(57)【要約】【課題】  ボールねじに熱変位が生じた場合や、砥石などに摩耗や熱変位が生じた場合であっても、高い精度でワークを仕上げることができるＮＣ研削装置を提供する。【解決手段】  砥石３０と、砥石３０を移動させるボールねじとを備えたＮＣ研削装置１０において、砥石３０の研削面３１のｘ座標がｘ１である第一基準位置と、砥石３０の研削面３１のｘ座標がｘ２である第二基準位置との間で砥石３０を移動可能とし、第一基準位置にある砥石３０の研削面３１を非接触で検出する第一検知部８１と、第二基準位置にある砥石３０の研削面３１を非接触で検出する第二検知部８２と、砥石３０を第一基準位置と第二基準位置との間で基準距離ｘ２−ｘ１だけ移動させる間に要したボールねじ５０の回転数Ｎを検出する基準距離移動時回転数検出手段と、回転数Ｎに基づいてｘ軸方向における砥石３０の移動量を補正する移動量補正手段とを設けた。【選択図】図５
2018069416.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを研削加工するための砥石と、
砥石を、ワークの被加工面に向かって進退させる方向であるｘ軸方向に移動させるためのボールねじと、
を備えたＮＣ研削装置であって、
砥石が、ワークの研削加工を行うための研削位置と、砥石の研削面のｘ座標がｘ１である第一基準位置と、砥石の研削面のｘ座標がｘ１よりも大きいｘ２である第二基準位置との間を移動可能とされるとともに、
第一基準位置にある砥石の研削面を非接触で検出するための第一検知部と、
第二基準位置にある砥石の研削面を非接触で検出するための第二検知部と、
砥石を第一基準位置と第二基準位置との間でｘ軸方向に基準距離ｘ２−ｘ１だけ移動させる間に要した前記ボールねじの回転数Ｎを求める基準距離移動時回転数検出手段と、
基準距離移動時回転数検出手段で検出された回転数Ｎに基づいて、ｘ軸方向における砥石の移動量を補正する移動量補正手段と
をさらに備えた
ことを特徴とするＮＣ研削装置。
【請求項２】
第一検知部及び第二検知部が、エアを噴出するためのエアノズルとされた請求項１に記載のＮＣ研削装置。
【請求項３】
第一検知部にエアを供給するための第一エア流路の上流端と、第二検知部にエアを供給するための第二エア流路の上流端とが、共に、共通エア流路の下流端に接続され、
共通エア流路の上流端に、第一検知部と第二検知部とで共通のエア供給手段が接続された
請求項２に記載のＮＣ研削装置。
【請求項４】
共通エア流路の下流端に、第一検知部へのエア供給と第二検知部へのエア供給とを切り替えるためのエア供給切替手段が設けられるとともに、
共通エア流路におけるエア供給切替手段が設けられた箇所よりも上流側に、第一検知部から噴出されるエア及び第二検知部から噴出されるエアのエア圧を測定するためのエア圧測定手段が取り付けられた
請求項３に記載のＮＣ研削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、砥石を用いてワークを研削加工するためのＮＣ研削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
砥石を用いてワークを研削するＮＣ研削装置においては、砥石を直線移動させるための駆動手段としてボールねじが採用されることが多い。この理由としては、ボールねじが、各種の直線送り機構のなかでも精密性やコストのバランスが良いことなどが挙げられる。しかし、ワーク研削作業を連続して行った場合などには、摩擦熱などによってボールねじやその周辺部品が熱変位を起こすことがある。ボールねじなどが熱変位を起こすと、ボールねじの回転数あたりの砥石の移動量に誤差が生じるようになり、砥石を所定の位置よりも余分に移動させてしまうなどの不具合が生じる虞がある。特に、ワークの被加工面に向かって砥石を進退させる方向において、砥石の移動量に誤差が生じると、ワークの仕上がり寸法の精度低下を招くため好ましくない。
【０００３】
ところで、特許文献１には、ボールねじの熱変位による送り量のずれを補正することができる方法が提案されている。特許文献１に記載のボールねじの熱変位補正方法は、同文献の図２に示されるように、モータ１と、モータ１によって回転されるボールねじ２と、ボールねじ２に螺合され、ボールねじ２を回転させることで移動可能とされたテーブル３と、モータ１の回転数に基づいてテーブル３の位置を検出する位置検出機４とを備えた工作機械において、テーブル３に取り付けられた接触センサ５の先端部５１が、テーブル３の移動方向に延在する被接触治具Ｊに設けられた被接触治具接点Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３…Ｊｎに接触した際に、位置検出機４が実際に出力したテーブル３の位置Ｌ１´，Ｌ２´，Ｌ３´…Ｌｎ´と、接触センサ５が被接触治具接点Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３…Ｊｎに接触する際の理論上の（ボールねじの熱変位がないと仮定した場合の）テーブル３の位置Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３…Ｌｎとの差に基づいて、ボールねじ２の熱変位を補正するものとなっている。