(57)【要約】  本発明の旋盤は、工具（４２１）によるワークＷの加工の進行に応じて変動する当該工具の位置と、その変動する工具の位置に対して不動の基準点との相対的な位置関係を定め得る、当該基準点及び前記工具の位置の変動を反映した変動点間の距離を計測する変位センサ（２００）を備える。図において前記基準点は、ガイドブッシュ（９０）に定められている。そして、変位センサによる計測結果に基づいて、工具の芯高とワークの中心線とが相対的に所定の位置関係となるように、工具を移動する。これにより、熱変形等を原因とする芯高ずれ量は補正される。
2008050551.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク（Ｗ）を把持するチャック（２３）を備える主軸（２０）と、
前記ワーク（Ｗ）を加工する工具（４２１，４２２，４２３）が取り付けられた工具台（４０，４１）と、
前記工具（４２１，４２２，４２３）による前記ワーク（Ｗ）の加工の進行に応じて変動する当該工具（４２１，４２２，４２３）の位置と、変動する工具の位置に対して相対的な位置関係を定め得る不動の基準点と、前記工具の位置又はその工具（４２１，４２２，４２３）の変動を反映して変動する所定の変動点との間の距離を計測する計測手段（２００）と、
前記計測手段（２００）による計測結果に基づいて、前記工具（４２１，４２２，４２３）の芯高と前記ワーク（Ｗ）の中心線とが所定の位置関係となるように、前記工具（４２１，４２２，４２３）と共に前記工具台（４０，４１）を移動する工具台駆動手段（４３，４４，４５，４５Ｇ，４６，４６Ｇ）と、
を備えることを特徴とする旋盤（６０）。
【請求項２】
前記計測手段（２００）は前記工具台（４０，４１）に固定されており、
前記所定の変動点は当該計測手段（２００）に設定され、
当該計測手段（２００）は、該計測手段（２００）自身と前記基準点との間の距離を計測することを特徴とする請求項１に記載の旋盤（６０）。
【請求項３】
ガイドブッシュ（９０）を更に備え、
前記基準点は、該ガイドブッシュ（９０）に定められることを特徴とする請求項１に記載の旋盤（６０）。
【請求項４】
前記計測手段（２００）は、所定の個数のワーク（Ｗ）の加工が完了する毎に、距離を計測し、
前記工具台駆動手段（４３，４４，４５，４５Ｇ，４６，４６Ｇ）は、距離を計測する度に前記工具（４２１，４２２，４２３）を移動することを特徴とする請求項１に記載の旋盤（６０）。
【請求項５】
前記工具台駆動手段（４３，４４，４５，４５Ｇ，４６，４６Ｇ）は、前記工具（４２１，４２２，４２３）の芯高とワーク（Ｗ）の中心線とが同一面に位置するように、前記工具（４２１，４２２，４２３）を移動することを特徴とする請求項１に記載の旋盤（６０）。
【請求項６】
前記計測手段（２００）に付着した異物を該計測手段（２００）から吹き飛ばすエアーブロワー（２０１）を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の旋盤（６０）。
【請求項７】
不動の基準点と、ワーク（Ｗ）の加工の進行に応じて移動する工具台（４０，４１）に固定された工具（４２１，４２２，４２３）の位置又は前記工具（４２１，４２２，４２３）の移動に伴って移動する所定の変動点との間の距離を計測し、
前記計測した距離に基づいて、前記工具（４２１，４２２，４２３）の芯高と前記ワーク（Ｗ）の中心線とが所定の位置関係となるように、前記工具（４２１，４２２，４２３）を移動する、
ことを特徴とする旋盤（６０）による加工方法。
【請求項８】
前記計測手段（２００）は前記工具台（４０，４１）に固定されており、
前記所定の変動点は当該計測手段（２００）に設定されており、
当該計測手段（２００）は、該計測手段（２００）自身と前記基準点との間の距離を計測する、ことを特徴とする請求項７に記載の旋盤（６０）による加工方法。
【請求項９】
前記基準点は、前記ワーク（Ｗ）を支持するガイドブッシュ（９０）に設定されていることを特徴とする請求項７に記載の旋盤（６０）による加工方法。
【請求項１０】
前記計測手段（２００）は、所定の個数のワーク（Ｗ）の加工が完了する毎に、前記距離を計測し、
