説明

NC加工機用寸法標準器

【課題】 使用されている現場でNC加工機の送り装置の指示誤差を簡単且つ高精度で検査することのできるNC加工機用寸法標準器を提供する。
【解決手段】 石英ガラスまたは単結晶石英によって形成されている細長い丸棒状のロッド2と、このロッド2の軸方向に所定の間隔をあけて、ロッド2外周面から同じ向きに垂直に突出するように固定された一対の取付軸3、4と、ロッド2の両端部にそれぞれ固定された、不変鋼からなる一対の基準部材5とを備え、これらの基準部材5にはそれぞれ、ロッド2の軸方向に所定間隔で対向する2つの基準測定面S1、S2が形成されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、NC装置が装着された旋盤、フライス盤や、マシニングセンタ等の加工機の送り装置の指示誤差を検査するためのNC加工機用寸法標準器に関する。
【背景技術】
【0002】
NC(Numerical Control)装置によってワークの送りを制御して加工を行う各種工作機械やプレス加工機等(以下、総称してNC加工機という。)は、ボールねじ等の送り機構の実際の送り量が、入力された指令値に対して誤差を生じることがあり、ワークの加工精度を維持するためには、使用開始時や一定の使用時間が経過する毎に誤差検査を行う必要がある。
【0003】
そこで、従来においては、例えば、特許文献1に示されてるように、基準孔が設けられて寸法精度が確保されているマスタワークを加工機の送り手段によって移動させ、前記基準孔を加工機の定位置に設けたセンサで検出して、指令値に対する実際の移動量の誤差を評価する技術が提案されている。
【特許文献1】特開2001−225126
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
前述した、特許文献1に記載されているマスタワークのように、ワークの送り量の基準となる寸法標準器は、測定長が長くなるにつれて、それ自体の熱膨張による誤差が大きくなる問題があり、特に、大型のNC工作機械のように、送りテーブルの送りストロークが大きい加工機において、送り量の指示誤差の検査に用いられる寸法標準器は、長尺であるため測定環境の温度の影響が大きくなり、ユーザー自身が製造工場等の現場で加工機の送り量の誤差検査を高精度に行うことは困難であった。
【0005】
そこで、本発明は、前述したような従来技術の問題を解決し、NC加工機の送り装置の指示誤差を、製造工場等の現場で簡単に且つ高精度に検査することのできるNC加工機用寸法標準器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】
前記目的を達成するため、本発明のNC加工機用寸法標準器は、石英ガラスまたは単結晶石英によって形成されている細長い丸棒状のロッドと、前記ロッドの軸方向に所定の間隔をあけて、ロッド外周面から同じ向きに垂直に突出するように固定された一対の取付軸と、前記ロッドの両端部にそれぞれ固定された、不変鋼からなる一対の基準部材とを備えたものであって、これらの基準部材にはそれぞれ、ロッドの軸方向に所定間隔で対向する2つの基準測定面が形成されている。
【0007】
前記一対の取付軸は、ロッドの外周面の一部に形成された、前記ロッドの軸方向に平行な平坦面から垂直に突出していることが望ましい。また、一対の取付軸のロッド外部へ突出している部分の外周面は、一方が単純な円柱状に形成され、他方が左右幅より前後幅が狭い異形の柱状に形成されていることも望ましい。
【発明の効果】
【0008】
請求項1記載の発明によれば、温度変化によってほとんど変形を生じない石英ガラスまたは単結晶石英によって形成されている細長い丸棒状のロッドの両端部に、不変鋼からなる一対の基準部材を備えており、これらの基準部材にはそれぞれ、ロッドの軸方向に所定間隔で対向する2つの基準測定面が形成されている構造のため、ロッドが長い場合でも、周囲の温度変化に対して高い寸法精度を維持することができるので、ワークを載せる送りテーブルの移動量の大きいNC加工機においても、簡単且つ高精度に送り装置の指示誤差の検査を行うことができる。
【0009】
また、請求項2記載の発明によれば、請求項1記載の発明の効果に加えて、一対の取付軸を、ロッドの外周面の一部に形成された、前記ロッドの軸方向に平行な平坦面から垂直に突出している構造としているため、前記ロッドを送りテーブルに取り付けられる専用治具の上面や、送りテーブルの上面に安定して保持することができる。
【0010】