同文献に記載の方法は、１個の接触センサ５だけでボールねじ２の熱変位を測定することができるものであるため、コスト面で優れている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２１８４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の方法は、接触センサを用いるものであったため、接触センサの取り付け位置や角度などに精度が要求される。加えて、ＮＣ研削装置において重要なのは、砥石の研削面の位置であるところ、特許文献１に記載の方法をＮＣ研削装置における砥石の移動量補正に応用しようとしても、砥石の位置を直接的に検出することはできず、間接的にしか検出することができない。このため、砥石や、接触センサや、それらの取付部材などに、摩耗や熱変位などによる変形が生じた場合でも、それによる誤差を加味して砥石の研削面の位置を補正することはできない。さらに、特許文献１に記載の方法を用いる場合には、被接触治具接点を備えた被接触治具を、砥石がボールねじによって移動する方向（ワークの被加工面に向かって進退する方向）に延在させて設ける必要があり、ＮＣ研削装置内のレイアウトに空間的制限を生じる虞もある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために為されたものであり、砥石自身の位置に基づいて砥石の移動量誤差を補正することができ、ボールねじに熱変位が生じた場合はもちろんのこと、砥石や、その取付部材などに摩耗や熱変位が生じた場合においても、高い精度でワークを仕上げることができるＮＣ研削装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題は、
ワークを研削加工するための砥石と、
砥石を、ワークの被加工面に向かって進退させる方向であるｘ軸方向に移動させるためのボールねじと、
を備えたＮＣ研削装置であって、
砥石が、ワークの研削加工を行うための研削位置と、砥石の研削面のｘ座標がｘ１である第一基準位置と、砥石の研削面のｘ座標がｘ１よりも大きいｘ２である第二基準位置との間を移動可能とされるとともに、
第一基準位置にある砥石の研削面を非接触で検出するための第一検知部と、
第二基準位置にある砥石の研削面を非接触で検出するための第二検知部と、
砥石を第一基準位置と第二基準位置との間でｘ軸方向に基準距離ｘ２−ｘ１だけ移動させる間に要した前記ボールねじの回転数Ｎを求める基準距離移動時回転数検出手段と、
基準距離移動時回転数検出手段で検出された回転数Ｎに基づいて、ｘ軸方向における砥石の移動量を補正する移動量補正手段と
をさらに備えた
ことを特徴とするＮＣ研削装置
を提供することによって解決される。
【０００８】
本発明のＮＣ研削装置は、第一検知部及び第二検知部によって砥石の研削面の位置を直接的に検出して砥石の移動量誤差を補正するものであるため、ボールねじの熱変位以外の要因、例えば、砥石の取付部材の熱変位や砥石の研削面の摩耗などの要因によって砥石の研削面位置に誤差が生じた場合であっても、砥石の研削面位置を正確に補正して、高い精度でワークを仕上げることができるものとなっている。加えて、本発明のＮＣ研削装置においては、特許文献１における被接触治具に相当する部材を用いる必要がないため、装置内のレイアウトの自由度が高くなっている。
【０００９】
本発明のＮＣ研削装置における第一検知部及び第二検知部は、砥石の研削面を非接触で検出することが可能なものであれば、その種類を特に限定されず、光電センサの検知部（発光部及び受光部）などとしてもよいが、エアを噴出するためのエアノズルとすると好ましい。というのも、光電センサを用いて砥石の研削面を検出する方法としては、反射型の光電センサを、その検知光が砥石の検出面に略垂直に入射するように配置し、その反射光の光量により砥石の研削面の位置を検出する方法と、透過型の光電センサを、その検知光の光軸が砥石の検出面に略平行となるように配置し、砥石が第一基準位置に達したときに検知光が砥石で遮断されるようにすることで砥石の研削面の位置を検出する方法とが考えられるが、前者の方法では、検出結果が砥石の表面の状態に影響されやすくなるという問題があり、後者の方法では、光電センサの検知光の光軸が砥石の検出面に略平行となるように光電センサの向きを高精度で設定する必要があるという問題がある。これに対して、エアを噴出するためのエアノズルを、砥石の検出面に向かってエアが噴出されるように配置して、噴出されるエアのエア圧を測定することで砥石の研削面の位置を検出するようにすると、検出結果が砥石の表面の状態に影響されにくいだけでなく、エアノズルの向きをそれ程高精度に設定しておかなくとも、所望の精度で砥石の研削面の位置を検出することができるからである。なお、第一検知部や第二検知部から噴出される「エア」は、空気に限定されるものではなく、窒素ガスなどの各種の気体であってもよい。
