(57)【要約】【課題】ワーク原点を精度よく設定でき、かつ効率よく設定することが可能な工作機械のワーク原点設定方法、及び工作機械を提供する。【解決手段】ステージ３０にマシンバイス２０を取り付けて、マシンバイス２０の水平出しを行い、主軸１１の基準穴２１に対する位置を移動調節して、主軸１１の軸芯と基準穴２１の軸芯とを一致させる、主軸１１の基準穴２１に対する芯出しを行い、前記芯出し完了時の主軸１１の軸芯の位置を、ワーク原点として設定する。【選択図】図１０
2011148042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを加工する工具を取り付け可能な主軸と、
外周面の所定位置に基準穴が形成され、前記ワークを前記基準穴に対して定位置に位置決めする位置決め部を有し、かつ、前記ワークを前記位置決め部で位置決めした状態で支持する支持部材と、
前記支持部材を着脱自在に構成され、前記支持部材を支持するステージと、
を有する工作機械のワーク原点設定方法であって、
前記ステージに前記支持部材を取り付けて、前記支持部材の水平出しを行い、
前記主軸の前記基準穴に対する位置を移動調節して、前記主軸の軸芯と前記基準穴の軸芯とを一致させる、前記主軸の前記基準穴に対する芯出しを行い、
前記芯出し完了時の前記主軸の軸芯の位置を、ワーク原点として設定する、
工作機械のワーク原点設定方法。
【請求項２】
前記主軸は、回動可能に支持される測定子を有する芯出し部材を取り付け可能に構成され、
前記主軸の前記基準穴に対する芯出しは、前記測定子の回動中心を前記主軸の軸芯と一致させた状態で前記主軸に取り付けた前記芯出し部材を、前記主軸と共に前記主軸の軸回りに回転させた際に、前記測定子が前記基準穴の内周面に接触した状態で、一定の回動量を保持するように、前記主軸の前記基準穴に対する位置を移動調節することにより行う、
請求項１に記載の工作機械のワーク原点設定方法。
【請求項３】
ワークを加工する工具、及び、回動可能に支持される測定子を有する芯出し部材、を取り付け可能な主軸と、
外周面の所定位置に所定の寸法の径を有する基準穴が形成され、前記ワークを支持する支持部材と、
前記支持部材を着脱自在に構成され、前記支持部材を支持するステージと、
を有する工作機械のワーク原点設定方法であって、
前記ステージに前記支持部材を取り付けて、前記支持部材の水平出しを行い、
前記測定子の回動中心を前記主軸の軸芯と一致させた状態で前記主軸に取り付けた前記芯出し部材を、前記主軸と共に前記主軸の軸回りに回転させた際に、前記測定子が前記基準穴の内周面に接触した状態で、一定の回動量を保持するように、前記主軸の前記基準穴に対する位置を移動調節して、前記主軸の軸芯と前記基準穴の軸芯とを一致させる、前記主軸の前記基準穴に対する芯出しを行い、
前記測定子を前記支持部材に支持される前記ワークに接触させ、
前記ワークに接触した状態の前記測定子の回動量が、前記芯出し完了時における、前記基準穴の内周面に接触した状態の前記測定子の回動量と等しくなるまで前記主軸を移動し、
前記主軸の軸芯から、前記主軸の軸方向と直交する方向における前記測定子と前記ワークとの接触箇所が存在する側に、前記基準穴の半径の寸法分離れた位置を、ワーク原点として設定する、
工作機械のワーク原点設定方法。
【請求項４】
ワークを加工する工具を取り付け可能な主軸と、
外周面の所定位置に基準穴が形成され、前記ワークを前記基準穴に対して定位置に位置決めする位置決め部を有し、かつ、前記ワークを前記位置決め部で位置決めした状態で支持する支持部材と、
前記支持部材を着脱自在に構成され、前記支持部材を支持するステージと、
を備え、
前記ステージに前記支持部材を取り付けて、前記支持部材の水平出しを行い、
