮部分が除去されると、数値制御装置30は
ヘッド送り装置28を駆動して測定ヘッド50を前進さ
せ、第1、第2、第3フィーラ55a,55b,56を
工作物Wに対し挟持させる。すると、測定装置80は測
定ヘッド50の第1、第2変位検出器60,63にて測
定された外径および外周位置に基づいて研削残量を算出
し、所定のサンプリングタイム毎に数値制御装置30に
出力するようになっている。
【0023】ここで、測定装置80にて行われる研削残
量の算出について図4のフローチャートおよび図6の説
明図を用いて説明する。測定ヘッド50による測定が開
始されると、測定装置80のCPU81はメモリ82に
記憶された図4に示す研削残量算出プログラムを実行す
る。ステップ101にて、第1、第2変位検出器60、
63にて検出された外径dおよび外周位置rを入力し、
ステップ102にて入力した外径dをメモリ82に記憶
する。
量の算出について図4のフローチャートおよび図6の説
明図を用いて説明する。測定ヘッド50による測定が開
始されると、測定装置80のCPU81はメモリ82に
記憶された図4に示す研削残量算出プログラムを実行す
る。ステップ101にて、第1、第2変位検出器60、
63にて検出された外径dおよび外周位置rを入力し、
ステップ102にて入力した外径dをメモリ82に記憶
する。
【0024】ステップ103に移行すると研削残量eが
次式より算出される。
次式より算出される。
【0025】
【数1】
【0026】すなわち、工作物Wは研削抵抗により研削
残量e分たわんだ状態で研削され、図6に示すように回
転軸線OがO’にずれる。第1、第2フィーラ55a,
55bは工作物Wのたわむ方向に直交する方向から工作
物Wに接触しているため、第1変位検出器60にて検出
される検出値は、工作物Wのたわみ(研削残量e)に関
係なく工作物Wの外径dが測定される。一方、第3フィ
ーラ54は工作物Wのたわむ方向、すなわち、回転軸線
O’に対して研削点と反対側の点に接触しているため、
第2変位検出器63にて検出される検出値は、たわみ量
(研削残量e)が付加された工作物Wの外周位置rとし
て測定される。そこで、上記式(1)では、第2変位検
出器63にて測定された外周位置rから第1変位検出器
60にて測定された工作物Wの外径dの半分(半径d/
2)を減算することによりたわみ量(研削残量)eを算
出している。なお、上式はオフセット値R,Dが外周位
置rおよび外径dからそれぞれ減算され、マスタワーク
からのオフセットとして研削残量eが算出されようにな
っている。
残量e分たわんだ状態で研削され、図6に示すように回
転軸線OがO’にずれる。第1、第2フィーラ55a,
55bは工作物Wのたわむ方向に直交する方向から工作
物Wに接触しているため、第1変位検出器60にて検出
される検出値は、工作物Wのたわみ(研削残量e)に関
係なく工作物Wの外径dが測定される。一方、第3フィ
ーラ54は工作物Wのたわむ方向、すなわち、回転軸線
O’に対して研削点と反対側の点に接触しているため、
第2変位検出器63にて検出される検出値は、たわみ量
(研削残量e)が付加された工作物Wの外周位置rとし
て測定される。そこで、上記式(1)では、第2変位検
出器63にて測定された外周位置rから第1変位検出器
60にて測定された工作物Wの外径dの半分(半径d/
2)を減算することによりたわみ量(研削残量)eを算
出している。なお、上式はオフセット値R,Dが外周位
置rおよび外径dからそれぞれ減算され、マスタワーク
からのオフセットとして研削残量eが算出されようにな
っている。
【0027】続いて、ステップ104に移行すると上記
ステップ102で記憶した工作物Wの外径およびステッ
プ103にて算出された研削残量eを数値制御装置30
に出力する。そして、ステップ105にて加工が終了か
否かが判断され、加工が終了していない場合には上述し
たステップ101からステップ104を繰り返し、加工
が終了した場合には終了する。
ステップ102で記憶した工作物Wの外径およびステッ
プ103にて算出された研削残量eを数値制御装置30
に出力する。そして、ステップ105にて加工が終了か
否かが判断され、加工が終了していない場合には上述し
たステップ101からステップ104を繰り返し、加工
が終了した場合には終了する。
【0028】数値制御装置30は、測定装置80から入
力した工作物Wの外径dwおよび研削残量eに基づいて
種々研削加工を行う。なお、本実施例においては、測定
ヘッド50は第1測定部50aおよび第2測定部50b
が一体的に構成されているが、第1測定部50aとして
従来からの定寸装置を使用し、第2測定部50bを別体
で設けても構わない。また、測定装置80にて行われる
研削残量算出処理は数値制御装置30内で行ってもよ
い。
力した工作物Wの外径dwおよび研削残量eに基づいて
種々研削加工を行う。なお、本実施例においては、測定
ヘッド50は第1測定部50aおよび第2測定部50b
が一体的に構成されているが、第1測定部50aとして
従来からの定寸装置を使用し、第2測定部50bを別体
で設けても構わない。また、測定装置80にて行われる
研削残量算出処理は数値制御装置30内で行ってもよ
い。
【0029】さらに、上述した本実施例においては工作
物Wに接触する第1フィーラ55aおよび第2フィーラ
55b並びに第3フィーラ56の変位量を検出すること
で、工作物Wの外径dおよび外周位置eを検出している