【００１０】
本発明のＮＣ研削装置において、第一検知部及び第二検知部をエアノズルとする場合には、第一検知部にエアを供給するための第一エア流路と、第二検知部にエアを供給するための第二エア流路とを、別々のエア供給源に接続してもよいが、共通のエア供給源に接続すると好ましい。すなわち、第一検知部にエアを供給するための第一エア流路の上流端と、第二検知部にエアを供給するための第二エア流路の上流端とを、共に、共通エア流路の下流端に接続し、共通エア流路の上流端に、第一検知部と第二検知部とで共通のエア供給手段を接続するようにすると好ましい。これにより、１つのエア供給手段で第一検知部へのエア供給と第二検知部へのエア供給をまかなうことができるようになり、装置をシンプルなものとすることができるとともに、コストを削減することもできる。
【００１１】
この場合には、さらに、共通エア流路の下流端に、第一検知部へのエア供給と第二検知部へのエア供給とを切り替えるためのエア供給切替手段を設けるとともに、共通エア流路におけるエア供給切替手段が設けられた箇所よりも上流側に、第一検知部から噴出されるエア及び第二検知部から噴出されるエアのエア圧（このエア圧は、検知部（エアノズル）の噴出口と、該噴出口に対向させた対向物との距離に応じて変化する。）を測定するためのエア圧測定手段を取り付けるようにすると好ましい。これにより、エア供給切替手段を操作するだけで、第一検知部へのエア供給と第二検知部へのエア供給とを容易に切り替えることができるとともに、第一検知部から噴出されるエアの圧力と、第二検知部から噴出されるエアの圧力とを、１つのエア圧測定手段で測定することができるようになり、装置をシンプルなものとしてコストを削減することができる。さらに、第一検知部から噴出されるエアの圧力と第二検知部から噴出されるエアの圧力とを別々のエア圧測定手段で測定する場合に比べて、高い精度で砥石の移動量誤差を補正することも可能になる。というのも、第一検知部と第二検知部とのそれぞれにエア圧測定手段を備えた場合には、それらのエア圧測定手段の特性差（個体差）によって砥石の移動量誤差の補正精度が影響を受ける虞があるところ、エア圧測定手段を第一検知部と第二検知部とで共通のものとすると、このような特性差（個体差）をなくすことができ、砥石の移動量誤差の補正精度を向上させることができるからである。なお、エア圧測定手段は、エアの圧力を直接測定するものに限定されず、エアの流量や流速など、エアの圧力と関連する物理量を測定するものも含むものとする。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明によって、砥石自身の位置に基づいて砥石の移動量誤差を補正することができ、ボールねじに熱変位が生じた場合はもちろんのこと、砥石や、その取付部材などに摩耗や熱変位が生じた場合においても、高い精度でワークを仕上げることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ＮＣ研削装置の平面図である。
【図２】砥石が研削位置にあるときのＮＣ研削装置における砥石周辺を表した図である。
【図３】砥石が第一基準位置にあるときのＮＣ研削装置における砥石周辺を表した図である。
【図４】砥石が第二基準位置にあるときのＮＣ研削装置における砥石周辺を表した図である。
【図５】ＮＣ研削装置における第一エアノズル及び第二エアノズルの周辺を表した図である。
【図６】ＮＣ研削装置における出入力系統を示したブロック図である。
【図７】ＮＣ研削装置における砥石位置検出手段の構成例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明のＮＣ研削装置の好適な実施態様について、図面を用いてより具体的に説明する。
【００１５】
１．ＮＣ研削装置
図１は、ＮＣ研削装置１０の平面図である。図２は、砥石３０が研削位置にあるときのＮＣ研削装置１０における砥石３０周辺を表した図である。図３は、砥石３０が第一基準位置にあるときのＮＣ研削装置１０における砥石３０周辺を表した図である。図４は、砥石３０が第二基準位置にあるときのＮＣ研削装置１０における砥石３０周辺を表した図である。図５は、ＮＣ研削装置１０における第一エアノズル（第一検知部）８１及び第二エアノズル（第二検知部）８２の周辺を表した図である。図５においては、第一基準位置（砥石３０の研削面３１のｘ座標がｘ１である位置）にある砥石３０を実線で、第二基準位置（砥石３０の研削面３１のｘ座標がｘ２である位置）にある砥石３０を破線で示している。