前記工具台駆動手段（４３，４４，４５，４５Ｇ，４６，４６Ｇ）は、距離を計測する度に前記工具（４２１，４２２，４２３）を移動することを特徴とする請求項７に記載の旋盤（６０）による加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークを正確に加工可能な旋盤及び旋盤による加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
旋盤加工において、ワークを正確に加工するためには、ワークに対する工具の位置を正確に制御する必要がある。特に、工具の芯高（工具の刃先先端のワークの中心に対する高さ）を正確に設定することは重要である。また、加工開始前に芯高を正確に設定しても、加工が進行するにつれて、芯高が所望の位置からずれてしまう。【０００３】
芯高合わせという点に着目した技術としては、例えば特許文献１に開示されているようなものが知られている。
【特許文献１】特開２０００−３３５０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、バイトと、ワークを保持回転させる主軸ユニットとの鉛直方向の相対位置を位置決めするとともに、位置決めされた相対位置を保持する鉛直方向の位置決め手段を有する技術が開示されている。
しかし、特許文献１の技術では、加工の進行によって発生しうる狂いについては何ら考慮されていない。【０００５】
加工中の芯高の変位に対応する技術としては、（１）温度上昇を見込んで、ボールねじにプリテンションを与えておく技術、（２）油温コントローラ等の温度調節機構を用いた油温管理に基づき、熱変位の影響を排除しようとする技術、及び（３）スケール取り付けにより温度上昇による熱変位の影響を排除する技術等が提案されてはいる。【０００６】
前記のうち（１）及び（２）については、芯高の変位の絶対量を減少させることはできる。しかし、装置ごとに存在する癖等の影響や室温等の変化による影響を受けやすい。特に、ワークが極めて小さい場合において、無視し得ない不具合を生じさせる可能性がある。
また、（３）については、コスト上昇を招くのが問題である。また、検出面の変位による微小変位は生じてしまうため、微小加工を施す場合において、無視し得ない不具合を生じさせる可能性がある。【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、正確、精密な加工が可能な旋盤及び旋盤による加工方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、工具及びワークの位置関係を適切に設定することを加工工程の流れの中で行いうる旋盤及び旋盤による加工方法を提供することを他の目的とする。
さらに、本発明は、小径のワークを加工する場合においても、当該ワークの正確な加工が可能な旋盤及び旋盤による加工方法を提供することも他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る旋盤は、ワークを把持するチャックを備える主軸と、前記ワークを加工する工具が取り付けられた工具台と、前記工具による前記ワークの加工の進行に応じて変動する当該工具の位置と、変動する工具の位置に対して相対的な位置関係を定め得る不動の基準点と、前記工具の位置又はその工具の変動を反映して変動する所定の変動点との間の距離を計測する計測手段と、前記計測手段による計測結果に基づいて、前記工具の芯高と前記ワークの中心線とが所定の位置関係となるように、前記工具と共に前記工具台を移動する工具台駆動手段と、を備えることを特徴とする。【０００９】
また、本発明に係る旋盤は、前記計測手段は前記工具台に固定されており、前記所定の変動点は当該計測手段に設定され、当該計測手段は、該計測手段自身と前記基準点との間の距離を計測するように構成してもよい。【００１０】
また、本発明に係る旋盤は、ガイドブッシュを更に備え、前記基準点は、該ガイドブッシュに定められるように構成してもよい。【００１１】
また、本発明に係る旋盤は、前記計測手段は、所定の個数のワークの加工が完了する毎に、距離を計測し、前記工具台駆動手段は、距離を計測する度に前記工具を移動するように構成してもよい。【００１２】
また、本発明に係る旋盤は、前記工具台駆動手段は、前記工具の芯高とワークの中心線とが同一面に位置するように、前記工具を移動するように構成してもよい。【００１３】