前記主軸の前記基準穴に対する位置を移動調節して、前記主軸の軸芯と前記基準穴の軸芯とを一致させる、前記主軸の前記基準穴に対する芯出しを行い、
前記芯出し完了時の前記主軸の軸芯の位置を、ワーク原点として設定する、
工作機械。
【請求項５】
前記主軸は、回動可能に支持される測定子を有する芯出し部材を取り付け可能に構成され、
前記主軸の前記基準穴に対する芯出しは、前記測定子の回動中心を前記主軸の軸芯と一致させた状態で前記主軸に取り付けた前記芯出し部材を、前記主軸と共に前記主軸の軸回りに回転させた際に、前記測定子が前記基準穴の内周面に接触した状態で、一定の回動量を保持するように、前記主軸の前記基準穴に対する位置を移動調節することにより行う、
請求項４に記載の工作機械。
【請求項６】
ワークを加工する工具、及び、回動可能に支持される測定子を有する芯出し部材、を取り付け可能な主軸と、
外周面の所定位置に所定の寸法の径を有する基準穴が形成され、前記ワークを支持する支持部材と、
前記支持部材を着脱自在に構成され、前記支持部材を支持するステージと、
を備え、
前記ステージに前記支持部材を取り付けて、前記支持部材の水平出しを行い、
前記測定子の回動中心を前記主軸の軸芯と一致させた状態で前記主軸に取り付けた前記芯出し部材を、前記主軸と共に前記主軸の軸回りに回転させた際に、前記測定子が前記基準穴の内周面に接触した状態で、一定の回動量を保持するように、前記主軸の前記基準穴に対する位置を移動調節して、前記主軸の軸芯と前記基準穴の軸芯とを一致させる、前記主軸の前記基準穴に対する芯出しを行い、
前記測定子を前記支持部材に支持される前記ワークに接触させ、
前記ワークに接触した状態の前記測定子の回動量が、前記芯出し完了時における、前記基準穴の内周面に接触した状態の前記測定子の回動量と等しくなるまで前記主軸を移動し、
前記主軸の軸芯から、前記主軸の軸方向と直交する方向における前記測定子と前記ワークとの接触箇所が存在する側に、前記基準穴の半径の寸法分離れた位置を、ワーク原点として設定する、
工作機械。
【請求項７】
前記支持部材の基準穴に着脱自在に構成され、前記基準穴を閉塞するカバー部を有する、
請求項４〜請求項６の何れか一項に記載の工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械のワーク原点設定方法、及び工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械（例えば汎用フライス盤）を使用する際、まずワーク原点を設定してから工作を開始することがある。ワーク原点の設定に関する技術として、例えば特許文献１には、ワークの原点位置検出装置（以下、「原点位置検出装置」とする）が記載されている。
上記原点位置検出装置は、外周面が高精度に仕上げられたコンタクトピンと、前記コンタクトピンを半径方向に移動調整可能に保持する保持体と、前記保持体に設けられており、前記コンタクトピンの外周面がワークに接触したときに表示を行う表示手段と、を備える。
原点位置検出装置においては、ワークが移動され、そしてワーク端面がコンタクトピンに接触すると、表示手段（発光ダイオード）が通電されて点灯するように構成されている。そして、発光ダイオードの点灯が確認されることによって、主軸に対するワーク端面の位置の検出、及びワーク原点の設定が行われる。
【０００３】
しかし、ワークがコンタクトピンに接触後、さらに移動しようとするとき、コンタクトピンは、回動不能に支持されているので、ワークから押圧力を受けて曲がる。これにより、ワークがオーバランして、検出精度が悪化し、ひいてはワーク原点を精度よく設定できないという問題が生じる。
ワークのオーバランは、発光ダイオードの点灯開始と同時に、作業者がワークを停止させることにより防止しうる。しかし、作業者は発光ダイオードの点灯を確認してからワークの停止作業を行ので、タイムラグが生じやすく、ワークのオーバランを防止することは現実的には困難である。