【００１６】
本実施態様のＮＣ研削装置１０は、図１に示すように、装置の土台を為すベッド１１上に、ワークＷを保持するためのワーク保持手段２１と、ワークＷを研削加工するための砥石３０と、砥石３０を回転可能に支持するための砥石台４０と、砥石台４０をベッド１１に対して移動させるためのボールねじ５０と、ボールねじ５０を回転させるための駆動手段５１と、各部の制御を行うための制御部６０とを備えたものとなっている。砥石３０を支持する砥石台４０は、ボールねじ５０により、図１における矢印Ａの方向（砥石３０をワークＷの被加工面Ｗｓに向かって進退させる方向。図１においては、ｘ軸方向。）に移動させることが可能となっている。一方、ワークＷを保持するワーク保持手段２１は、ベッド１１に対してｚ軸方向に移動可能なテーブル２０に設けられている。このテーブル２０には、砥石３０をドレスするためのドレッサ７１を備えたドレスツールホルダ７０も設けられている。ドレスツールホルダ７０には、砥石３０の研削面３１（本実施態様においては、円盤状の砥石３０の外周面）の位置を非接触で検出するための砥石位置検出手段８０も設けられている。
【００１７】
砥石位置検出手段８０は、図１に示すように、それぞれに砥石３０の研削面３１を検出可能な第一検知部８１と第二検知部８２とを備えている。第一検知部８１及び第二検知部８２は、砥石３０の研削面３１を非接触で検出することが可能なものであれば、その種類を特に限定されず、光電センサの検知部（発光部又は受光部）などとしてもよいが、本実施態様においては、エアを噴出するエアノズルとなっている。第一検知部（第一エアノズル）８１及び第二検知部（第二エアノズル）８２を配する位置は特に限定されず、ドレスツールホルダ７０とは別の箇所に設けてもよいが、本実施態様においては、ドレスツールホルダ７０における、砥石３０の回転中心を通るｘｚ平面に重なる位置に第一エアノズル８１及び第二エアノズル８２を設けている。第一エアノズル８１及び第二エアノズル８２は、ドレスツールホルダ７０と一体的に形成するようにしてもよい。砥石３０の研削面３１の検出は、第一エアノズル８１や第二エアノズル８２から噴出されるエアの圧力を、後述するエアセンサ（エア圧測定手段）８３（図７）で測定することによって行われる。第一エアノズル８１及び第二エアノズル８２から噴出するエアは、後述するエアコンプレッサ８４（図７）によって供給されるようになっている。
【００１８】
駆動手段５１は、ボールねじ５０を正回転及び逆回転できるものであればその種類を特に限定されない。本実施態様においては、アブソリュートエンコーダを備えたサーボモータを駆動手段５１として使用している。駆動手段（サーボモータ）５１は、制御部６０内に設けられた駆動制御手段６４に接続されており、この駆動制御手段６４からの制御信号に基づいて、ボールねじ５０を所望の回転数だけ回転させるようになっている。ボールねじ５０が回転すると、砥石台４０がボールねじ５０の回転数に応じた距離だけボールねじ５０の軸方向（図１においてはｘ軸方向）に移動し、これに伴って砥石３０がｘ軸方向に移動する。すなわち、ボールねじ５０の回転数を制御することによって、砥石３０のｘ軸方向における移動量を制御することができるようになっている。
【００１９】
これにより、砥石３０は、図２に示す研削位置と、図３に示す第一基準位置と、図４に示す第二基準位置との間を移動することができるようになっている。研削位置へは、ＮＣ研削装置１０が研削モード（ワークＷを研削するときのモード）にあるときに移動され、第一基準位置及び第二基準位置へは、ＮＣ研削装置１０が補正モード（砥石３０の移動量誤差を補正するモード）にあるときに移動される。補正モードは、その実行時期を特に限定されるものではないが、通常、ＮＣ研削装置１０の起動時に自動的に実行されるか、研削モードが開始されてから所定時間経過後に自動的に実行されるか、オペレーターによるボタン操作などが為された任意のタイミングに手動で実行される。本実施態様においては、砥石３０が研削位置（図２）と第一基準位置（図３）若しくは第二基準位置（図４）との間を移動する際、又は、砥石３０が第一基準位置（図３）と第二基準位置（図４）との間を移動する際に、テーブル２０がｚ軸方向に移動するようにしているが、砥石３０側がｚ軸方向に移動する（砥石３０がｘ軸方向に加えてｚ軸方向にも移動する）ようにしてもよい。
【００２０】
