実切込み量測定方法および加工方法および工作機械
【課題】加工部位の正確な実切込み量を加工中に測定し、これを用いて加工工程を制御する工作機械を提供する。
【解決手段】円筒の加工部を備えた工作物Ｗを回転支持して砥石車７を半径方向に切込む加工方法において、加工部表面の測定開始点を含む直径である開始直径Ｄ０を測定し、測定開始点が加工作用部を通過した後に、測定開始点を含む直径である終了直径Ｄ１を測定する。測定開始点が加工された時の実切込み量Ｕを式Ｕ＝｜Ｄ０−Ｄ１｜を用いて演算し、加工部の回転方向の位置に対応する実切込み量Ｕの相互差から加工部の振れを演算し、振れを除去するような砥石車７の切込み制御を行う。
【解決手段】円筒の加工部を備えた工作物Ｗを回転支持して砥石車７を半径方向に切込む加工方法において、加工部表面の測定開始点を含む直径である開始直径Ｄ０を測定し、測定開始点が加工作用部を通過した後に、測定開始点を含む直径である終了直径Ｄ１を測定する。測定開始点が加工された時の実切込み量Ｕを式Ｕ＝｜Ｄ０−Ｄ１｜を用いて演算し、加工部の回転方向の位置に対応する実切込み量Ｕの相互差から加工部の振れを演算し、振れを除去するような砥石車７の切込み制御を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒加工部を加工中に工具の工作物に対する実切込み量を測定する実切込み量測定方法および加工方法および工作機械に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
加工においては、加工抵抗により工作物の撓みが発生する為、一般的には工具の工作物に対する切込み量（工作物１回転あたりの切込み量）と実切込み量（実際の工作物半径の減少量）は一致しないので、加工中の工作物径を測定して加工工程を制御している。たとえば、工作物１回転毎の工作物直径の実測値を用いた適応制御研削方法（特許文献１参照）や、工作物１回転毎の工作物直径の実測値から算出した実切込み量の値を用いた研削工程制御（特許文献２参照）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−２２４９７１号公報
【特許文献２】特開昭５１−３３３７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
１回転毎の工作物径の測定値から実切込み量ＵＪを算出する場合は、１回目の測定における工作物直径をＤＪ０とし工作物が１回転した後の工作物直径をＤＪ１とすると式ＵＪ＝（ＤＪ０−ＤＪ１）／２により実切込み量ＵＪを算出する。これは、工作物１回転中には工作物の全周が加工されるため測定直径における両端で工作物が除去され、この両端での実切込み量ＵＪが等しいとの前提によるものである。しかし、切込み速度が変動したり、加工抵抗が変動している場合は１回転中でも実切込み量が変動しており、平均値を用いた実切込み量には誤差が含まれる。このため、この値を用いた加工工程の制御においてもこの誤差が影響して、十分な効果が得られない恐れがある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、加工部位の正確な実切込み量を簡易に加工中に測定し、これを用いて加工工程を制御する工作機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の特徴は、円筒の加工部を備えた工作物を前記円筒の軸心の周りに回転支持して工具を前記円筒の半径方向に切込む工作機械を用いて、前記加工部を加工しながら前記工具の加工作用部における実切込み量を測定する実切込み量測定方法において、
前記軸心に直交する軸線と前記加工部表面との交点の一方である測定開始点と他方である測定終了点の距離である開始直径Ｄ０を測定する開始径測定工程と、
前記測定開始点が前記加工作用部を通過し、かつ前記測定終了点が前記加工作用部を通過する前に、前記測定終了点を含む前記加工部の直径である終了直径Ｄ１を測定する終了径測定工程と、
前記測定開始点が加工された時の実切込み量Ｕを式Ｕ＝｜Ｄ０−Ｄ１｜を用いて演算する実切込み量演算工程を備えることである。
【０００７】
請求項２に係る発明の特徴は、請求項１に係る発明において、前記開始径測定工程の終了時から前記工作物が１８０°回転した時に前記終了径測定工程を実施することである。
【０００８】
請求項３に係る発明の特徴は、円筒の加工部を備えた工作物を前記円筒の軸心の周りに回転支持して工具を前記円筒の半径方向に切込み前記加工部を加工する加工方法において、
前記軸心に直交する軸線と前記加工部表面との交点の一方である測定開始点と他方である測定終了点の距離である開始直径Ｄ０を測定する開始径測定工程と、
前記測定開始点が前記加工作用部を通過し、かつ前記終了点が前記加工作用部を通過する前に、前記測定終了点を含む前記加工部の直径である終了直径Ｄ１を測定する終了径測定工程と、
前記測定開始点が加工された時の実切込み量Ｕを式Ｕ＝｜Ｄ０−Ｄ１｜を用いて演算する実切込み量演算工程と、
前記実切込み量Ｕを用いて加工動作を制御する加工工程を備えることである。
【０００９】
請求項４に係る発明の特徴は、請求項３に係る発明において、前記加工工程において、前記加工部の回転方向の位置に対する前記実切込み量Ｕの相互差から前記加工部の振れを演算し、振れを除去するような工具切込み制御を行うことである。
【００１０】
請求項５に係る発明の特徴は、円筒の加工部を備えた工作物を前記円筒の軸心の周りに回転支持して工具を前記円筒の半径方向に切込む工作機械において、
前記加工部の直径寸法を測定する工作物径測定装置と、