【０００４】
また、同一のコンタクトピンを用いて繰り返し検出作業が行われるとき、作業途中にコンタクトピンがワークからの押圧力によって曲がった状態に変形して、曲がった状態のコンタクトピンで検出作業が継続されることがある。このとき、検出精度が悪化して、ワーク原点を精度よく設定できないという問題が生じる。
【０００５】
また、上記原点位置検出装置は、ワーク原点を設定するに際し、コンタクトピンをワーク端面に接触させる必要がある。
これにより、上記原点位置検出装置においては、例えば、図１５に示すように、ワーク１００のワーク端面１００ａが面直角ではなく、コンタクトピン１１０の軸方向がワーク端面１００ａに対して平行ではない場合、ワーク端面１００ａの位置を精確に検出できず、ひいてはワーク原点を精度よく設定できない。即ち、ワーク原点の設定精度がワークの形状の影響をうける。
【０００６】
また、特許文献１には、以下の（１）〜（４）の手順で工作機械の主軸に対するワーク端面の位置を検出して、この検出した位置をワーク原点に設定する方法が記載されている。
【０００７】
（１）主軸にダイヤルゲージが取り付けられ、当該ダイヤルゲージでリングゲージに形成される基準穴の芯出しが行われる。そして、芯出し完了時、ダイヤルゲージの測定子が基準穴の内径の寸法（Ａ）に応じた量だけ（即ち寸法（Ａ／２）だけ）回動された状態で、ダイヤルゲージの指針が０に合わされる。
（２）ワーク端面にダイヤルゲージの測定子を接触させる。
（３）ワーク端面に測定子が接触した状態で、ダイヤルゲージの指針が０になる位置まで、主軸が移動される。
（４）ダイヤルゲージの指針が０となるとき、ワーク端面が主軸から（Ａ／２）離れた位置にあることが検出される。この主軸から（Ａ／２）離れた位置がワーク原点に設定される。
【０００８】
しかし、上記基準穴がワークを支持する支持部材とは別部材のリングゲージに形成されているので、支持部材がワークを精確に支持しているにもかかわらず、リングケージが主軸に対して傾斜した状態で配置されている事態が生じうる。このとき、基準穴の軸方向が主軸の軸方向に対して傾いた状態になっており、上記（１）における芯出し作業を精度よく行えない。これにより、上記（４）にて検出される主軸に対するワーク端面の位置の精度が悪化し、ひいてはワーク原点を精度よく設定できないという問題が生じる。
【０００９】
上記問題は、リングケージの姿勢を調整する作業を追加して行うことによって解消しうる。しかし、作業工数が増加し、作業効率が悪化するという問題が生じる。
【００１０】
また、ワークの位置決めを行う装置としては、特許文献２に示すようなものがある。
特許文献２に記載の装置は、マシンバイスの口金に位置決め部材を位置決めピンで固定したものである。
しかし、位置決めピンの間隔や配置によって位置決め精度が決まり、ワークの大きさや形状に応じて高精度な位置決めを行うことができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平９−２８７９３８号公報
【特許文献２】実開平４−３２８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、ワーク原点を精度よく設定でき、かつ効率よく設定することが可能な工作機械のワーク原点設定方法、及び工作機械を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に記載の工作機械のワーク原点設定方法は、ワークを加工する工具を取り付け可能な主軸と、外周面の所定位置に基準穴が形成され、前記ワークを前記基準穴に対して定位置に位置決めする位置決め部を有し、かつ、前記ワークを前記位置決め部で位置決めした状態で支持する支持部材と、前記支持部材を着脱自在に構成され、前記支持部材を支持するステージと、を有する工作機械のワーク原点設定方法であって、前記ステージに前記支持部材を取り付けて、前記支持部材の水平出しを行い、前記主軸の前記基準穴に対する位置を移動調節して、前記主軸の軸芯と前記基準穴の軸芯とを一致させる、前記主軸の前記基準穴に対する芯出しを行い、前記芯出し完了時の前記主軸の軸芯の位置を、ワーク原点として設定する、ものである。