しかし、砥石３０を研削位置に移動させる際に、ボールねじ５０に熱変位が生じていると、ボールねじ５０の単位回転数あたりの砥石３０のｘ軸方向における移動量（以下、「砥石３０の移動率」と表現することがある。）が、初期状態（ボールねじ５０が熱変位していないときの砥石３０の移動率）からずれた状態となるため、砥石３０を目的の位置に移動させることができなくなる虞がある。そこで、本実施態様のＮＣ研削装置１０においては、砥石位置検出手段８０を用いて砥石３０の研削面３１の位置を直接的に検出することにより、砥石３０の移動率を補正（更新）する補正モードを設けており、砥石３０の移動量誤差を補正することができるようにしている。以下、砥石３０の移動量誤差を補正するための手順について、具体的に説明する。
【００２１】
２．砥石の移動量誤差補正
既に述べたように、本実施態様のＮＣ研削装置１０においては、研削モードにあるときには、砥石３０が研削位置（図２）に移動する一方、補正モードにあるときには、砥石３０が第一基準位置（図３）と、第二基準位置（図４）との間を移動するようになっている。この補正モードにおいて、砥石３０を第一基準位置から第二基準位置へと移動させる間に要したボールねじ５０の回転数Ｎに基づいて、砥石３０の移動量誤差を補正するようにしている。本実施態様においては、補正モードが実行されると、砥石３０が第一基準位置へ移動してから第二基準位置へと移動するようになっているが、この順番は逆であってもよい。
【００２２】
図６は、ＮＣ研削装置１０における出入力系統を示したブロック図である。本実施態様のＮＣ研削装置１０における制御部６０は、図６に示すように、基準距離移動時回転数検出手段６１と、移動量補正手段６２と、移動率記憶手段６３と、上述した駆動制御手段６４とを備えたものとなっている。基準距離移動時回転数検出手段６１には、エアセンサ８３の検出信号Ｓ１，Ｓ２、並びに、駆動手段（サーボモータ）５１の回転数が入力されるようになっている。
【００２３】
移動率記憶手段６３は、上で述べた砥石３０の移動率（ボールねじ５０の単位回転数あたりの砥石３０のｘ軸方向における移動量）を記憶しておくための手段である。この移動率記憶手段６３には、初期状態（ボールねじ５０に熱変位が生じていない状態）における砥石３０の移動率（以下、「初期移動率」と表現することがある。）が初期値として記憶されているが、補正モードが実行されたときには、新たな移動率に補正（更新）されるようになっている。駆動手段（サーボモータ）５１を制御する駆動制御手段６４は、砥石３０が目的の位置へと移動するように、駆動手段（サーボモータ）５１を制御するためのものである。
【００２４】
補正モードが開始されると、砥石３０が第一基準位置へと移動される。第一基準位置は、図５に示すように、砥石３０の研削面３１のｘ軸方向における位置（ｘ座標）がｘ１となる位置である。砥石３０が第一基準位置に位置していることは、第一エアノズル８１からエアを噴出することによって検出される。本実施態様においては、第一エアノズル８１の噴出口８１ａに砥石３０の研削面３１を対向させた状態で、噴出口８１ａからエアを矢印Ｂの向きに噴射させ、その圧力を、後述するエアセンサ８３（図７）を用いて測定することにより、砥石３０が第一基準位置にあるかどうか（噴出口８１ａから研削面３１までの距離が所定距離Ｌ１となっているかどうか）を判断するようになっている。砥石３０が第一基準位置に重なると、エアセンサ８３から基準距離移動時回転数検出手段６１へ検出信号Ｓ１（図６）が出力されるようになっている。
【００２５】
検出信号Ｓ１が出力されると、砥石３０が第二基準位置へと移動される。第二基準位置は、図５に示すように、砥石３０の研削面３１のｘ座標がｘ２（ｘ２＞ｘ１）となる位置である。砥石３０が第二基準位置に位置していることは、第二エアノズル８２からエアを噴出することによって検出される。本実施態様においては、第二エアノズル８２の噴出口８２ａに砥石３０の研削面３１を対向させた状態で、噴出口８２ａからエアを矢印Ｃの向きに噴射させ、その圧力を、後述するエアセンサ８３（図７）を用いて測定することにより、砥石３０が第二基準位置にあるかどうか（噴出口８２ａから研削面３１までの距離が所定距離Ｌ２となっているかどうか）を判断するようになっている。砥石３０が第二基準位置に重なると、エアセンサ８３から基準距離移動時回転数検出手段６１へ検出信号Ｓ２（図６）が出力されるようになっている。
【００２６】
この間（検出信号Ｓ１が出力されてから検出信号Ｓ２が出力されるまでの間）に、砥石３０の研削面３１はｘ軸方向において基準距離ｘ２−ｘ１だけ移動する。基準距離移動時回転数検出手段６１は、砥石３０がｘ軸方向において基準距離ｘ２−ｘ１だけ移動する間に要したボールねじ５０の回転数Ｎ（本実施態様においては、駆動手段（サーボモータ）５１の回転数に一致する）の検出を行っている。検出されたボールねじ５０の回転数Ｎ（駆動手段（サーボモータ）５１の回転数）は、移動量補正手段６２へと出力される。
【００２７】