前記工作物径測定装置により測定した前記軸心に直交する軸線と前記加工部表面との交点の一方である測定開始点と他方である測定終了点の距離である開始直径Ｄ０と、前記工作物径測定装置により前記測定開始点が前記加工作用部を通過し、かつ前記終了点が前記加工作用部を通過する前に測定した、前記測定終了点を含む前記加工部の直径である終了直径Ｄ１と、式Ｕ＝｜Ｄ０−Ｄ１｜を用いて実切込み量Ｕを演算する実切込み量演算装置を備えることである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項1に係る発明によれば、加工部の所望の測定開始点の加工前後における測定終了点を含む直径を比較することで、所望の測定開始点の加工時の実切込み量を正確に測定することができる。
【００１２】
請求項２に係る発明によれば、開始直径Ｄ０の測定と終了直径Ｄ１の測定を同一の工作物径測定装置を用いて測定できる。このため、工作物径測定装置の装置差による測定誤差を排除できる。
【００１３】
請求項３に係る発明によれば、加工動作を正確な実切込み量Ｕを用いて制御できる加工工程を備えるので、誤差の少ない加工工程で構成される加工方法を実現できる。
【００１４】
請求項４に係る発明によれば、加工部の回転方向の位置に対する前記実切込み量Ｕの相互差から前記加工部の振れを演算するので、振れを加工中に測定できる。振れ測定による余分な時間をとること無しに、振れを除去するような工具切込み制御を行う加工方法を実現できる。
【００１５】
請求項５に係る発明によれば、加工部の所望の測定開始点における実切込み量を正確に測定することができる工作機械を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態の研削盤の全体構成を示す概略図である。
【図２】図１のＢ矢視図である。
【図３】本実施形態の測定方法を示す概念図である。
【図４】振れと撓みの関係を示す概念図である。
【図５】本実施形態の研削工程を示すフローチャートである。
【図６】本実施形態の振れ測定工程を示すフローチャートである。
【図７】本実施形態の振れ補正研削工程を示すフローチャートである。
【図８】本実施形態の測定方法の変形態様を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を、工具として砥石車を用いた円筒研削盤の実施例に基づき、図１〜図７を参照しつつ説明する。
図１に示すように、円筒研削盤１は、ベッド２を備え、ベッド２上にＸ軸方向に往復可能に支持され送り用のモータ８により駆動される砥石台３と、Ｘ軸に直交するＺ軸方向に往復可能なテーブル４を備えている。砥石台３は砥石車７を回転自在に支持し、砥石車７は砥石軸回転モータ（図示省略する）により回転駆動される。テーブル４上には、工作物Ｗの一端を把持して回転自在に支持し主軸モータ（図示省略する）により回転駆動され、主軸の回転位相を検出する位相検出器９を備えた主軸５と、工作物Ｗの他端を回転自在に支持する心押し台６が設置されている。工作物Ｗは主軸５と心押し台６により支持されて、研削加工時に回転駆動される。工作物Ｗの加工部の直径を測定する工作物径測定装置１０がテーブル上に設置されている。
図２に示すように、工作物径測定装置１０は、テーブルに固定されたベース１１に保持された直径測定装置本体１０１と、直径測定装置本体１０１に係合し工作物Ｗの軸心に対して１８０°対向して配置された接触子１０２ａ、１０２ｂで構成されている。ここでは、接触子１０２ａ、１０２ｂの対向方向はＸ軸に直交する位置に配置されている。
【００１８】
この円筒研削盤１は制御装置３０を備えており、制御装置３０の機能的構成として、砥石台３の送りを制御するＸ軸制御部３１、テーブル４の送りを制御するＺ軸制御部３２、主軸５の回転を制御する主軸制御部３３、工作物径測定装置１０を制御する測定装置制御部３４、記録部３５１を内蔵し実切込み量や振れ量を演算する演算部３５などを具備している。Ｘ軸制御部３１の機能として研削時に砥石車７に作用する法線研削抵抗力をモータ８の電流値から測定する法線研削抵抗測定部３１１を備えている。
【００１９】
砥石車７の工作物Ｗに対する実切込み量の測定について、加工位置における工作物Ｗの軸心に垂直な断面を示す図３に基づき説明する。
図３（ａ）において、研削作用位置で砥石車に接触している工作物Ｗの点Ａを工作物Ｗの測定開始点Ａ（測定開始点）とし、この位置における工作物Ｗの位相を０°とする。図３（ｂ）に示すように、測定開始点Ａと工作物回転軸心に対して１８０度対向する工作物Ｗの表面位置の点Ｂを測定終了点Ｂ（測定終了点）とする。開始径測定工程は、工作物Ｗが２７０°回転し、測定開始点Ａが接触子１０２ａと接触し、測定終了点Ｂが接触子１０２ｂと接触した時に実施され、工作物直径Ｄ０（開始直径Ｄ０）を測定する工程である。図３（ｃ）に示すように、工作物Ｗが３６０°回転すると、測定開始点Ａの部位は砥石車７により研削される。終了径測定工程は、図３（ｄ）に示すように、工作物Ｗが４５０°回転し、測定終了点Ｂが接触子１０２ａと接触した時に工作物直径Ｄ１（終了直径Ｄ１）を測定する工程である。以上の一連の測定により、測定開始点Ａを研削する前と研削後における工作物径を測定でき、工作物直径Ｄ０の値から工作物直径Ｄ１の値を差引くことで、測定開始点Ａが研削された量、すなわち砥石車７の工作物Ｗに対する実切込み量Ｕの測定ができ、Ｕ＝Ｄ０−Ｄ１となる。
【００２０】
ここで、研削時の実切込み量Ｕと、工作物Ｗの撓みＴと、工作物Ｗと砥石車７に作用する力の関係を説明する。
研削が可能になるためには、砥石車７が工作物Ｗに所定の力で押付けられる必要があり、この押付け力Ｆは、砥石車７が工作物Ｗに押付けられて工作物Ｗと砥石車７の相対撓みＴが発生した時に、砥石車７と工作物Ｗの間のばね定数である機械剛性ｋｍと撓みＴの積で求められる力Ｐから砥石車７が工作物に食い込むために必要な力Ｆ０を差し引いた力になる。すなわち、Ｆ＝Ｐ−Ｆ０＝Ｔ×ｋｍ−Ｆ０が成り立つ。押付け力Ｆの強さに応じて実切込み量Ｕの大きさが決まり、極端に砥石車が磨耗した場合などを除いた通常の研削においては、押付け力Ｆは実切込み量Ｕに比例することが知られており、この比例定数を研削剛性ｋｇとすると、Ｆ＝Ｕ×ｋｇが成り立つ。