また、本発明に係る旋盤は、前記計測手段に付着した異物を該計測手段から吹き飛ばすエアーブロワーを更に備えるように構成してもよい。【００１４】
上記目的を達成するため、本発明に係る旋盤による加工方法は、不動の基準点と、ワークの加工の進行に応じて移動する工具台に固定された工具の位置又は前記工具の移動に伴って移動する所定の変動点との間の距離を計測し、前記計測した距離に基づいて、前記工具の芯高と前記ワークの中心線とが所定の位置関係となるように、前記工具を移動する、ことを特徴とする。【００１５】
また、本発明に係る旋盤による加工方法は、前記計測手段は前記工具台に固定されており、前記所定の変動点は当該計測手段に設定されており、当該計測手段は、該計測手段自身と前記基準点との間の距離を計測するように構成してもよい。【００１６】
また、本発明に係る旋盤による加工方法は、前記基準点は、前記ワークを支持するガイドブッシュに設定されるように構成してもよい。【００１７】
また、本発明に係る旋盤による加工方法は、前記計測手段は、所定の個数のワークの加工が完了する毎に、前記距離を計測し、前記工具台駆動手段は、距離を計測する度に前記工具を移動するように構成してもよい。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明によれば、加工の進行に応じて変動する工具の位置と不動の基準点との相対的位置関係を定め得る距離を計測し、その計測結果に基づいて、工具の芯高とワークの中心線との芯高合わせ処理を実施するようになっているので、ワークの正確、精密な加工が可能となる。
とりわけ、前記の芯高合わせ処理は、加工中においても実施され得ることから、加工中に発生した狂いにも対応することができる。
さらに、本発明は、小径のワークを加工する場合においても、当該ワークの正確な加工が可能であり、本発明では、かかる場合に特に、より顕著な効果が奏される。なぜなら、ワークが小径であると加工量が僅かなものとなるため、芯高に関する僅かなずれ量の存在が、正確、精密な加工に及ぼす影響が大きくなってしまうが、本発明では、芯高合わせ処理が適正に実施され、工具の芯高は適切に設定されることになるからである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る旋盤の平面図である。
【図２】図１に示す旋盤の側面図である。
【図３】図１に示す旋盤の背面図である。
【図４】工具によるワークの加工例を示す図である。
【図５】工具の芯高につきオフセット量を設定した例を示す図である。
【図６】変位量δについての概念図である。
【符号の説明】
【００２０】
１０  ベッド
２０  主軸
２３  チャック
３０  工具支持機構
４０  Ｙ軸方向スライド
４１  工具保持部
４２１，４２２，４２３  工具
４３  ボールねじ
４４  Ｙ軸モータ
５０  Ｘ軸方向スライド
５３  Ｘ軸モータ
６０  旋盤
９０  ガイドブッシュ
９０Ａ  第１ガイドブッシュ支持台
９０Ｂ  第２ガイドブッシュ支持台
１００  制御部
２００  変位センサ
２０１  エアーブロワー
Ｗ  ワーク
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下では、本発明の実施形態に係る旋盤について、図１から図３を参照して説明する。この旋盤６０は、ベッド１０、主軸２０、工具支持機構３０、ガイドブッシュ９０、制御部１００、変位センサ２００、を備えている。【００２２】
主軸２０は、主軸台２１に支持されている。主軸台２１はスライド２１Ａ上に設置されている。スライド２１Ａは、図１中左右方向であるＺ軸方向に沿ってベッド１０上に取り付けられた２本のレール１１及び１２上に載せられている。スライド２１ＡはＺ軸モータ２２に接続されている。主軸２０ないしは主軸台２１は、Ｚ軸モータ２２からの動力を受けて、レール１１及び１２に沿いながらＺ軸方向に駆動される。
また、主軸台２１には、ワーク回転モータ（不図示）が内蔵されている。ワーク回転モータは、主軸２０に備えられたチャック２３が把持するワーク（図１から図３においては不図示）を回転させる。【００２３】
工具支持機構３０は、図１あるいは図２に示すように、Ｙ軸方向スライド４０及びＸ軸方向スライド５０を備えている。【００２４】