【００１４】
請求項２に記載の工作機械のワーク原点設定方法においては、前記主軸は、回動可能に支持される測定子を有する芯出し部材を取り付け可能に構成され、前記主軸の前記基準穴に対する芯出しは、前記測定子の回動中心を前記主軸の軸芯と一致させた状態で前記主軸に取り付けた前記芯出し部材を、前記主軸と共に前記主軸の軸回りに回転させた際に、前記測定子が前記基準穴の内周面に接触した状態で、一定の回動量を保持するように、前記主軸の前記基準穴に対する位置を移動調節することにより行う、ものである。
【００１５】
請求項３に記載の工作機械のワーク原点設定方法は、ワークを加工する工具、及び、回動可能に支持される測定子を有する芯出し部材、を取り付け可能な主軸と、外周面の所定位置に所定の寸法の径を有する基準穴が形成され、前記ワークを支持する支持部材と、前記支持部材を着脱自在に構成され、前記支持部材を支持するステージと、を有する工作機械のワーク原点設定方法であって、前記ステージに前記支持部材を取り付けて、前記支持部材の水平出しを行い、前記測定子の回動中心を前記主軸の軸芯と一致させた状態で前記主軸に取り付けた前記芯出し部材を、前記主軸と共に前記主軸の軸回りに回転させた際に、前記測定子が前記基準穴の内周面に接触した状態で、一定の回動量を保持するように、前記主軸の前記基準穴に対する位置を移動調節して、前記主軸の軸芯と前記基準穴の軸芯とを一致させる、前記主軸の前記基準穴に対する芯出しを行い、前記測定子を前記支持部材に支持される前記ワークに接触させ、前記ワークに接触した状態の前記測定子の回動量が、前記芯出し完了時における、前記基準穴の内周面に接触した状態の前記測定子の回動量と等しくなるまで前記主軸を移動し、前記主軸の軸芯から、前記主軸の軸方向と直交する方向における前記測定子と前記ワークとの接触箇所が存在する側に、前記基準穴の半径の寸法分離れた位置を、ワーク原点として設定する、ものである。
【００１６】
請求項４に記載の工作機械は、ワークを加工する工具を取り付け可能な主軸と、外周面の所定位置に基準穴が形成され、前記ワークを前記基準穴に対して定位置に位置決めする位置決め部を有し、かつ、前記ワークを前記位置決め部で位置決めした状態で支持する支持部材と、前記支持部材を着脱自在に構成され、前記支持部材を支持するステージと、を備え、前記ステージに前記支持部材を取り付けて、前記支持部材の水平出しを行い、前記主軸の前記基準穴に対する位置を移動調節して、前記主軸の軸芯と前記基準穴の軸芯とを一致させる、前記主軸の前記基準穴に対する芯出しを行い、前記芯出し完了時の前記主軸の軸芯の位置を、ワーク原点として設定する、ものである。
【００１７】
請求項５に記載の工作機械においては、前記主軸は、回動可能に支持される測定子を有する芯出し部材を取り付け可能に構成され、前記主軸の前記基準穴に対する芯出しは、前記測定子の回動中心を前記主軸の軸芯と一致させた状態で前記主軸に取り付けた前記芯出し部材を、前記主軸と共に前記主軸の軸回りに回転させた際に、前記測定子が前記基準穴の内周面に接触した状態で、一定の回動量を保持するように、前記主軸の前記基準穴に対する位置を移動調節することにより行う、ものである。
【００１８】