移動量補正手段６２では、基準距離移動時回転数検出手段６１で求められた回転数Ｎに基づいて、ｘ軸方向における砥石３０の移動率を演算する。移動量補正手段６２で行う演算は、その演算結果に基づいて砥石３０の移動量誤差を補正することが可能なものであれば、特に限定されない。例えば、基準距離ｘ２−ｘ１を回転数Ｎで除した数である（ｘ２−ｘ１）／Ｎの値を求めて、これを新たな砥石３０の移動率として用いるようにしてもよい。しかし、基準距離ｘ２−ｘ１は、第一エアノズル８１及び第二エアノズル８２の取り付け誤差などによって予定の長さからずれてしまう虞があるところ、（ｘ２−ｘ１）／Ｎの値を求めるようにした場合には、このような基準距離ｘ２−ｘ１のずれによる影響を排除することができない。
【００２８】
このため、本実施態様においては、初期状態（装置の始動時など、ボールねじ５０が熱変位を起こしていない状態）における砥石３０の移動率（初期移動率）を、基準距離移動時回転数検出手段６１で求められた回転数Ｎに基づいて補正することで、新たな砥石３０の移動率を求めるようにしている。具体的には、次のようにしている。まず、初期状態において、上記の手順と同様にして砥石３０を第一基準位置及び第二基準位置に位置させることで、砥石３０が第一基準位置と第二基準位置との間を移動する間に要したボールねじ５０の回転数（以下、「初期回転数Ｎｓ」と表現することがある。）を求めておく。次に、初期回転数Ｎｓと、基準距離移動時回転数検出手段６１によって求められたボールねじ５０の回転数Ｎとから、比Ｎ／Ｎｓを求め、これに基づいて砥石３０の移動率を補正する。補正後の砥石３０の移動率は、移動率記憶手段６３に記憶される。砥石３０の移動率が補正（更新）されると、補正モードが終了する。
【００２９】
補正モードが終了すると、研削モードが実行される。研削モードは、補正モードが終了すると自動的に、又は、オペレーターのボタン操作などにより手動で実行される。当該研削モードでは、直前の補正モードで補正（更新）された移動率に基づいて、ボールねじ５０の回転数（駆動手段（サーボモータ）５１の回転数）が制御される。このため、ボールねじ５０などに熱変位が生じた場合であっても、その熱変位を反映した移動率に基づいて砥石３０を移動させることで、砥石３０を目的の位置に移動させることができるようになっている。このため、ワークＷを精度よく仕上げることができる。
【００３０】
このように、本実施態様のＮＣ研削装置１０は、補正モードを実行することにより、砥石３０の移動率（ボールねじ５０の単位回転数あたりの砥石３０のｘ軸方向における移動量）を補正することができるものとなっているが、それに加えて、砥石３０の研削面３１のｘ軸方向における位置も補正することができるものとなっている。すなわち、本実施態様のＮＣ研削装置１０においては、砥石３０の研削位置への移動制御は、砥石３０が第一基準位置又は第二基準位置にあるときからボールねじ５０が何回転したか（駆動手段（サーボモータ）５１が何回転したか）により行うようにしているため、砥石３０を所望の研削位置へより正確に移動させるためには、砥石３０が第一基準位置又は第二基準位置に一致する位置に移動したことを高精度に検出する必要があるところ、この検出を上記のエアセンサ８３を用いて高精度で行うことができるようになっている。
【００３１】
このため、第一基準位置や第二基準位置は、これらと研削位置との間の距離が変化しにくいようにすることが好ましい。すなわち、砥石３０が第一基準位置にあることを検出するための第一エアノズル８１や、砥石３０が第二基準位置にあることを検出するための第二エアノズル８２が、ワークＷに対して相対的に変位しにくいようにすると好ましい。具体的には、第一エアノズル８１や第二エアノズル８２の、ワークＷに対する最大相対変位量が、５μｍ以下となるようにすると好ましい。第一エアノズル８１や第二エアノズル８２の最大相対変位量は、３μｍ以下となるようにするとより好ましく、１μｍ以下となるようにするとさらに好ましい。
【００３２】
第一エアノズル８１や第二エアノズル８２が変位しにくいようにするための方法は、第一エアノズル８１及び第二エアノズル８２の設置箇所によっても異なり、特に限定されない。例えば、第一エアノズル８１、第二エアノズル８２、ドレスツールホルダ７０又はその取付部材などのノズル周辺部位の熱変位を抑えることにより、第一エアノズル８１や第二エアノズル８２が変位しにくいようにすることができる。ノズル周辺部位の熱変位を抑える方法としては、温度調節された研削液をノズル周辺部位にかけることや、ノズル周辺部位を冷却するための冷却液を循環させることなどによって、ワーク研削中もノズル周辺部位の温度が変化しにくいようにすることが考えられる。また、ノズル周辺部位の一部又は全部を、熱膨張を起こしにくい素材で形成するようにしてもよい。この場合において、ノズル周辺部位の一部又は全部を形成する素材は、その種類を特に限定されないが、室温における熱膨張係数が５×１０−６／Ｋ以下のものとすると好ましい。ノズル周辺部位の一部又は全部を形成する素材は、室温における熱膨張係数が３×１０−６／Ｋ以下のものとするとより好ましく、１×１０−６／Ｋ以下のものとするとさらに好ましい。このような素材としては、一部の金属やセラミックスなどが挙げられる。より具体的には、ニッケル合金（室温における熱膨張係数は０〜１．５×１０−６／Ｋ程度）などを採用することができる。