Ｙ軸方向スライド４０は、図２に示すように、その側面形状が概ねＬ字状の形態をもつ。Ｌ字のより広い面積をもつ板状形態の部分には、図２あるいは図３に示すように、主軸２０に把持されたワークが貫通しうる中空部４０Ｈが形成されている。また、当該板状形態の部分の一方の面には工具保持部４１が備えられている。該工具保持部４１は複数の工具４２１，４２２，４２３を固定的に保持する。当該板状形態の部分の他方の面には、図１に示すようにガイド４５，４６が備えられている。ガイド４５，４６は、前記のＺ軸方向に垂直で、図１の紙面を貫く方向であるＹ軸方向に沿って延びている。ガイド４５，４６は、Ｘ軸方向スライド５０に備えられたガイド溝４５Ｇ，４６Ｇに係合されている。
また、Ｙ軸方向スライド４０は、図２に示すように、その端部がＹ軸方向に沿って配置されたボールねじ４３に接続されている。このボールねじ４３の一端には、該ボールねじ４３を回転可能なＹ軸モータ４４が接続されている。
以上の構成により、Ｙ軸方向スライド４０は、Ｙ軸モータ４４からの動力を受けて、ガイド４５，４６に沿いながらＹ軸方向に駆動される。【００２５】
Ｘ軸方向スライド５０は、略平板状の形態をもつ。ボールねじ４３は、図２に示すように、このＸ軸方向スライド５０の内部に収納されている。また、ガイド溝４５Ｇ，４６Ｇは、図１に示すように、当該略平板状の一方の面に備えられている。当該略平板状の他方の面には、図２に示すように、ガイド５１，５２が備えられている。これらガイド５１，５２は、Ｚ軸方向及びＹ軸方向のいずれにも垂直な方向であるＸ軸方向に沿っている。ガイド５１，５２は、後述するガイドブッシュ支持台９０Ｂに係合されている。
Ｘ軸方向スライド５０には、図２あるいは図３に示すように、主軸２０に把持されたワークが貫通しうる中空部５０Ｈが形成されている。中空部５０ＨのＸＹ平面内における形成位置は、Ｙ軸方向スライド４０の中空部４０Ｈのそれとほぼ一致する。
また、Ｘ軸方向スライド５０は、図１あるいは図３に示すように、その端部がＸ軸モータ５３に接続されている。
以上の構成により、Ｘ軸方向スライド５０は、Ｘ軸モータ５３からの動力を受けて、ガイド５１，５２に沿いながらＸ軸方向に駆動される。【００２６】
このような構成により、工具支持機構３０は、Ｘ軸及びＹ軸方向に移動可能となっている。それに伴い、工具４２１，４２２及び４２３も同方向に移動可能となっている。【００２７】
ガイドブッシュ９０は、図２に示すように、Ｘ軸方向スライド５０に形成された中空部５０Ｈ及びＹ軸方向スライド４０に形成された中空部４０Ｈを貫通するように配置されている。ガイドブッシュ９０は、主軸２０から突出したワークを摺動自在に支持する。これにより、工具による切削加工時に、切削抵抗によりワークに生じる撓み等の力学的変形の発生が防止される。【００２８】
ガイドブッシュ９０は、第１ガイドブッシュ支持台９０Ａ及び第２ガイドブッシュ支持台９０Ｂによって支持されている。第１ガイドブッシュ支持台９０Ａは、図２に示すようにベッド１０の一部を構成するものである。第２ガイドブッシュ支持台９０Ｂは、その側面形状が概ねＬ字状となる形態をもつ。Ｌ字を構成する一方の板状形態の部分は、ガイドブッシュ支持台９０Ａ上に設置され、ボルト９１によって固定されている。【００２９】
Ｌ字を構成する他方の板状形態の部分には中空部９０ＢＨが形成されている。中空部９０ＢＨは、その形状が主軸台２１の先端部分の形状にほぼ一致するように形成される。
中空部９０ＢＨの存在により、第２ガイドブッシュ支持台９０Ｂは、主軸台２１のＺ軸方向に沿った移動を妨げることがない。また、主軸２０に把持されたワークは、中空部９０ＢＨとＸ軸方向スライド５０とＹ軸方向スライド４０との中空部を貫通させることができる。【００３０】
ガイドブッシュ９０は、第２ガイドブッシュ支持台９０Ｂの中空部９０ＢＨに嵌められるようにして該第２ガイドブッシュ支持台９０Ｂに固定されている。
以上のような構成から、ガイドブッシュ９０は、ベッド１０に対して不動となる。【００３１】