請求項６に記載の工作機械は、ワークを加工する工具、及び、回動可能に支持される測定子を有する芯出し部材、を取り付け可能な主軸と、外周面の所定位置に所定の寸法の径を有する基準穴が形成され、前記ワークを支持する支持部材と、前記支持部材を着脱自在に構成され、前記支持部材を支持するステージと、を備え、前記ステージに前記支持部材を取り付けて、前記支持部材の水平出しを行い、前記測定子の回動中心を前記主軸の軸芯と一致させた状態で前記主軸に取り付けた前記芯出し部材を、前記主軸と共に前記主軸の軸回りに回転させた際に、前記測定子が前記基準穴の内周面に接触した状態で、一定の回動量を保持するように、前記主軸の前記基準穴に対する位置を移動調節して、前記主軸の軸芯と前記基準穴の軸芯とを一致させる、前記主軸の前記基準穴に対する芯出しを行い、前記測定子を前記支持部材に支持される前記ワークに接触させ、前記ワークに接触した状態の前記測定子の回動量が、前記芯出し完了時における、前記基準穴の内周面に接触した状態の前記測定子の回動量と等しくなるまで前記主軸を移動し、前記主軸の軸芯から、前記主軸の軸方向と直交する方向における前記測定子と前記ワークとの接触箇所が存在する側に、前記基準穴の半径の寸法分離れた位置を、ワーク原点として設定する、ものである。
【００１９】
請求項７に記載の工作機械は、前記支持部材の基準穴に着脱自在に構成され、前記基準穴を閉塞するカバー部を有する、ものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ワーク原点を精度よく設定でき、かつ効率よく設定することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る工作機械の第一実施形態であるフライス盤の概略構成図である。
【図２】図１のα−α断面拡大図である。
【図３】ワーク原点の設定工程を示すフロー図である。
【図４】ワーク原点の設定工程を示す図であり、（ａ）はダイヤルゲージで基準穴の芯出しをしている図であり、（ｂ）は測定子の接触子をワーク端面に接触させている図である。
【図５】図４（ａ）の一部拡大斜視図である。
【図６】図４（ｂ）の一部拡大図である。
【図７】本発明に係る工作機械の第二実施形態であるフライス盤の概略構成図である。
【図８】図７のβ−β断面拡大図である。
【図９】ワーク原点の設定工程を示すフロー図である。
【図１０】ワーク原点の設定工程を示す図である。
【図１１】ワーク端面が面直角ではないワークを示す図である。
【図１２】位置決め部の別実施形態を示す図である。
【図１３】基準穴の別実施形態を示す図である。
【図１４】カバー部を示す図である。
【図１５】従来のワークの原点位置検出装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
［第一実施形態］
以下に、本発明に係る工作機械の第一実施形態である、ＮＣフライス盤（以下、単に「フライス盤」）１について、図面を参照して説明する。
なお、図中に示す、矢印ＸはＸ軸の（＋）方向を、矢印ＹはＹ軸の（＋）方向を、矢印ＺはＺ軸の（＋）方向を、それぞれ示す。また、ＸＹ軸方向は平面方向、Ｚ軸は鉛直方向を示すものとして説明する。
【００２３】
図１及び図２に示すように、フライス盤１は、主軸１１、駆動装置１２、ＮＣ制御装置１３、マシンバイス２０、及びステージ３０を備える。
【００２４】
フライス盤１は、ワーク１０を加工するための適宜の工具を主軸１１に取り付け、主軸１１を移動・回転駆動することによって、当該工具を移動・回転させてワーク１０を加工する。
また、フライス盤１は、主軸１１の経路、その他、ワーク１０の加工に必要な作業の工程等を、それに対応する数値情報で指令する数値制御によって、ワーク１０をＮＣ加工する、ＮＣ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）工作機械である。
【００２５】