ここで、撓みと実切込みに変動がある場合を考え、撓みＴの変動差ΔＴをΔＴ＝Ｔ１−Ｔ２、実切込み量Ｕの変動差ΔＵをΔＵ＝Ｕ１−Ｕ２、力Ｆの変動差ΔＦをΔＦ＝Ｆ１−Ｆ２とする。Ｆ１＝Ｔ１×ｋｍ−Ｆ０でありＦ２＝Ｔ２×ｋｍ−Ｆ０なのでΔＦ＝Ｆ１−Ｆ２＝（Ｔ１×ｋｍ−Ｆ０）−（Ｔ２×ｋｍ−Ｆ０）＝（Ｔ１−Ｔ２）ｋｍ＝ΔＴ×ｋｍとなる。また、力Ｆと実切込み量Ｕは比例するのでその差についても比例し、ΔＦ＝ΔＵ×ｋｇとなる。結局、ΔＦ＝ΔＴ×ｋｍ＝ΔＵ×ｋｇとなり、ΔＴ＝ΔＵ×ｋｇ／ｋｍが成り立つ。
【００２１】
次に、撓みＴと振れＩＲの関係について説明する。ここで、振れとは、工作物Ｗの回転中心から加工部表面までの半径を外周の所定の位相Ｃ１毎に測定したときに、半径の最小値Ｒｍｉｎに対する各位相における半径値ＲＣ１の差のことであり、位相Ｃ１における振れＩＲＣ１はＩＲＣ１＝ＲＣ１−Ｒｍｉｎとなる。最大半径Ｒｍａｘとの差を最大振れＴＩＲと称しＴＩＲ＝Ｒｍａｘ−Ｒｍｉｎである。
図４に示すように、砥石車７を工作物Ｗに押付け、その時の工作物Ｗの回転中心を点Ｐとし、砥石車７の表面と撓みの無い時の工作物Ｗの回転中心である点Ｏの距離Ｌを一定とする。図４（ａ）の位相Ｃｋにおける工作物Ｗの砥石車７に接触する部位の半径Ｒｍｉｎが最小半径とする。位相Ｃｋにおける撓みＴＣｋはＴＣｋ＝Ｒｍｉｎ−Ｌにより求められ、図４（ｂ）の位相Ｃ１における撓みＴＣ１はＴＣ１＝ＲＣ１−Ｌにより求められる。ここで、位相Ｃ１における撓みＴＣ１と位相Ｃｋにおける撓みＴＣｋの差をΔＴＣ１とするとΔＴＣ１＝ＴＣ１−ＴＣｋ＝（ＲＣ１−Ｌ）−（Ｒｍｉｎ−Ｌ）＝ＲＣ１−Ｒｍｉｎとなる。結局、ＩＲＣ１＝ＲＣ１−Ｒｍｉｎ＝ΔＴＣ１となり振れＩＲＣ１と撓みの差ΔＴＣ１は等しくなり、撓みの差を測定すれば振れを測定でき、撓みの差を低減できれば振れを低減できることになる。
以上のことを研削中にあてはめると、先に説明したように、撓みの差ΔＴは実切込み量Ｕの差であるΔＵを用いてΔＴ＝ΔＵ×ｋｇ／ｋｍと表される。この関係は工作物の１回転中の各位相についても成り立つので、位相Ｃ１における関係をΔＴＣ１＝ΔＵＣ１×ｋｇ／ｋｍと表すことができる。
結局、ＩＲＣ１＝ΔＴＣ１＝ΔＵＣ１×ｋｇ／ｋｍとなり、実切込み量Ｕの各位相間における変動量ΔＵＣ１を測定すれば、振れＩＲを求めることができる。
【００２２】
機械剛性ｋｍと研削剛性ｋｇはあらかじめ試験により測定しておく。たとえば機械剛性ｋｍの測定は、砥石車７の回転を停止させた状態で砥石車７と工作物Ｗを接触させその時のモータ８の電流値Ａ０を記録し、砥石台３を所定量Ｖｇ切込み後停止させた時のモータ８の電流値Ａ１を記録する。この場合の機械剛性ｋｍは、モータの推力定数をＣとすると、ｋｍ＝Ｃ×（Ａ１−Ａ０）／Ｖｇで算出できる。研削剛性ｋｇの測定は、先に述べた実切込み量測定方法により砥石車７を所定の切込み速度で切込み研削中の実切込み量Ｕを測定し、その時のモータ８の電流値Ａ３を記録する。次に、研削をしないで同じ切込み速度で切込み中のモータ８の電流値Ａ２を記録する。この場合の研削剛性ｋｇはｋｇ＝Ｃ×（Ａ３−Ａ２）／Ｕで算出できる。
【００２３】
ここで、従来の振れ除去研削について説明する。先に述べたように、工作物の振れとは、工作物を所定の回転基準により回転させたときに回転位相に対応して生じる工作物の表面の半径位置の変動のことであり、半径変動や軸の曲りにより生じ、クランクシャフトなどの複雑な形状の工作物では軸の曲りの影響により大きな振れが生じる。加工部位の振れは取り代の変動となり振れの大きい部位は取り代が大きくなる。一定の切込み速度で研削する場合の振れの減少度合いは、初期の最大振れ量をＴＩＲ０、ｎ回転後の最大振れ量をＴＩＲｎとすると、研削剛性ｋｇと機械剛性ｋｍを用いてＴＩＲｎ＝ＴＩＲ０×（１−ｋｍ／ｋｇ）ｎと表される。通常の研削においてはｋｍ＜ｋｇであり、径に対して長さが長い工作物においては、ｋｍはｋｇの数分の１以下であるため、振れの除去に必要な回転回数が多くなる。この場合、振れ止め装置を設置してｋｍを大きくすることが行われている。
【００２４】
以下に、本研削盤１において、研削中に実切込み量Ｕを測定し、測定したＵの値を用いて工作物Ｗの振れを短時間に除去する研削工程について説明する。
はじめに、メイン工程について図５のフローチャートに基づき説明する。機械剛性ｋｍと研削剛性ｋｇはあらかじめ記録部３５１に記録しておき、主軸５と砥石車７を回転させた状態で、砥石台３を早送りで前進させて、砥石車７を工作物Ｗに接近させる（Ｓ１）。所定の砥石台送り速度で工作物Ｗの全周が研削されるように粗研削を実施する（Ｓ２）。中仕上げ研削工程を開始し、所定の回転数（３〜５回転が好適）工作物Ｗを回転する（Ｓ３）。振れ測定工程（詳細は後に説明）を実施し工作物Ｗの位相に対する振れ量を測定する（Ｓ４）。中仕上げ研削工程を終了する（Ｓ５）。振れ補正研削工程（詳細は後に説明）を実施し振れを除去する（Ｓ６）。仕上げ研削工程を実施する（Ｓ７）。砥石台を早送り後退させる（Ｓ８）。
【００２５】
工作物Ｗの円周の５°毎の位置における振れを測定する振れ測定工程について、図６のフローチャートに基づき説明する。
位相をカウントするカウンターＣ１の値を０に設定する（Ｓ２０）。位相検出器９により測定された工作物の位相Ｃ１における、工作物径測定装置１０により測定した工作物の直径を工作物直径ＤＣ１として記録部３５１に記録する（Ｓ２１）。主軸５を５°回転させる（Ｓ２２）。カウンターＣ１の値に５を加算する（Ｓ２３）。カウンターＣ１の値が５４０以上か否か判定する。Ｃ１≧５４０であればステップＳ２５へ移動し、そうでないならステップＳ２１へ移動する（Ｓ２４）。実切込み量Ｕを演算部３５において演算する。工作物Ｗの位相Ｃ１における実切込み量ＵＣ１を式ＵＣ１＝ＤＣ１−ＤＣ１＋１８０を用いてＣ１＝０〜３５５について演算し記録部３５１に記録する（Ｓ２５）。実切込み量差ΔＵを演算部３５において演算する。実切込み量ＵＣ１（Ｃ１＝０〜３５５）の中の最小の実切込み量であるｍｉｎＵを選定し、式ΔＵＣ１＝ＵＣ１−ｍｉｎＵを用いてＣ１＝０〜３５５について演算し記録部３５１に記録する（Ｓ２６）。振れ量ＩＲＣ１を式ＩＲＣ１＝ΔＵＣ１×ｋｇ／ｋｍを用いてＣ１＝０〜３５５について演算部３５において演算し記録部３５１に記録する（Ｓ２７）。