制御部１００は、図示しないプロセッサ、プロセッサによる処理の手順を定義したプログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、ユーザによる適当な数値入力等を受けて実行されるプログラム及び必要な情報を記憶しておくＲＡＭ（Random Access Memory）を備えている。制御部１００は、主軸２０用のＺ軸モータ２２、ワーク回転モータ、工具支持機構３０用のＸ軸モータ５３及びＹ軸モータ４４を駆動制御する。これにより、ワークと工具４２１，４２２及び４２３との相対的な位置関係を適当に設定することができる。
なお、制御部１００は、上記の他、後述する変位センサ２００に関する制御も行う。【００３２】
変位センサ２００は、図２及び図３に示すように、Ｙ軸方向スライド４０の図中下端にボルト２０３，２０３により締結されたステー２０２を介して取り付けられている。変位センサ２００は、ガイドブッシュ９０の側面（図２及び図３においては下面）上の一点に対向する。
この変位センサ２００は、例えば渦電流式距離測定器であり、制御部１００による制御に従って当該変位センサ２００と、ガイドブッシュ９０との距離を計測する。変位センサ２００は、高周波電流が流されるコイル（不図示）を備えている。このコイルに高周波電流が流されると高周波磁界が発生し、その結果、電磁誘導作用によってガイドブッシュ９０の表面に渦電流が発生する。そうすると、前記コイルのインピーダンスが変化し、その発振状態が変化する。この変化の程度は、コイルとガイドブッシュ９０との距離に応じて相違する。変位センサ２００は、このような原理に基づき、前記距離を計測する。この計測値は、上記制御部１００に供給される。
なお、変位センサ２００による前記距離の計測をどのようなタイミングで行うかは、上記制御部１００によって決定される。また、変位センサ２００としては、公知の各種センサーの中から任意に選択してもよい。【００３３】
この変位センサ２００に隣接して、エアーブロワー２０１が備えられている。エアーブロワー２０１は、変位センサ２００に付着するクーラント、ゴミ、あるいはワークの加工によって発生した削り屑等の異物を吹き飛ばすために用いられる。これにより、変位センサ２００の正確な動作を確保することができる。【００３４】
変位センサ２００は、ステー２０２を介してＹ軸方向スライド４０に固着されているため、該Ｙ軸方向スライド４０に対して不動である。また、ガイドブッシュ９０は、ベッド１０に対して不動である。したがって、時間的に変化した変位センサ２００の計測結果は、ベッド１０あるいはガイドブッシュ９０に対するＹ軸方向スライド４０位置の時間的変化、言い換えれば、ワークに対する工具４２１，４２２，４２３の相対的位置関係の時間的変化を表していることになる。
以下では、この時間的に変化する計測値において、ある一時点における計測値と、その後の時点における計測値との差、あるいはこのような差の時間進行方向の総体を指示する用語として、「変位量」という語を用いることにする。【００３５】
次に、上述した構成の旋盤６０の動作を説明する。なお、以下の説明においては、前述の変位量の計測、及びこの計測結果に基づく工具支持機構３０の移動等は、特に断りがない限り、制御部１００のＲＡＭに記憶されたプログラムによって自動的に行われる。【００３６】
図４は、ワークＷに外径加工を行う加工例の図である。チャック２３にワークＷを把持させ、主軸２０を、Ｚ軸モータ２２を駆動することでＺ軸方向に沿って移動させる。これにより、ワークＷの加工箇所を、例えば図４に示すように工具４２１の前方に位置させる。ワーク回転モータを駆動してワークＷを回転させつつ、Ｚ軸モータ２２及びＸ軸モータ５３を駆動制御する。これにより、工具４２１がワークＷに当接し、ワークＷの外周が加工される。この加工によって、ワークＷの外径を直線、テーパ、円弧等の所望の形状にすることができる。【００３７】
この際、工具４２１の芯高とワークＷの中心線との関係は、両者が同一水平面上に位置した状態、あるいは、同一水平面ではないが所定の相対的位置関係にある状態を維持し続けることが望ましい。しかしながら、工具４２１の加工点Ｐ（図４参照）は、加工の進行に応じて、Ｙ軸方向スライド４０及びボールねじ４３等の駆動機構で生じる発熱や、Ｙ軸モータ４４の発熱により変位する。したがって、前述の状態を維持し続けることは、極めて困難である。【００３８】
そこで、本実施形態では、旋盤６０に例えば以下のような動作を行わせる。