ワーク１０は、フライス盤１による加工対象であり、平面として形成される底面、上面及び側面を有すると共に、略直方体の外形を有する。
また、フライス盤１によって、ワーク１０の上面に穴あけ加工、溝加工等の切削加工が施される。
【００２６】
主軸１１は、その軸心をＺ軸方向に向けて配置されており、駆動装置１２によってワーク１０に対して平面方向（ＸＹ軸方向）及び近接・離間する方向（Ｚ軸方向）に移動されると共に、ワーク１０に対する近接・離間する方向を回転軸方向として回転駆動される。
駆動装置１２は、ＮＣ制御装置１３と接続されており、駆動装置１２において、ＮＣ制御装置１３からの制御信号に基づいて主軸１１の移動・回転駆動が制御される。
加工時は、ワーク１０をマシンバイス２０によって支持・固定する。このマシンバイス２０はステージ３０上に固定されている。
【００２７】
フライス盤１は、機械原点とは別に、ワーク原点を設定可能に構成されている。
機械原点は、フライス盤１が固有に持っている原点であって、主軸１１の絶対的な基準位置である。これに対して、ワーク原点は、加工されるワーク１０の形状等に応じて、任意に設定される主軸１１の相対的な基準位置である。
ワーク原点は、作業者が任意に都合のよい場所に設定できる。これにより、ワーク１０の加工位置を、ワーク原点を原点とするワーク座標系の座標値で示すとき、キリのよい値にでき、設計図面の寸法をそのまま活かせることができ、加工位置の設定が容易となる。
例えば、本実施形態のワーク１０では、直角に形成される端点の位置をワーク原点として設定し、当該端点からの距離に基づいたワーク座標系を設定し、フライス盤１による加工を行うことができる（図２参照）。
【００２８】
主軸１１は、ワーク１０を加工するための工具（ドリル等）を取り付けることにより支持する。
主軸１１は、図示せぬ支持台に、軸回りに回転可能、かつ、ＸＹＺ軸方向に移動可能に支持されている。
主軸１１は、先端にチャック（不図示）を有しており、前記チャックで工具を把持可能に構成されている。また、主軸１１は、前記チャックで、工具に替えてダイヤルゲージ４０を把持可能に構成されている（図５参照）。
ワーク１０を加工するときは前記チャックを介して主軸１１に工具が取り付けられ、ワーク原点を設定するときは前記チャックを介して主軸１１にダイヤルゲージ４０が取り付けられる。
【００２９】
駆動装置１２は、主軸１１を移動・回転する駆動源である。
図１及び図２に示すように、駆動装置１２は、主軸１１に接続されており、主軸１１を、Ｘ軸方向に移動するＸ軸サーボモータ、Ｙ軸方向に移動するＹ軸サーボモータ、Ｚ軸方向に移動するＺ軸サーボモータ、及び軸回りに回転する主軸モータを有する。
駆動装置１２は、ＮＣ制御装置１３に接続されており、ＮＣ制御装置１３からの制御信号に基づいて、主軸１１の移動・回転を行う。
【００３０】
ＮＣ制御装置１３は、駆動装置１２による主軸１１の駆動を数値制御により制御する制御装置であり、入力部１４、制御部１５、及び表示部１６を有する。
【００３１】
入力部１４は、制御部１５に接続されており、ワーク原点の位置に係る情報、及びワーク１０の加工位置に係る情報（ワーク座標系の座標値）を入力可能に構成されている。
制御部１５は、ワーク原点を設定可能に構成されており、入力部１４にワーク原点の位置に係る情報が入力されることによって制御部１５にワーク原点が設定される。
制御部１５は、ワーク原点の設定後、入力部１４にワーク１０の加工位置に係る情報が入力されるとき、この情報に基づいて加工プログラムを作成する。
制御部１５は、駆動装置１２に接続されており、前記加工プログラムを展開することによって、主軸１１の移動・回転を制御し、主軸１１を入力部１４に入力された位置に移動させる。これによりワーク１０の狙った位置が加工される。
表示部１６は、制御部１５に接続されており、主軸１１の位置に係る情報等を表示可能に構成されている。