【００２６】
振れ補正研削工程について図７のフローチャートに基づき説明する。
工作物Ｗの回転位相を振れ補正研削開始位置（工作物位相は最小の振れ量ｍｉｎＩＲの位相Ｃｋで、砥石台位置は中仕上げ研削終了の位置）へ割出す（Ｓ３０）。振れ補正研削開始位置を基準として、主軸回転と砥石台切込みΔＶを同期しながら１回転研削する。工作物の位相Ｃ１における砥石台切込みの量であるΔＶＣ１は式ΔＶＣ１＝ＩＲＣ１×（１＋ｋｇ／ｋｍ）となる。これは、振れ補正に必要な実切込み量の増加量をΔＵｓＣ１とし、その時の撓み量の増加量をΔＴｓＣ１とすると切込み量の増加量はΔＶＣ１＝ΔＵｓＣ１＋ΔＴｓＣ１であり、ΔＴｓＣ１＝ΔＵｓＣ１×ｋｇ／ｋｍであるからΔＶＣ１＝ΔＵｓＣ１＋ΔＵｓＣ１×ｋｇ／ｋｍとなる。振れを無くするために必要な実切込み量の増加量ΔＵｓＣ１は、振れ測定工程で測定された振れ量ＩＲＣ１であるから、ΔＵｓＣ１を振れ量ＩＲＣ１に置き換えて、ΔＶＣ１＝ＩＲＣ１＋ＩＲＣ１×ｋｇ／ｋｍ＝ＩＲＣ１×（１＋ｋｇ／ｋｍ）となる。
これにより、砥石台切込みΔＶは振れ補正研削開始位置でΔＶＣｋ＝０となり、工作物Ｗの回転に連れて徐々に増加しながら最大切込みに達した後に、徐々に減少しながら振れ補正研削開始位置で再びΔＶＣｋ＝０となる（Ｓ３１）。
【００２７】
以上のように、本発明の実切込み量測定方法および加工方法を用いると、振れ止め装置を用いることなく、工作物の振れを１回転で除去することができる。振れ止め装置が不要なため振れ止め装置の調整や工作物毎の変更が不要で、振れ低減に要する研削時間も短縮されるため加工能率の高い研削盤を実現できる。
【００２８】
（その他の実施形態）
上記事例では本発明を円筒外径の研削に適用した例について説明したが、内面研削や、工具として切削工具を用いた加工にも適用できる。
また、工作物径測定装置１０を１個用いて、はじめに測定した時刻から工作物が１８０°回転した後の時刻に測定された工作物径の差により実切込み量を演算したが、図８に示すようにΦの角度差で配置された２個の工作物径測定装置１０ａ、１０ｂを用いて測定してもよい。この場合、工作物径測定装置１０ａにより直径Ｄ０を測定した時刻から工作物がΦ回転した後に工作物径測定装置１０ｂにより直径Ｄ１を測定し、各々で測定された工作物径の差により実切込み量を演算する。Φを１８０°より小さく設定しておくことでより短時間に実切込み量を演算でき、研削工程の制御の応答性を速くすることができる。
補正する位相間隔を小さくしたい場合５°より小さい間隔で測定をしてもよいし、測定点の中間の位相においては所望の位相間隔で補間計算することによりΔＶＣ１を求めてもよい。
【符号の説明】
【００２９】
Ｗ：工作物 ３：砥石台 ４：テーブル ５：主軸 ６：心押し台 ７：砥石車 ８：モータ ９：位相検出器 １０：工作物径測定装置 ３０：制御装置 ３５：演算部 １０２ａ、１０２ｂ：接触子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒加工部を加工中に工具の工作物に対する実切込み量を測定する実切込み量測定方法および加工方法および工作機械に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
加工においては、加工抵抗により工作物の撓みが発生する為、一般的には工具の工作物に対する切込み量（工作物１回転あたりの切込み量）と実切込み量（実際の工作物半径の減少量）は一致しないので、加工中の工作物径を測定して加工工程を制御している。たとえば、工作物１回転毎の工作物直径の実測値を用いた適応制御研削方法（特許文献１参照）や、工作物１回転毎の工作物直径の実測値から算出した実切込み量の値を用いた研削工程制御（特許文献２参照）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−２２４９７１号公報
【特許文献２】特開昭５１−３３３７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
１回転毎の工作物径の測定値から実切込み量ＵＪを算出する場合は、１回目の測定における工作物直径をＤＪ０とし工作物が１回転した後の工作物直径をＤＪ１とすると式ＵＪ＝（ＤＪ０−ＤＪ１）／２により実切込み量ＵＪを算出する。これは、工作物１回転中には工作物の全周が加工されるため測定直径における両端で工作物が除去され、この両端での実切込み量ＵＪが等しいとの前提によるものである。しかし、切込み速度が変動したり、加工抵抗が変動している場合は１回転中でも実切込み量が変動しており、平均値を用いた実切込み量には誤差が含まれる。このため、この値を用いた加工工程の制御においてもこの誤差が影響して、十分な効果が得られない恐れがある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、加工部位の正確な実切込み量を簡易に加工中に測定し、これを用いて加工工程を制御する工作機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の特徴は、円筒の加工部を備えた工作物を前記円筒の軸心の周りに回転支持して工具を前記円筒の半径方向に切込む工作機械を用いて、前記加工部を加工しながら前記工具の加工作用部における実切込み量を測定する実切込み量測定方法において、