第１に、加工を実施する前に、工具４２１の芯高とワークＷの中心線とを、Ｙ軸モータ４４の手動操作等により一致させておく（以下、「芯高合わせ処理」という。）。ここで、芯高合わせ処理とは、工具４２１の芯高とワークＷの中心線とを同一水平面上に載せる状態、あるいは当該状態から一定程度のオフセットを設定した状態をつくり出すことをいう。オフセットを設定した状態を図５に示す。図５において、工具４２１を含む水平面と、ワークＷの中心線を含む水平面との間には、図中上下方向にオフセット量Ｑが存在している。【００３９】
第２に、芯高合わせ処理が完了したら、制御部１００は変位センサ２００を駆動し、当該変位センサ２００とガイドブッシュ９０との間の距離が計測される。ここで得られた計測結果は、後の説明で明らかとなるように、いわば基準値として機能し、制御部１００のＲＡＭに記憶させる。【００４０】
第３に、Ｚ軸モータ２２及びＸ軸モータ５３を駆動することで、工具４２１による実際の加工を実施する。前述の通り、工具４２１とワークＷとの相対的位置関係は、熱の影響により次第に変化していく。したがって図４に示す加工点Ｐの位置も時間の進行とともにずれていくことになる。【００４１】
第４に、１つのワークＷに対する加工が完了したら、制御部１００は、変位センサ２００を駆動する。そして、当該変位センサ２００とガイドブッシュ９０との間の距離を改めて測定する。このようにして得られた計測値（以下、「第１計測値」という。）は、一般に前述の基準値とは相違する。そこで、変位量δ（１）が、δ（１）＝（第１計測値）−（基準値）として求められる。なお、δに付されたかっこ内の数字”１”は第１計測値に対する変位量を示している。【００４２】
図６は、変位量δについての概念図である。加工当初、工具４２１の芯高とワークＷの中心線とが同一の水平面上に位置していたとしても、加工の進行に応じて、工具４２１の位置はずれていく。最終的には、図に示すような、ずれ量（以下、「芯高ずれ量」という。）Δが発生する（なお、符号Ｗｓは工具４２１の芯高のずれがないと仮定した場合の所望した加工完了後のワークで、Ｗｆは芯高ずれ量Δが生じた際の加工完了後のワークを表す。）。この芯高ずれ量Δは、前記の計測の結果として求められる変位量δ（ｎ）（ただし、ｎは正の整数）にほぼ一致する。なぜなら、変位センサ２００はＹ軸方向スライド４０に強固に固着され、また工具４２１もまたＹ軸方向スライド４０に強固に固着されているからである。仮に、変位センサ２００、あるいはＹ軸方向スライド４０が熱的・力学的に変形したとしても、それは芯高ずれ量Δに対しては、無視し得るものだからである【００４３】
変位量δ（１）が判明したら、第５に、制御部１００は、この変位量δ（１）に基づいて、工具支持機構３０ないしは工具４２１をＹ軸方向に駆動する。最も単純には、判明した変位量δ（１）を相殺する分（即ち、−δ（１））だけ、工具４２１を移動させればよい（図６でいえば、工具４２１を図中下方向に移動させればよい。）。これにより、１つのワークＷに対する加工により生じた芯高ずれ量Δは、適正に補正されることになる。
なお、加工当初に図５に示すようなオフセット量Ｑを設定していた場合には、芯高ずれ量Δの補正後にオフセット量Ｑが維持されるような、工具４２１の移動を行うとよい。【００４４】
２つ目以降のワークＷの加工に関しても同様の作業を実施する。２つ目のワークＷに対する加工が完了した後には、改めて変位センサ２００を駆動する。そして、当該変位センサ２００とガイドブッシュ９０との間の距離、即ち第２計測値を計測する。得られた第２計測値に基づき、変位量δ（２）をδ（２）＝（第２計測値）−（基準値）として求め、再度、工具４２１の芯高を合わせる。以後、δ（３），δ（４），…，δ（ｎ）についても同様である。【００４５】
以上説明したように、本実施形態の旋盤６０によれば、工具４２１の芯高とワークＷと中心線との相対的位置関係を定める距離の計測結果に基づいた、工具４２１に関する芯高ずれ量の補正が行われる。そのため、ワークＷに対する正確、精密な加工を実施することができる。【００４６】
また、本実施形態によれば、加工工程の流れの中で工具４２１に関する芯高ずれ量が補正されることから、いわゆるワークＷの切り残しが少なくなる。ワークＷに切り残しがある場合、工具４２１位置の調整を行いながら繰り返し切削を行う必要がある。したがって本実施形態によれば、工程数の不利を受けるおそれが少ない。【００４７】