が、検出する手段はこれに限定されず、非接触の距離セ
ンサ等を用いて外径dや外周位置eを検出し研削残量を
算出しても構わない。
物Wに接触する第1フィーラ55aおよび第2フィーラ
55b並びに第3フィーラ56の変位量を検出すること
で、工作物Wの外径dおよび外周位置eを検出している
が、検出する手段はこれに限定されず、非接触の距離セ
ンサ等を用いて外径dや外周位置eを検出し研削残量を
算出しても構わない。
【0030】
【発明の効果】以上に述べたように本発明の研削残量検
出方法およびその装置は、熱変形や砥石車の磨耗によっ
て誤差を生じやすい砥石台の位置を用いることなく研削
残量を検出するため、機械の熱変形や砥石車の磨耗に関
係なく研削残量(たわみ量)を高精度に検出できるとい
った効果がある。また、砥石台の位置の較正作業が不必
要になり生産性が向上するといった利点もある。
出方法およびその装置は、熱変形や砥石車の磨耗によっ
て誤差を生じやすい砥石台の位置を用いることなく研削
残量を検出するため、機械の熱変形や砥石車の磨耗に関
係なく研削残量(たわみ量)を高精度に検出できるとい
った効果がある。また、砥石台の位置の較正作業が不必
要になり生産性が向上するといった利点もある。
【図1】本発明の実施例を示す研削装置の全体構成を示
す図である。
す図である。
【図2】本発明の実施例を示す測定ヘッドの拡大断面図
である。
である。
【図3】本発明の実施例を示す測定装置の構成図であ
る。
る。
【図4】測定装置の動作を示したフローチャートであ
る。
る。
【図5】加工前の工作物の測定位置を示した説明図であ
る。
る。
【図6】加工中の工作物の測定位置と研削残量を示した
説明図である。
説明図である。
【図7】従来の研削加工を示す説明図である。
10 研削盤 19 砥石車 28 ヘッド送り定寸装置 30 制御装置 41,42 デジタルサーボユニット 50 測定ヘッド 55a 第1フィーラ 55b 第2フィーラ 56 第3フィーラ 60 第1変位検出器 63 第2変位検出器 80 測定装置 81 CPU(算出手段) W 工作物 e 研削残量
Claims (2)
- 【請求項1】 研削加工中に工作物と砥石車との研削抵
抗により発生する研削残量を検出する研削残量検出方法
において、工作物がたわむ方向と直交する方向から工作
物の外径を測定し、工作物がたわむ方向から工作物の外
周位置を測定し、前記測定した工作物の外周位置と前記
測定した工作物の外径に基づいて研削残量を求めること
を特徴とする研削残量検出方法。 - 【請求項2】 研削加工中に工作物と砥石車との研削抵
抗により発生する研削残量を検出する研削残量検出装置
において、工作物がたわむ方向と直交する両方向から工
作物の外周に接触して工作物径の変化に応じて変位する
一対の第1フィーラおよび第2フィーラと、前記第1フ
ィーラおよび第2フィーラの相対変位を検出する第1変
位検出器と、工作物がたわむ方向から工作物の外周に接
触し、工作物の径の変化およびたわみ量の変化に応じて
変位する第3フィーラと、前記第3フィーラの変位を検
出する第2変位検出器と、前記第1変位検出器および前
記第2変位検出器にて検出された各変位の値に基づいて
研削残量を算出する算出手段とを備えたことを特徴とす
る研削残量検出装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7123632A JPH08318464A (ja) | 1995-05-23 | 1995-05-23 | 研削残量検出方法およびその装置 |
| KR1019960017111A KR100408794B1 (ko) | 1995-05-23 | 1996-05-21 | 연삭잔량검출방법 및 그 장치 |
| US08/652,273 US5773731A (en) | 1995-05-23 | 1996-05-22 | Method and apparatus for detecting residual grinding amount |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7123632A JPH08318464A (ja) | 1995-05-23 | 1995-05-23 | 研削残量検出方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08318464A true JPH08318464A (ja) | 1996-12-03 |
Family
ID=14865398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7123632A Pending JPH08318464A (ja) | 1995-05-23 | 1995-05-23 | 研削残量検出方法およびその装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5773731A (ja) |
| JP (1) | JPH08318464A (ja) |
| KR (1) | KR100408794B1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008119803A (ja) * | 2006-11-15 | 2008-05-29 | Jtekt Corp | かつぎ量計測装置 |