前記軸心に直交する軸線と前記加工部表面との交点の一方である測定開始点と他方である測定終了点の距離である開始直径Ｄ０を測定する開始径測定工程と、
前記測定開始点が前記加工作用部を通過し、かつ前記測定終了点が前記加工作用部を通過する前に、前記測定終了点を含む前記加工部の直径である終了直径Ｄ１を測定する終了径測定工程と、
前記測定開始点が加工された時の実切込み量Ｕを式Ｕ＝｜Ｄ０−Ｄ１｜を用いて演算する実切込み量演算工程を備えることである。
【０００７】
請求項２に係る発明の特徴は、請求項１に係る発明において、前記開始径測定工程の終了時から前記工作物が１８０°回転した時に前記終了径測定工程を実施することである。
【０００８】
請求項３に係る発明の特徴は、円筒の加工部を備えた工作物を前記円筒の軸心の周りに回転支持して工具を前記円筒の半径方向に切込み前記加工部を加工する加工方法において、
前記軸心に直交する軸線と前記加工部表面との交点の一方である測定開始点と他方である測定終了点の距離である開始直径Ｄ０を測定する開始径測定工程と、
前記測定開始点が前記加工作用部を通過し、かつ前記終了点が前記加工作用部を通過する前に、前記測定終了点を含む前記加工部の直径である終了直径Ｄ１を測定する終了径測定工程と、
前記測定開始点が加工された時の実切込み量Ｕを式Ｕ＝｜Ｄ０−Ｄ１｜を用いて演算する実切込み量演算工程と、
前記実切込み量Ｕを用いて加工動作を制御する加工工程を備えることである。
【０００９】
請求項４に係る発明の特徴は、請求項３に係る発明において、前記加工工程において、前記加工部の回転方向の位置に対する前記実切込み量Ｕの相互差から前記加工部の振れを演算し、振れを除去するような工具切込み制御を行うことである。
【００１０】
請求項５に係る発明の特徴は、円筒の加工部を備えた工作物を前記円筒の軸心の周りに回転支持して工具を前記円筒の半径方向に切込む工作機械において、
前記加工部の直径寸法を測定する工作物径測定装置と、
前記工作物径測定装置により測定した前記軸心に直交する軸線と前記加工部表面との交点の一方である測定開始点と他方である測定終了点の距離である開始直径Ｄ０と、前記工作物径測定装置により前記測定開始点が前記加工作用部を通過し、かつ前記終了点が前記加工作用部を通過する前に測定した、前記測定終了点を含む前記加工部の直径である終了直径Ｄ１と、式Ｕ＝｜Ｄ０−Ｄ１｜を用いて実切込み量Ｕを演算する実切込み量演算装置を備えることである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項1に係る発明によれば、加工部の所望の測定開始点の加工前後における測定終了点を含む直径を比較することで、所望の測定開始点の加工時の実切込み量を正確に測定することができる。
【００１２】
請求項２に係る発明によれば、開始直径Ｄ０の測定と終了直径Ｄ１の測定を同一の工作物径測定装置を用いて測定できる。このため、工作物径測定装置の装置差による測定誤差を排除できる。
【００１３】
請求項３に係る発明によれば、加工動作を正確な実切込み量Ｕを用いて制御できる加工工程を備えるので、誤差の少ない加工工程で構成される加工方法を実現できる。
【００１４】
請求項４に係る発明によれば、加工部の回転方向の位置に対する前記実切込み量Ｕの相互差から前記加工部の振れを演算するので、振れを加工中に測定できる。振れ測定による余分な時間をとること無しに、振れを除去するような工具切込み制御を行う加工方法を実現できる。
【００１５】
請求項５に係る発明によれば、加工部の所望の測定開始点における実切込み量を正確に測定することができる工作機械を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態の研削盤の全体構成を示す概略図である。
【図２】図１のＢ矢視図である。
【図３】本実施形態の測定方法を示す概念図である。
【図４】振れと撓みの関係を示す概念図である。
【図５】本実施形態の研削工程を示すフローチャートである。
【図６】本実施形態の振れ測定工程を示すフローチャートである。
【図７】本実施形態の振れ補正研削工程を示すフローチャートである。
【図８】本実施形態の測定方法の変形態様を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を、工具として砥石車を用いた円筒研削盤の実施例に基づき、図１〜図７を参照しつつ説明する。
図１に示すように、円筒研削盤１は、ベッド２を備え、ベッド２上にＸ軸方向に往復可能に支持され送り用のモータ８により駆動される砥石台３と、Ｘ軸に直交するＺ軸方向に往復可能なテーブル４を備えている。砥石台３は砥石車７を回転自在に支持し、砥石車７は砥石軸回転モータ（図示省略する）により回転駆動される。テーブル４上には、工作物Ｗの一端を把持して回転自在に支持し主軸モータ（図示省略する）により回転駆動され、主軸の回転位相を検出する位相検出器９を備えた主軸５と、工作物Ｗの他端を回転自在に支持する心押し台６が設置されている。工作物Ｗは主軸５と心押し台６により支持されて、研削加工時に回転駆動される。工作物Ｗの加工部の直径を測定する工作物径測定装置１０がテーブル上に設置されている。
図２に示すように、工作物径測定装置１０は、テーブルに固定されたベース１１に保持された直径測定装置本体１０１と、直径測定装置本体１０１に係合し工作物Ｗの軸心に対して１８０°対向して配置された接触子１０２ａ、１０２ｂで構成されている。ここでは、接触子１０２ａ、１０２ｂの対向方向はＸ軸に直交する位置に配置されている。
【００１８】
この円筒研削盤１は制御装置３０を備えており、制御装置３０の機能的構成として、砥石台３の送りを制御するＸ軸制御部３１、テーブル４の送りを制御するＺ軸制御部３２、主軸５の回転を制御する主軸制御部３３、工作物径測定装置１０を制御する測定装置制御部３４、記録部３５１を内蔵し実切込み量や振れ量を演算する演算部３５などを具備している。Ｘ軸制御部３１の機能として研削時に砥石車７に作用する法線研削抵抗力をモータ８の電流値から測定する法線研削抵抗測定部３１１を備えている。