また、加工工程の流れの中で、芯高のずれの補正を適宜取り入れることにより、正確、精密な加工が可能となる。特に、小径のワークを加工する場合に、本実施形態の旋盤はより顕著な効果を奏する。ワークが小径であると、加工量自体が僅かなものとなる。そのため、僅かな芯高ずれ量が、正確、精密な加工に及ぼす影響が大きくなってしまうからである。【００４８】
なお、本発明は上記実施形態にかかわらず、種々の変形が可能である。その変形例としては、例えば次のようなものがある。【００４９】
（１）  上述の実施形態では、１個１個のワークの加工が完了するたびに、変位量を計測しているが、本発明はかかる形態に限定されない。例えば、数個のワークの加工が完了するたびに変位量を計測していく形態としてもよい。あるいは、１個のワークの加工途中において変位量を計測する形態であってもよい。
計測の機会を増加すれば、それだけ多くの変位量δの計測ができ、芯高ずれ量Δの補正もより適切になし得ることになる。ただ、計測を実行するためには一定の時間が必要である。またワークの大きさ、あるいは加工の種類等諸般の事情により、芯高のずれについて、さほど大きな心配をする必要がない場合もある。そのような場合には、計測間隔を引き延ばして、作業時間の短縮を図ることができる。【００５０】
（２）  上述の実施形態では、図６を参照して説明した芯高ずれ量Δと、変位センサ２００による計測結果から得られる変位量δ（ｎ）とは、ほぼ等しいものと説明している。しかし、変位センサ２００あるいはＹ軸方向スライド４０等それら自身の熱変形等を加味する、極めて厳格な立場をとれば、Δとδ（ｎ）とは必ずしも等しくない。このような場合であっても、変位センサ２００あるいはＹ軸方向スライド４０それ自身の熱変形等は、理論的に、実験的に、あるいは経験の積み重ね等によって定型的に予測することが可能な場合がある。そのような予測変形量がわかっているのであれば、計測された変位量δ（ｎ）に対して、当該予測変形量を用いた好適な処理（例えば、加減算）を行うことで、より真実値に近い芯高ずれ量Δを求めることができる。【００５１】
（３）  上述の実施形態では、基準点をガイドブッシュ９０の側面上の一点にとり、変動点を変位センサ２００自身にとっているが、これも本発明の一実施形態を示しているに過ぎない。変動点は、工具４２１の位置の変動を反映していればよいから、適当な計測箇所が存在するのであれば、それを選択してもよい。例えば、工具４２１位置を一方の端点とした計測を実施してもよい。
なお、ここに「反映」とは、工具４２１の位置の変動量（以下、「原変動量」という。）と同じ変動量で当該変動点が変動する場合、原変動量に比例又は反比例する変動量で当該変動点が変動する場合、原変動量に所定の算術処理を施した変動量で当該変動点が変動する場合を含んでいる。【００５２】
（４）  上では、加工当初、工具４２１の芯高とワークＷの中心線とが同一の水平面に位置した場合を中心的に説明し、さらにオフセット量Ｑを設定してよいことについても言及している。このオフセット量Ｑの設定の仕方は様々なものであってよい。例えば、芯高ずれ量Δの補正を行うたびに相異なるオフセット量Ｑ１，Ｑ２，…，Ｑｍ（ｍは正の整数）の設定を図るような形態としてもよい。この場合、Ｑ１，Ｑ２，…，Ｑｍのうちの全部又は一部については”０”としてもよい。【００５３】
（５）上述の実施形態では、もっぱら工具４２１を例にとって説明しているが、その他の工具４２２及び４２３についても、上記と同様の処理を行うことが可能である。また、Ｙ軸方向スライド４０には、例えばワークの軸方向に沿って配置されワーク端面に対向するドリル等の工具を取り付けることも可能である。【００５４】
（６）上記実施形態では、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向を、互いに垂直であるものとしているが、方向が異なれば垂直になっている必要はない。【００５５】
本出願は、２００６年１０月２６日にされた、日本国特許出願特願２００６−２９１０５２に基づく。本明細書中に、その明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、ワークの正確、精密な加工をするための旋盤に利用できる。