| JP2010176375A (ja) * | 2009-01-29 | 2010-08-12 | Jtekt Corp | 工作機械 |
| JP2013000867A (ja) * | 2011-06-21 | 2013-01-07 | Jtekt Corp | 振れ精度測定方法および研削盤 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6086452A (en) * | 1996-08-02 | 2000-07-11 | The Goodyear Tire & Rubber Company | Method of high speed centrifugal run-out grinding of a pneumatic tire |
| US7001733B1 (en) | 1998-05-12 | 2006-02-21 | Rigel Pharmaceuticals, Inc. | Methods and compositions for screening for modulations of IgE synthesis, secretion and switch rearrangement |
| DE19857364A1 (de) | 1998-12-11 | 2000-06-29 | Junker Erwin Maschf Gmbh | Verfahren und Schleifmaschine zur Prozeßführung beim Schälschleifen eines Werkstückes |
| GB9928825D0 (en) * | 1999-12-06 | 2000-02-02 | Unova Uk Ltd | Improvements in and relating to grinding |
| JP2002307268A (ja) * | 2001-04-19 | 2002-10-23 | Toyoda Mach Works Ltd | 測定装置を用いた工作物の偏心円筒部の加工方法及び加工装置 |
| GB0400144D0 (en) * | 2004-01-06 | 2004-02-11 | Renishaw Plc | Inspection system |
| US7103441B2 (en) * | 2004-10-05 | 2006-09-05 | Walter Maschinenbau Gmbh | Calibration procedures and such using an erosion and grinding machine |
| JP5708324B2 (ja) * | 2011-07-11 | 2015-04-30 | 日本精工株式会社 | 研削加工盤及び研削加工方法 |
| US10556318B2 (en) * | 2016-08-25 | 2020-02-11 | Okamoto Machine Tool Works, Ltd. | Automatic grinding apparatus |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5562526A (en) * | 1993-03-29 | 1996-10-08 | Toyoda Koki Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for grinding a workpiece |
| JPH0732245A (ja) * | 1993-07-16 | 1995-02-03 | Komori Corp | 定寸装置及び定寸方法 |
| JP3467807B2 (ja) * | 1993-09-30 | 2003-11-17 | 豊田工機株式会社 | 研削装置 |
-
1995
- 1995-05-23 JP JP7123632A patent/JPH08318464A/ja active Pending
-
1996
- 1996-05-21 KR KR1019960017111A patent/KR100408794B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1996-05-22 US US08/652,273 patent/US5773731A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008119803A (ja) * | 2006-11-15 | 2008-05-29 | Jtekt Corp | かつぎ量計測装置 |
| JP2010176375A (ja) * | 2009-01-29 | 2010-08-12 | Jtekt Corp | 工作機械 |
| JP2013000867A (ja) * | 2011-06-21 | 2013-01-07 | Jtekt Corp | 振れ精度測定方法および研削盤 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR960040562A (ko) | 1996-12-17 |
| US5773731A (en) | 1998-06-30 |
| KR100408794B1 (ko) | 2004-07-30 |
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