【００１９】
砥石車７の工作物Ｗに対する実切込み量の測定について、加工位置における工作物Ｗの軸心に垂直な断面を示す図３に基づき説明する。
図３（ａ）において、研削作用位置で砥石車に接触している工作物Ｗの点Ａを工作物Ｗの測定開始点Ａ（測定開始点）とし、この位置における工作物Ｗの位相を０°とする。図３（ｂ）に示すように、測定開始点Ａと工作物回転軸心に対して１８０度対向する工作物Ｗの表面位置の点Ｂを測定終了点Ｂ（測定終了点）とする。開始径測定工程は、工作物Ｗが２７０°回転し、測定開始点Ａが接触子１０２ａと接触し、測定終了点Ｂが接触子１０２ｂと接触した時に実施され、工作物直径Ｄ０（開始直径Ｄ０）を測定する工程である。図３（ｃ）に示すように、工作物Ｗが３６０°回転すると、測定開始点Ａの部位は砥石車７により研削される。終了径測定工程は、図３（ｄ）に示すように、工作物Ｗが４５０°回転し、測定終了点Ｂが接触子１０２ａと接触した時に工作物直径Ｄ１（終了直径Ｄ１）を測定する工程である。以上の一連の測定により、測定開始点Ａを研削する前と研削後における工作物径を測定でき、工作物直径Ｄ０の値から工作物直径Ｄ１の値を差引くことで、測定開始点Ａが研削された量、すなわち砥石車７の工作物Ｗに対する実切込み量Ｕの測定ができ、Ｕ＝Ｄ０−Ｄ１となる。
【００２０】
ここで、研削時の実切込み量Ｕと、工作物Ｗの撓みＴと、工作物Ｗと砥石車７に作用する力の関係を説明する。
研削が可能になるためには、砥石車７が工作物Ｗに所定の力で押付けられる必要があり、この押付け力Ｆは、砥石車７が工作物Ｗに押付けられて工作物Ｗと砥石車７の相対撓みＴが発生した時に、砥石車７と工作物Ｗの間のばね定数である機械剛性ｋｍと撓みＴの積で求められる力Ｐから砥石車７が工作物に食い込むために必要な力Ｆ０を差し引いた力になる。すなわち、Ｆ＝Ｐ−Ｆ０＝Ｔ×ｋｍ−Ｆ０が成り立つ。押付け力Ｆの強さに応じて実切込み量Ｕの大きさが決まり、極端に砥石車が磨耗した場合などを除いた通常の研削においては、押付け力Ｆは実切込み量Ｕに比例することが知られており、この比例定数を研削剛性ｋｇとすると、Ｆ＝Ｕ×ｋｇが成り立つ。
ここで、撓みと実切込みに変動がある場合を考え、撓みＴの変動差ΔＴをΔＴ＝Ｔ１−Ｔ２、実切込み量Ｕの変動差ΔＵをΔＵ＝Ｕ１−Ｕ２、力Ｆの変動差ΔＦをΔＦ＝Ｆ１−Ｆ２とする。Ｆ１＝Ｔ１×ｋｍ−Ｆ０でありＦ２＝Ｔ２×ｋｍ−Ｆ０なのでΔＦ＝Ｆ１−Ｆ２＝（Ｔ１×ｋｍ−Ｆ０）−（Ｔ２×ｋｍ−Ｆ０）＝（Ｔ１−Ｔ２）ｋｍ＝ΔＴ×ｋｍとなる。また、力Ｆと実切込み量Ｕは比例するのでその差についても比例し、ΔＦ＝ΔＵ×ｋｇとなる。結局、ΔＦ＝ΔＴ×ｋｍ＝ΔＵ×ｋｇとなり、ΔＴ＝ΔＵ×ｋｇ／ｋｍが成り立つ。
【００２１】
次に、撓みＴと振れＩＲの関係について説明する。ここで、振れとは、工作物Ｗの回転中心から加工部表面までの半径を外周の所定の位相Ｃ１毎に測定したときに、半径の最小値Ｒｍｉｎに対する各位相における半径値ＲＣ１の差のことであり、位相Ｃ１における振れＩＲＣ１はＩＲＣ１＝ＲＣ１−Ｒｍｉｎとなる。最大半径Ｒｍａｘとの差を最大振れＴＩＲと称しＴＩＲ＝Ｒｍａｘ−Ｒｍｉｎである。
図４に示すように、砥石車７を工作物Ｗに押付け、その時の工作物Ｗの回転中心を点Ｐとし、砥石車７の表面と撓みの無い時の工作物Ｗの回転中心である点Ｏの距離Ｌを一定とする。図４（ａ）の位相Ｃｋにおける工作物Ｗの砥石車７に接触する部位の半径Ｒｍｉｎが最小半径とする。位相Ｃｋにおける撓みＴＣｋはＴＣｋ＝Ｒｍｉｎ−Ｌにより求められ、図４（ｂ）の位相Ｃ１における撓みＴＣ１はＴＣ１＝ＲＣ１−Ｌにより求められる。ここで、位相Ｃ１における撓みＴＣ１と位相Ｃｋにおける撓みＴＣｋの差をΔＴＣ１とするとΔＴＣ１＝ＴＣ１−ＴＣｋ＝（ＲＣ１−Ｌ）−（Ｒｍｉｎ−Ｌ）＝ＲＣ１−Ｒｍｉｎとなる。結局、ＩＲＣ１＝ＲＣ１−Ｒｍｉｎ＝ΔＴＣ１となり振れＩＲＣ１と撓みの差ΔＴＣ１は等しくなり、撓みの差を測定すれば振れを測定でき、撓みの差を低減できれば振れを低減できることになる。
以上のことを研削中にあてはめると、先に説明したように、撓みの差ΔＴは実切込み量Ｕの差であるΔＵを用いてΔＴ＝ΔＵ×ｋｇ／ｋｍと表される。この関係は工作物の１回転中の各位相についても成り立つので、位相Ｃ１における関係をΔＴＣ１＝ΔＵＣ１×ｋｇ／ｋｍと表すことができる。
結局、ＩＲＣ１＝ΔＴＣ１＝ΔＵＣ１×ｋｇ／ｋｍとなり、実切込み量Ｕの各位相間における変動量ΔＵＣ１を測定すれば、振れＩＲを求めることができる。
【００２２】
機械剛性ｋｍと研削剛性ｋｇはあらかじめ試験により測定しておく。たとえば機械剛性ｋｍの測定は、砥石車７の回転を停止させた状態で砥石車７と工作物Ｗを接触させその時のモータ８の電流値Ａ０を記録し、砥石台３を所定量Ｖｇ切込み後停止させた時のモータ８の電流値Ａ１を記録する。この場合の機械剛性ｋｍは、モータの推力定数をＣとすると、ｋｍ＝Ｃ×（Ａ１−Ａ０）／Ｖｇで算出できる。研削剛性ｋｇの測定は、先に述べた実切込み量測定方法により砥石車７を所定の切込み速度で切込み研削中の実切込み量Ｕを測定し、その時のモータ８の電流値Ａ３を記録する。次に、研削をしないで同じ切込み速度で切込み中のモータ８の電流値Ａ２を記録する。この場合の研削剛性ｋｇはｋｇ＝Ｃ×（Ａ３−Ａ２）／Ｕで算出できる。
【００２３】