【図１】
2008050551.tif 000003
【図２】
2008050551.tif 000004
【図３】
2008050551.tif 000005
【図４】
2008050551.tif 000006
【図５】
2008050551.tif 000007
【図６】
2008050551.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成20年5月16日(2008.5.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク（Ｗ）を把持するチャック（２３）を備える主軸（２０）と、
前記ワーク（Ｗ）を加工する工具（４２１，４２２，４２３）が取り付けられた工具台（４０，４１）と、
ワーク（Ｗ）を摺動自在に支持するガイドブッシュ（９０）と、
ワーク（Ｗ）に対して軸直角方向に不動の基準点と、前記ワーク（Ｗ）の加工の進行に伴い変位する前記工具（４２１、４２２、４２３）に連動する変動点との距離を計測する計測手段（２００）と、
前記計測手段（２００）が計測した前記基準点と前記変動点との距離に基づいて、前記工具（４２１、４２２、４２３）の芯高と前記ワーク（Ｗ）の中心線とが所定の位置関係となるように、前記工具（４２１，４２２、４２３）と共に前記工具台（４０，４１）を移動する工具台駆動手段（４３、４４、４５、４５Ｇ、４６、４６Ｇ）と、を備え、
前記基準点は、前記ガイドブッシュ（９０）の外面に定められ、
前記計測手段（２００）は、前記基準点と対向する位置で、前記工具台（４０，４１）上に固定されるとともに、前記変動点は該計測手段に設定され、該計測手段（２００）は、自身と前記基準点との距離を計測することを特徴とする旋盤（６０）。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
前記計測手段（２００）は、所定のワーク（Ｗ）の加工が完了する毎に、距離を計測し、
前記工具台駆動手段（４３、４４、４５、４５Ｇ、４６、４６Ｇ）は、距離を計測する度に前記工具（４２１、４２２、４２３）を移動することを特徴とする請求項１に記載の旋盤（６０）。
【請求項５】
前記工具台駆動手段（４３、４４、４５、４５Ｇ、４６、４６Ｇ）は、前記工具（４２１，４２２，４２３）の芯高とワーク（Ｗ）の中心線とが同一面に位置するように、前記工具（４２１，４２２，４２３）を移動することを特徴とする請求項１に記載の旋盤（６０）。
【請求項６】
前記計測手段（２００）に付着した異物を該計測手段（２００）から吹き飛ばすエアーブロワー（２０１）を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の旋盤（６０）。
【請求項７】
ワーク（Ｗ）に対して軸直角方向に不動である基準点と、前記ワーク（Ｗ）の加工の進行に伴い変位する工具（４２１、４２２、４２３）に連動する変動点との距離を、計測手段（２００）で計測する測距工程と、
計測した前記基準点と前記変動点との距離に基づいて、前記工具（４２１、４２２、４２３）の芯高と前記ワーク（Ｗ）の中心線とが所定の位置関係となるように、前記工具（４２１、４２２、４２３）を移動する工具移動工程と、を備え、
前記基準点は、前記ワークを摺動自在に支持するガイドブッシュ（９０）の外面に定められ、
前記計測手段（２００）は、前記基準点と対向する位置で、前記工具（４２１、４２２、４２３）が取付けられた工具台（４０、４１）上に固定されるとともに、前記変動点は該計測手段に設定され、該計測手段（２００）は、自身と前記基準点との距離を計測することを特徴とする旋盤（６０）による加工方法。
【請求項８】
（削除）
【請求項９】
（削除）
【請求項１０】
前記計測手段（２００）は、所定のワーク（Ｗ）の加工が完了する毎に、前記距離を計測し、
前記工具台駆動手段（４３、４４、４５、４５Ｇ、４６、４６Ｇ）は、距離を計測する度に前記工具（４２１、４２２、４２３）を移動することを特徴とする請求項７に記載の旋盤（６０）による加工方法。
【国際調査報告】
2008050551.tif 000009
2008050551.tif 000010
2008050551.tif 000011
2008050551.tif 000012