【００３３】
第一エアノズル８１及び第二エアノズル８２で検出される第一基準位置及び第二基準位置は、ｘ軸方向において、ワークＷの目標仕上げ位置にできるだけ近くなる箇所に設けることが好ましい。というのも、ボールねじ５０に生じる熱変位の程度（大小）は、多くの場合、ボールねじ５０の全長において均一ではなく不均一であるため、ワークＷの目標仕上げ位置にできるだけ近い箇所において砥石３０を基準距離ｘ２−ｘ１だけ（第一基準位置と第二基準位置との間で）移動させ、その間に要したボールねじ５０の回転数Ｎに基づいて砥石３０の移動量誤差を補正することにより、当該補正の精度を高めて、ワークＷを高い精度で仕上げることができるようになるからである。
【００３４】
具体的には、第一基準位置と第二基準位置のうち、ｘ軸方向においてワークＷの目標仕上げ位置に近い方（本実施態様においては、第二基準位置）における砥石３０の研削面３１のｘ座標（ｘｐとする。本実施態様において、ｘｐはｘ２に一致する。）と、ワークＷの目標仕上げ位置ｘＷとの距離｜ｘｐ−ｘＷ｜が、基準距離ｘ２−ｘ１の５倍以下となるようにすると好ましい。距離｜ｘｐ−ｘＷ｜は、基準距離ｘ２−ｘ１の３倍以下となるようにするとより好ましく、１倍以下となるようにするとさらに好ましい。ただし、本発明のＮＣ研削装置１０においては、距離｜ｘｐ−ｘＷ｜をゼロにしなくとも（第一基準位置又は第二基準位置における砥石３０の研削面３１のｘ座標をワークＷの目標仕上げ位置に一致させなくとも）、十分な精度でワークＷを仕上げることができるようになっている。
【００３５】
第一基準位置と第二基準位置とを、ｘ軸方向においてどの程度離して設置するのかについても、特に限定されない。しかし、上述したように、ボールねじ５０には不均一に熱変位が生じるところ、基準距離ｘ２−ｘ１を長くしすぎると、研削位置付近における砥石３０の移動量誤差を精度よく補正することができなくなる虞がある。このため、基準距離ｘ２−ｘ１は、５００ｍｍ以下とすると好ましく、４００ｍｍ以下とするとより好ましく、３００ｍｍ以下とするとさらに好ましい。一方、基準距離ｘ２−ｘ１を短くしすぎても、砥石３０の移動量誤差を精度よく補正することができなくなる虞がある。このため、基準距離ｘ２−ｘ１は、１０ｍｍ以上とすると好ましい。基準距離ｘ２−ｘ１は、３０ｍｍ以上とするとより好ましく、５０ｍｍ以上とするとさらに好ましい。
【００３６】
３．砥石位置検出手段
続いて、砥石３０の研削面３１の位置を検出するための砥石位置検出手段８０の具体的な構成について説明する。図７は、ＮＣ研削装置１０における砥石位置検出手段８０の構成例を示す模式図である。本実施態様のＮＣ研削装置１０における砥石位置検出手段８０は、図７に示すように、第一エアノズル８１と、第二エアノズル８２と、第一エアノズル８１及び第二エアノズルから噴出されるエアのエア圧を測定するためのエアセンサ（エア圧測定手段）８３と、第一エアノズル８１及び第二エアノズル８２にエアを供給するためのエアコンプレッサ（エア供給手段）８４とを備えたものとなっている。
【００３７】
エアコンプレッサ８４から第一エアノズル８１及び第二エアノズル８２にエアを送るエア流路８５は、途中で分岐した構造となっており、エアコンプレッサ８４に接続された共通エア流路８５ａと、共通エア流路８５ａの下流端（図７においては、紙面に向かって上側の端縁）に接続された第一エア流路８５ｂ及び第二エア流路８５ｃとで構成されている。第一エア流路８５ｂの下流端には第一エアノズル８１が接続されており、第二エア流路８５ｃの下流端には第二エアノズル８２が接続されている。共通エア流路８５ａの下流端（エア流路８５の分岐点）には、切替弁（エア供給切替手段）８６が設けられており、第一エア流路８５ｂへのエア供給と第二エア流路８５ｃへのエア供給とを切り替えることができるようになっている。このため、第一エアノズル８１へのエア供給と、第二エアノズル８２へのエア供給とを、１つのエアコンプレッサ８４でまかない、エアコンプレッサ８４を設置するスペースを節約することができるだけでなく、コストを削減することもできるようになっている。
【００３８】