【００３２】
マシンバイス２０は、ワーク１０を所定の姿勢にて固定・支持する部材である。
マシンバイス２０は、高精度に加工される（内径が所定の寸法（Ａ）に加工され、かつ、内周が真円状に加工される）基準穴２１を有しており、ワーク原点の設定は基準穴２１を利用してなされる。
マシンバイス２０は、支持部２２、固定部２３、固定口金２４、可動口金２５、及び口金締付ネジ２６を備える。
【００３３】
支持部２２は、マシンバイス２０の主たる構造体をなす部材であり、支持部２２上でワーク１０が固定口金２４と可動口金２５とに挟まれ、所定の姿勢を保持した状態で固定・支持される。
支持部２２はステージ３０上に固定されている。支持部２２上には、固定部２３が固定されている。
【００３４】
固定部２３には固定口金２４が固定されており、固定口金２４が固定部２３によって支持されている。
固定口金２４は、直方体形状に形成されており、Ｚ軸の（＋）方向側の端面（図示において上面）に基準穴２１が形成されている。基準穴２１は、上記のように高精度に形成されており、径の寸法が（Ａ）となるように形成されている（図２参照）。
固定口金２４におけるワーク１０と当接する部位は、ワーク１０の一側端部の形状に応じた形状を有しており、本実施形態では、略直方体の外形を有するワーク１０の形状に応じて、平面に形成されている。
【００３５】
支持部２２には可動口金２５が移動可能に載置されており、可動口金２５は固定口金２４と対向配置されている。また、可動口金２５は、固定口金２４に対して近接・離間する方向に摺動可能である。
可動口金２５における固定口金２４と対向する側の反対側には、口金締付ネジ２６が配置されている。口金締付ネジ２６は、軸回りに回動可能に支持されており、一方向に回動されると固定口金２４に近接する方向に移動し、これに伴って可動口金２５が固定口金２４に近接する方向へ押されて移動する。逆に、口金締付ネジ２６は、他方向に回動されると固定口金２４から離間する方向に移動し、これにより口金締付ネジ２６による可動口金２５に対する押圧力が解除され、可動口金２５が固定口金２４から離間する方向に摺動可能となる（図１参照）。
【００３６】
以上のように構成されるマシンバイス２０において、支持部２２上で、固定口金２４と可動口金２５との間にワーク１０が配置された状態で、口金締付ネジ２６が一方向に回動されると、ワーク１０が固定口金２４と可動口金２５とに挟まれて固定される。また、ワーク１０が固定された状態から、口金締付ネジ２６が他方向に回動されると、ワーク１０が固定口金２４と可動口金２５とに挟まれて固定された状態から解放され、ワーク１０をマシンバイス２０から取り出し可能となる。
【００３７】
なお、固定口金２４は、固定部２３と一体に構成されていてもよく、又は、固定部２３に対して着脱自在に構成され、固定部２３と別体に構成されていてもよい。
【００３８】
ステージ３０はマシンバイス２０を支持する部材である。
ステージ３０は、板形状の部材であり、主軸１１に対してＺ軸の（−）方向側に対向配置されている。ステージ３０は、主軸１１に対向する盤面３０ａを有し、盤面３０ａが主軸１１の軸方向に直交する姿勢となるように配置されている。つまり、盤面３０ａは水平面となるように配置されている。また、盤面３０ａにはマシンバイス２０の支持部２２を取り付け（固定）可能である。
ワーク１０の加工は、ステージ３０（盤面３０ａ）上にマシンバイス２０が取り付けられ、さらに、ワーク１０がマシンバイス２０に支持（固定口金２４と可動口金２５とに挟まれて固定）された状態でなされる。
マシンバイス２０は、ステージ３０（盤面３０ａ）に着脱自在に構成されており、盤面３０ａにはマシンバイス２０に替えて他の種類のワーク１０固定用治具も取り付け可能であり、汎用性のある構成となっている。