ここで、従来の振れ除去研削について説明する。先に述べたように、工作物の振れとは、工作物を所定の回転基準により回転させたときに回転位相に対応して生じる工作物の表面の半径位置の変動のことであり、半径変動や軸の曲りにより生じ、クランクシャフトなどの複雑な形状の工作物では軸の曲りの影響により大きな振れが生じる。加工部位の振れは取り代の変動となり振れの大きい部位は取り代が大きくなる。一定の切込み速度で研削する場合の振れの減少度合いは、初期の最大振れ量をＴＩＲ０、ｎ回転後の最大振れ量をＴＩＲｎとすると、研削剛性ｋｇと機械剛性ｋｍを用いてＴＩＲｎ＝ＴＩＲ０×（１−ｋｍ／ｋｇ）ｎと表される。通常の研削においてはｋｍ＜ｋｇであり、径に対して長さが長い工作物においては、ｋｍはｋｇの数分の１以下であるため、振れの除去に必要な回転回数が多くなる。この場合、振れ止め装置を設置してｋｍを大きくすることが行われている。
【００２４】
以下に、本研削盤１において、研削中に実切込み量Ｕを測定し、測定したＵの値を用いて工作物Ｗの振れを短時間に除去する研削工程について説明する。
はじめに、メイン工程について図５のフローチャートに基づき説明する。機械剛性ｋｍと研削剛性ｋｇはあらかじめ記録部３５１に記録しておき、主軸５と砥石車７を回転させた状態で、砥石台３を早送りで前進させて、砥石車７を工作物Ｗに接近させる（Ｓ１）。所定の砥石台送り速度で工作物Ｗの全周が研削されるように粗研削を実施する（Ｓ２）。中仕上げ研削工程を開始し、所定の回転数（３〜５回転が好適）工作物Ｗを回転する（Ｓ３）。振れ測定工程（詳細は後に説明）を実施し工作物Ｗの位相に対する振れ量を測定する（Ｓ４）。中仕上げ研削工程を終了する（Ｓ５）。振れ補正研削工程（詳細は後に説明）を実施し振れを除去する（Ｓ６）。仕上げ研削工程を実施する（Ｓ７）。砥石台を早送り後退させる（Ｓ８）。
【００２５】
工作物Ｗの円周の５°毎の位置における振れを測定する振れ測定工程について、図６のフローチャートに基づき説明する。
位相をカウントするカウンターＣ１の値を０に設定する（Ｓ２０）。位相検出器９により測定された工作物の位相Ｃ１における、工作物径測定装置１０により測定した工作物の直径を工作物直径ＤＣ１として記録部３５１に記録する（Ｓ２１）。主軸５を５°回転させる（Ｓ２２）。カウンターＣ１の値に５を加算する（Ｓ２３）。カウンターＣ１の値が５４０以上か否か判定する。Ｃ１≧５４０であればステップＳ２５へ移動し、そうでないならステップＳ２１へ移動する（Ｓ２４）。実切込み量Ｕを演算部３５において演算する。工作物Ｗの位相Ｃ１における実切込み量ＵＣ１を式ＵＣ１＝ＤＣ１−ＤＣ１＋１８０を用いてＣ１＝０〜３５５について演算し記録部３５１に記録する（Ｓ２５）。実切込み量差ΔＵを演算部３５において演算する。実切込み量ＵＣ１（Ｃ１＝０〜３５５）の中の最小の実切込み量であるｍｉｎＵを選定し、式ΔＵＣ１＝ＵＣ１−ｍｉｎＵを用いてＣ１＝０〜３５５について演算し記録部３５１に記録する（Ｓ２６）。振れ量ＩＲＣ１を式ＩＲＣ１＝ΔＵＣ１×ｋｇ／ｋｍを用いてＣ１＝０〜３５５について演算部３５において演算し記録部３５１に記録する（Ｓ２７）。
【００２６】
振れ補正研削工程について図７のフローチャートに基づき説明する。
工作物Ｗの回転位相を振れ補正研削開始位置（工作物位相は最小の振れ量ｍｉｎＩＲの位相Ｃｋで、砥石台位置は中仕上げ研削終了の位置）へ割出す（Ｓ３０）。振れ補正研削開始位置を基準として、主軸回転と砥石台切込みΔＶを同期しながら１回転研削する。工作物の位相Ｃ１における砥石台切込みの量であるΔＶＣ１は式ΔＶＣ１＝ＩＲＣ１×（１＋ｋｇ／ｋｍ）となる。これは、振れ補正に必要な実切込み量の増加量をΔＵｓＣ１とし、その時の撓み量の増加量をΔＴｓＣ１とすると切込み量の増加量はΔＶＣ１＝ΔＵｓＣ１＋ΔＴｓＣ１であり、ΔＴｓＣ１＝ΔＵｓＣ１×ｋｇ／ｋｍであるからΔＶＣ１＝ΔＵｓＣ１＋ΔＵｓＣ１×ｋｇ／ｋｍとなる。振れを無くするために必要な実切込み量の増加量ΔＵｓＣ１は、振れ測定工程で測定された振れ量ＩＲＣ１であるから、ΔＵｓＣ１を振れ量ＩＲＣ１に置き換えて、ΔＶＣ１＝ＩＲＣ１＋ＩＲＣ１×ｋｇ／ｋｍ＝ＩＲＣ１×（１＋ｋｇ／ｋｍ）となる。
これにより、砥石台切込みΔＶは振れ補正研削開始位置でΔＶＣｋ＝０となり、工作物Ｗの回転に連れて徐々に増加しながら最大切込みに達した後に、徐々に減少しながら振れ補正研削開始位置で再びΔＶＣｋ＝０となる（Ｓ３１）。
【００２７】
以上のように、本発明の実切込み量測定方法および加工方法を用いると、振れ止め装置を用いることなく、工作物の振れを１回転で除去することができる。振れ止め装置が不要なため振れ止め装置の調整や工作物毎の変更が不要で、振れ低減に要する研削時間も短縮されるため加工能率の高い研削盤を実現できる。
【００２８】
（その他の実施形態）
上記事例では本発明を円筒外径の研削に適用した例について説明したが、内面研削や、工具として切削工具を用いた加工にも適用できる。
また、工作物径測定装置１０を１個用いて、はじめに測定した時刻から工作物が１８０°回転した後の時刻に測定された工作物径の差により実切込み量を演算したが、図８に示すようにΦの角度差で配置された２個の工作物径測定装置１０ａ、１０ｂを用いて測定してもよい。この場合、工作物径測定装置１０ａにより直径Ｄ０を測定した時刻から工作物がΦ回転した後に工作物径測定装置１０ｂにより直径Ｄ１を測定し、各々で測定された工作物径の差により実切込み量を演算する。Φを１８０°より小さく設定しておくことでより短時間に実切込み量を演算でき、研削工程の制御の応答性を速くすることができる。
補正する位相間隔を小さくしたい場合５°より小さい間隔で測定をしてもよいし、測定点の中間の位相においては所望の位相間隔で補間計算することによりΔＶＣ１を求めてもよい。
【符号の説明】
【００２９】
Ｗ：工作物 ３：砥石台 ４：テーブル ５：主軸 ６：心押し台 ７：砥石車 ８：モータ ９：位相検出器 １０：工作物径測定装置 ３０：制御装置 ３５：演算部 １０２ａ、１０２ｂ：接触子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒の加工部を備えた工作物を前記円筒の軸心の周りに回転支持して工具を前記円筒の半径方向に切込む工作機械を用いて、前記加工部を加工しながら前記工具の加工作用部における実切込み量を測定する実切込み量測定方法において、