さらに、請求項3記載の発明によれば、請求項1または請求項2に記載の発明の効果に加えて、一対の取付軸のロッド外部へ突出している部分の外周面は、一方が単純な円柱状に形成され、他方が左右幅より前後幅が狭い異形の柱状に形成されているので、これらの取付軸の中心間隔と、専用治具等の上面の、これらの取付軸と対向する位置に形成された取付孔の中心間隔の間に製作誤差があっても、取付軸の前後幅が取付孔の内径よりも小さく、また、取付軸の左右幅は取付孔Aの内径と適合する寸法に製作できるため、専用治具等に寸法標準器を無理なく簡単に付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明のNC加工機用寸法標準器(以下、単に寸法標準器という。)の1実施形態を示す側面図、図2はその下面図である。また、図3はその横断面図であって、(a)は図1のA−A断面、(b)はB−B断面をそれぞれ示している。
【0012】
これらの図に示すように、本発明の寸法標準器1は、細長い丸棒状のロッド2を有している。このロッド2は、環境の温度変化による寸法の変化をほとんど生じない石英ガラスまたは単結晶石英の単一の塊から削り出されて製作されている。また、このロッド2は、検査を行うNC加工機の送り装置の最大ストロークに応じて種々の長さのものが製作される。
【0013】
図2及び図3に示すように、本実施形態のものにおいては、ロッド2の全長に亘って、外周面の下方部分の一部に、ロッド2の軸方向に平行で一様な幅の平坦面2Aが構成されている。この平坦面2Aの中央部分には、ロッド2の軸方向に所定の間隔をおいて、一対の軸穴2B、2Cが形成されている。
【0014】
これらの軸穴2B、2Cにはそれぞれ、取付軸3、4の小径部3A、4Aが嵌入されて、接着剤でロッド2に接着されている。これらの取付軸3、4の平坦面2Aから垂直に突出している部分は、一方の取付軸3が単純な円柱状に形成されているのに対し、他方の取付軸4は、左右幅よりも前後幅が狭い異形の柱状に形成されている。なお、ここではロッド2の軸方向を前後方向としている。
【0015】
また、本実施形態のものにおいては、これらの取付軸3、4の素材にクロムモリブデン鋼(SCM21)を使用しているが、これに限らず、例えば、形状精度が高く耐摩耗性の大きい工業用プラスチック素材を成形加工したものを用いてもよい。
【0016】
ロッド2の両端部には、同一構造の基準部材5がそれぞれ取り付けられている。これらの基準部材5は、不変鋼で製作されていて、図4に示すように、ロッド2の外部に露出している部分が直方体状でその中央部には、上面と下面を貫通する角孔5Aが形成されている。
【0017】
前記角孔5Aの内壁面は高精度に仕上げられていて、ロッド2の軸方向に対向する2つの面S1、S2がそれぞれ基準測定面として使用されるようになっている。また、これらの基準部材5は、ロッド2の両端面にそれぞれ形成されている取付穴(図示せず)内に、円筒状の軸部5Bを嵌入させて接着剤で固定されている。
【実施例】
【0018】
次に、前述したように構成されている寸法標準器1の1実施例ついて説明する。図5は、前述したように構成されている寸法標準器1を検査するNC加工機にセットした状態を示すものであって、図6は、図5のC−C断面を示すものである。
【0019】
これらの図中、A1はNC加工機の送りテーブルであって、前記送りテーブルA1上には、複数のT溝A2が平行して設けられている。これらのT溝A2は、通常は被加工物のクランプを取り付けるために用いられているもので、送りテーブルA1上に寸法標準器1をセットする場合にも利用することができる。
【0020】
ここでは、T溝A2に取り付ける専用治具A3を介して寸法標準器1を送りテーブルA1上にセットしている。この専用治具A3の下面には、図6に示すように、T溝A2に嵌合する突条A4が設けられており、また、上下に貫通する段付のボルト孔A5に6角孔付ボルトA6を通して、送りテーブルA1のT溝A2内に挿入した受ナットA7に螺合させることで、専用治具A3を送りテーブルA1上に締結固定している。
【0021】
また、図5に示すように、この専用治具A3のボルト孔A5の両側には、寸法標準器1の取付軸3、4をそれぞれ差し込むための一対の取付孔A8、A9が形成されており、取付軸3、4をそれぞれ取付孔A8、A9に嵌入することにより、寸法標準器1のロッド2下部の平坦面2Aが取付治具A3の平坦に仕上げられた上面に当接して保持される。
【0022】
この際、寸法標準器1の取付軸3、4の中心間隔と、専用治具A3の取付孔A8、A9の中心間隔の間に製作誤差があっても、取付軸4の前後幅が取付孔A9の内径よりも小さく、また、取付軸4の左右幅は取付孔A9の内径と適合する寸法に製作されているため、専用治具A3に寸法標準器を無理なく簡単に付けることができる。
【0023】
このようにして、寸法標準器1を送りテーブルA1上にセットしたら、送りテーブルA1の位置を図5における右端側に移動させておいて、NC加工機の図示しない固定部分に取り付けた接触センサA11のプローブA12先端を、同図に示すように寸法標準器1の基準部材5の角孔5A内に侵入させ、次いで、送りテーブルA1を移動させて、プローブ12の先端を基準測定面S1と基準測定面S2のそれぞれに接触させて、NC加工機に表示されるそれぞれの座標値から、角孔5Aの中心位置の座標値を求める。
【0024】