エアセンサ８３は、共通エア流路８５ａにおける切替弁８６が設けられた箇所よりも上流側に取り付けられており、エアコンプレッサ８４から供給されたエアが第一エアノズル８１に供給されている間（以下、「第一エアノズル供給時」と表現することがある。）は、第一エアノズル８１から噴出されるエアの圧力を測定し、エアコンプレッサ８４から供給されたエアが第二エアノズル８２に供給されている間（以下、「第二エアノズル供給時」と表現することがある。）は、第二エアノズル８２から噴出されるエアの圧力を測定するようになっている。エアノズルから噴出されるエアの圧力は、上述したように、エアノズルの噴出口と、該噴出口に対向させた対向物との距離（例えば、砥石３０の研削面３１との距離）に応じて変化するため、これを測定することにより、対向物の位置を検出することができる。
【００３９】
すなわち、本実施態様における砥石位置検出手段８０は、第一エアノズル供給時には、第一エアノズル８１の噴出口８１ａに対向させた砥石３０の研削面３１の位置を検出することができ、第二エアノズル供給時には、第二エアノズル８２の噴出口８２ａに対向させた砥石３０の研削面３１の位置を検出することができるようになっている。これにより、第一エアノズル８１と第二エアノズル８２とのそれぞれにエアセンサ８３を備えなくとも、１台のエアセンサ８３で両方のエアノズルにおける研削面３１の位置検出を行うことができるため、エアセンサ８３を設置するスペースやコストを節約することができる。加えて、砥石３０の移動量誤差の補正精度を向上させることもできる。というのも、第一エアノズル８１と第二エアノズル８２とのそれぞれにエアセンサ８３を備えた場合には、基準距離ｘ２−ｘ１に、エアセンサ８３の特性差（個体差）に起因する誤差が生じて、砥石３０の移動量誤差の補正精度が低下する虞があるところ、エアセンサ８３を第一エアノズル８１と第二エアノズル８２とで共通のものとすると、このような特性差（個体差）をなくすことができるからである。
【００４０】
エアセンサ８３は、エアノズルから噴出されるエアの圧力を測定して、エアノズルの噴出口に対向させた対向物の位置を検出することが可能なものであれば、その種類を特に限定されない。エアセンサ８３は、エアの圧力を直接測定するものに加えて、これと関連する物理量（例えば、エアの流量や流速など）を測定するものであってもよい。エアの圧力を直接測定する場合において、圧力の測定方法は、真空式としてもよいが、本実施態様においては、背圧式を採用している。具体的には、その下流端が大気圧に開放された開放エア流路（図示省略）を、エアコンプレッサ８４と切替弁８６との間から分岐させて設けており、共通エア流路８５ａと開放エア流路との差圧を測定することで、第一エアノズル８１又は第二エアノズル８２から噴出されるエアにかかっている背圧を測定するようにしている。
【００４１】
４．その他
既に述べたように、本発明のＮＣ研削装置１０においては、砥石３０がｘ軸方向に移動可能とされるとともに、テーブル２０又は砥石３０がｚ軸方向に移動可能となっている。テーブル２０又は砥石３０をｚ軸方向に移動させる機構は、特に限定されないが、これにボールねじを用いる場合には、上述した砥石位置検出手段８０と同様の構成をもう一組設けて、ｚ軸方向におけるテーブル２０又は砥石３０の移動量誤差も補正するようにしてもよい。このような構成は、砥石３０の回転軸がワークＷの被加工面Ｗｓに対して傾斜している場合など、ｚ軸方向における砥石３０とワークＷの位置関係（ワークＷに対する砥石３０の相対位置）もワークＷの仕上げ精度に大きく影響する場合に、特に有益である。砥石位置検出手段８０と同様の構成をもう一組設ける場合には、ｘ軸方向の移動量誤差補正に用いる砥石位置検出手段８０のエアコンプレッサ８４又はエアセンサ８３を、ｚ軸方向の移動量誤差補正のためにも流用することにより、スペースおよびコストをさらに節約できるようにすることもできる。
【符号の説明】
【００４２】
１０    ＮＣ研削装置
１１    ベッド
２０    テーブル
２１    ワーク保持手段
３０    砥石
３１    研削面
４０    砥石台
５０    ボールねじ
５１    駆動手段
６０    制御部
６１    基準距離移動時回転数検出手段
６２    移動量補正手段
６３    移動率記憶手段
６４    駆動制御手段
７０    ドレスツールホルダ
７１    ドレッサ
８０    砥石位置検出手段
８１    第一エアノズル（第一検知部）
８１ａ  噴出口
８２    第二エアノズル（第二検知部）
８２ａ  噴出口
８３    エアセンサ（エア圧測定手段）
８４    エアコンプレッサ（エア供給手段）
８５    エア流路
８５ａ  共通エア流路
８５ｂ  第一エア流路
８５ｃ  第二エア流路
８６    切替弁（エア供給切替手段）
Ｗ      ワーク
【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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