前記軸心に直交する軸線と前記加工部表面との交点の一方である測定開始点と他方である測定終了点の距離である開始直径Ｄ０を測定する開始径測定工程と、
前記測定開始点が前記加工作用部を通過し、かつ前記測定終了点が前記加工作用部を通過する前に、前記測定終了点を含む前記加工部の直径である終了直径Ｄ１を測定する終了径測定工程と、
前記測定開始点が加工された時の実切込み量Ｕを式Ｕ＝｜Ｄ０−Ｄ１｜を用いて演算する実切込み量演算工程を備える実切込み量測定方法。
【請求項２】
前記開始径測定工程の終了時から前記工作物が１８０°回転した時に前記終了径測定工程を実施する請求項１に記載の実切込み量測定方法。
【請求項３】
円筒の加工部を備えた工作物を前記円筒の軸心の周りに回転支持して工具を前記円筒の半径方向に切込み前記加工部を加工する加工方法において、
前記軸心に直交する軸線と前記加工部表面との交点の一方である測定開始点と他方である測定終了点の距離である開始直径Ｄ０を測定する開始径測定工程と、
前記測定開始点が前記加工作用部を通過し、かつ前記測定終了点が前記加工作用部を通過する前に、前記測定終了点を含む前記加工部の直径である終了直径Ｄ１を測定する終了径測定工程と、
前記測定開始点が加工された時の実切込み量Ｕを式Ｕ＝｜Ｄ０−Ｄ１｜を用いて演算する実切込み量演算工程と、
前記実切込み量Ｕを用いて加工動作を制御する加工工程を備える加工方法。
【請求項４】
前記加工工程において、前記加工部の回転方向の位置に対応する前記実切込み量Ｕの相互差から前記加工部の振れを演算し、振れを除去するような工具切込み制御を行う、請求項３に記載の加工方法。
【請求項５】
円筒の加工部を備えた工作物を前記円筒の軸心の周りに回転支持して工具を前記円筒の半径方向に切込む工作機械において、
前記加工部の直径寸法を測定する工作物径測定装置と、
前記工作物径測定装置により測定した前記軸心に直交する軸線と前記加工部表面との交点の一方である測定開始点と他方である測定終了点の距離である開始直径Ｄ０と、前記工作物径測定装置により前記測定開始点が前記加工作用部を通過し、かつ前記測定終了点が前記加工作用部を通過する前に測定した、前記測定終了点を含む前記加工部の直径である終了直径Ｄ１と、式Ｕ＝｜Ｄ０−Ｄ１｜を用いて実切込み量Ｕを演算する実切込み量演算装置を備える工作機械。
【請求項１】
円筒の加工部を備えた工作物を前記円筒の軸心の周りに回転支持して工具を前記円筒の半径方向に切込む工作機械を用いて、前記加工部を加工しながら前記工具の加工作用部における実切込み量を測定する実切込み量測定方法において、
前記軸心に直交する軸線と前記加工部表面との交点の一方である測定開始点と他方である測定終了点の距離である開始直径Ｄ０を測定する開始径測定工程と、
前記測定開始点が前記加工作用部を通過し、かつ前記測定終了点が前記加工作用部を通過する前に、前記測定終了点を含む前記加工部の直径である終了直径Ｄ１を測定する終了径測定工程と、
前記測定開始点が加工された時の実切込み量Ｕを式Ｕ＝｜Ｄ０−Ｄ１｜を用いて演算する実切込み量演算工程を備える実切込み量測定方法。
【請求項２】
前記開始径測定工程の終了時から前記工作物が１８０°回転した時に前記終了径測定工程を実施する請求項１に記載の実切込み量測定方法。
【請求項３】
円筒の加工部を備えた工作物を前記円筒の軸心の周りに回転支持して工具を前記円筒の半径方向に切込み前記加工部を加工する加工方法において、
前記軸心に直交する軸線と前記加工部表面との交点の一方である測定開始点と他方である測定終了点の距離である開始直径Ｄ０を測定する開始径測定工程と、
前記測定開始点が前記加工作用部を通過し、かつ前記測定終了点が前記加工作用部を通過する前に、前記測定終了点を含む前記加工部の直径である終了直径Ｄ１を測定する終了径測定工程と、
前記測定開始点が加工された時の実切込み量Ｕを式Ｕ＝｜Ｄ０−Ｄ１｜を用いて演算する実切込み量演算工程と、
前記実切込み量Ｕを用いて加工動作を制御する加工工程を備える加工方法。
【請求項４】
前記加工工程において、前記加工部の回転方向の位置に対応する前記実切込み量Ｕの相互差から前記加工部の振れを演算し、振れを除去するような工具切込み制御を行う、請求項３に記載の加工方法。
【請求項５】
円筒の加工部を備えた工作物を前記円筒の軸心の周りに回転支持して工具を前記円筒の半径方向に切込む工作機械において、
前記加工部の直径寸法を測定する工作物径測定装置と、
前記工作物径測定装置により測定した前記軸心に直交する軸線と前記加工部表面との交点の一方である測定開始点と他方である測定終了点の距離である開始直径Ｄ０と、前記工作物径測定装置により前記測定開始点が前記加工作用部を通過し、かつ前記測定終了点が前記加工作用部を通過する前に測定した、前記測定終了点を含む前記加工部の直径である終了直径Ｄ１と、式Ｕ＝｜Ｄ０−Ｄ１｜を用いて実切込み量Ｕを演算する実切込み量演算装置を備える工作機械。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−１１１６８６（Ｐ２０１３−１１１６８６Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５９１２１（Ｐ２０１１−２５９１２１）
【出願日】平成２３年１１月２８日（２０１１．１１．２８）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２８日（２０１１．１１．２８）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
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