次にプローブA12を前記角孔5A内から上方に引き上げ、送りテーブルA1を図5の左方に移動させて、寸法標準器1の右側の基準部材5の角孔5Aの直上にプローブ12を位置させる。ここで、プローブ12を角孔5A内に侵入させて同様に角孔5Aの中心位置の座標値を求め、この2つの座標値の差と、その寸法基準器1の基準値とを比較することで、そのNC加工機の送り装置の指示誤差が得られる。ここで、寸法標準器1の基準値は、ロッド2の両端に設けられているそれぞれの基準部材5の角孔5Aの中心位置間の距離を高精度の測定機によって測定して得られた既知の値である。
【0025】
なお、前述した実施例においては、図5及び図6に示すように、寸法標準器1を専用治具A3を用いて送りテーブルA1上にセットしているが、寸法標準器1の重量が大きい場合には、送りテーブルA1上に直接置いても位置がずれるおそれは少ないので、寸法標準器1の一対の取付軸3、4を送りテーブルA1のT溝A2内に差し込んだ状態で、これらの取付軸3、4の同じ側の側面をT溝A2の片側の縁に当てて、ロッド2の軸方向が送りテーブルA1の送り方向と平行になるようにロッド2を送りテーブルA1の上面に置いて使用することも可能である。
【0026】
次に、図7は、本発明の寸法標準器の別の実施形態を示す側面図であって、同図に示す寸法標準器1Aは、ロッド2の取付軸3、4の突出方向に対して、基準部材5の角孔5Aの向きを横向きに取り付けたもので、構成部品は、前述した寸法標準器1と同じである。同図に示す寸法基準器1Aは、NC加工機の構造上、プローブが横向きで接触センサを取付ける必要がある場合に用いることができる。
【0027】
なお、前述した実施形態においては、ロッド2に平坦面2Aを形成し、平坦面2Aに取付軸3、4を突設しているが、この平坦面2Aを形成せずに、ロッド2を完全な丸棒状に形成してもよい。ただし、この場合には、寸法基準器1を送りテーブルA1上に直接載せられないので、専用治具で保持する必要がある。
【0028】
また、ロッド2は、重量を増加させずに曲げ強度を高めるために、中空パイプ状に形成してもよい。さらに、ロッド2の両端に設けている基準部材5の形状は、角孔5Aが形成されている前述した実施形態のものに限定するものではなく、少なくとも、ロッド2の軸方向に対向する、接触センサのプローブが当接可能な2つの基準測定面S1、S2を備えていればよい。
【産業上の利用可能性】
【0029】
本発明の本発明のNC加工機用寸法標準器は、NC装置を有する、旋盤やフライス盤、マシニングセンタ等のNC加工機の送り装置における送り量の指示誤差を検査する場合に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】本発明のNC加工機用寸法標準器の側面図である。
【図2】本発明のNC加工機用寸法標準器の下面図である。
【図3】本発明のNC加工機用寸法標準器の横断面図であって、(a)は、図1におけるA−A断面、(b)は、図1におけるB−B断面をそれぞれ示す。
【図4】本発明のNC加工機用寸法標準器に設けられている基準部材の斜視図である。
【図5】本発明のNC加工機用寸法標準器の送りテーブルへのセットした状態を示す図である。
【図6】図5のC−C断面を示す横断面図である。
【図7】本発明のNC加工機用寸法標準器の別の実施形態を示す側面図である。
【符号の説明】
【0031】
1、1A 寸法標準器
2 ロッド
2A 平坦面
2B、2C 軸穴
3、4 取付軸
3A、4A 小径部
5 基準部材
5A 角孔
5B 軸部
S1、S2 基準測定面

【特許請求の範囲】
【請求項1】
石英ガラスまたは単結晶石英によって形成されている細長い丸棒状のロッドと、
前記ロッドの軸方向に所定の間隔をあけて、ロッド外周面から同じ向きに垂直に突出するように固定された一対の取付軸と、
前記ロッドの両端部にそれぞれ固定された、不変鋼からなる一対の基準部材とを備え、
これらの基準部材にはそれぞれ、ロッドの軸方向に所定間隔で対向する2つの基準測定面が形成されていることを特徴とするNC加工機用寸法標準器。
【請求項2】
一対の取付軸は、ロッドの外周面の一部に形成された、前記ロッドの軸方向に平行な平坦面から垂直に突出していることを特徴とする請求項1記載のNC加工機用寸法標準器。
【請求項3】
一対の取付軸のロッド外部へ突出している部分の外周面は、一方が単純な円柱状に形成され、他方が左右幅より前後幅が狭い異形の柱状に形成されていることを特徴とする請求項1又は2記載のNC加工機用寸法標準器。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2009−133791(P2009−133791A)
【公開日】平成21年6月18日(2009.6.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−311831(P2007−311831)
【出願日】平成19年12月1日(2007.12.1)
【出願人】(597113871)株式会社浅沼技研 (8)
【Fターム(参考)】