なお、本実施形態では、ステージ３０上にマシンバイス２０を固定し、主軸１１側をＸＹＺ軸の三方向に移動する構成としたが、ステージ３０をＸＹ軸方向に移動し、主軸１１側をＺ軸方向に移動する構成としても良い。
【００３９】
ダイヤルゲージ４０は、ワーク原点を設定する際に用いる芯出し部材であり、公知のダイヤルゲージによって構成されている。
図５に示すように、ダイヤルゲージ４０は、本体部４１、測定子４２、及び表示部４３を有する。
本体部４１は、その一側が主軸１１のチャックによって、主軸１１と同軸上に把持可能に構成されており、その他側には、測定子４２の基端部がＺ軸方向に対して傾動可能に取り付けられている。
測定子４２は、棒状の部材であり、主軸１１の芯と同軸上に配置されるように本体部４１に支持される。測定子４２は、本体部４１によって基端部を中心に回動可能に支持されており、先端に略球状の接触子４２ａを有する。つまり、接触子４２ａは、平面視において本体部４１の基端部（主軸１１の芯）を中心として一方向に回動するように構成される。
表示部４３は、本体部４１に設けられており、指針４３ａ及び目盛板４３ｂを有している。
指針４３ａは、目盛板４３ｂ上を回動可能に支持されている。また、指針４３ａは、測定子４２の基端部に接続されており、測定子４２の回動に連動して目盛板４３ｂ上を回動する。
目盛板４３ｂには目盛りが指針４３ａの回動軌跡上に並んで表示されており、測定子４２が回動する際、指針４３ａが共に回動して、測定子４２の回動量に応じた目盛り値を指示するように構成されている。つまり、指針４３ａの指示する目盛り値を確認することによって、測定子４２の回動量（接触子４２ａの移動量）を検出可能である。
【００４０】
フライス盤１のワーク原点の設定は、以下の（１）〜（５）の順になされる（図３参照）。
なお、ステージ３０にマシンバイス２０が取り付けられ、かつ、マシンバイス２０にワーク１０が所定の姿勢で支持される状態で、基準穴２１を用いて主軸１１の芯出しを行い、芯出しを行った主軸１１とワーク１０との位置関係から、ワーク原点を設定する。この場合、マシンバイス２０に支持・固定されているワーク１０のＸ軸方向及びＹ軸方向の最も（−）側の位置をワーク原点（０，０）として設定する。
また、Ｘ軸方向のワーク原点とＹ軸方向のワーク原点の設定は同様の構成にて実施可能なため、以下の説明では、固定口金２４に当接するワーク端面１０ａの位置（図１及び図２参照）をＸ軸方向のワーク原点（Ｘ＝０）に設定する構成について説明する。
【００４１】
（１）図１及び図２に示すように、ステージ３０にマシンバイス２０が取り付けられる（取付工程：Ｓ１１）。
ステージ３０にマシンバイス２０が取り付けられる際、通常は、マシンバイス２０の姿勢の調整が行われる。
マシンバイス２０の姿勢の調整は、例えばステージ３０の盤面３０ａに設置されるマシンバイス２０の水平出しを行い、マシンバイス２０が主軸１１の軸方向と直交する方向である水平方向、即ち水平な盤面３０ａと平行に設置されるように、マシンバイス２０の姿勢を調整することである。
マシンバイス２０の姿勢を調整することによって、マシンバイス２０がワーク１０を主軸１１に対して傾いた状態に支持することが防止され、マシンバイス２０がワーク１０を精確に支持する。
上記したように基準穴２１はマシンバイス２０の固定口金２４に形成されているので、マシンバイス２０の姿勢調整作業が行われるとき、同時に、基準穴２１の姿勢も調整される。具体的には、基準穴２１の軸方向が主軸１１の軸方向に一致するように調整される。
【００４２】
（２）図４（ａ）及び図５に示すように、ダイヤルゲージ４０が主軸１１のチャックに取り付けられ、ダイヤルゲージ４０で固定口金２４の基準穴２１の芯出しが行われる（芯出し工程：Ｓ１２）。
基準穴２１の芯出しは、主軸１１の軸と基準穴２１の軸とが一致する位置に主軸１１が存在し、かつ、測定子４２の接触子４２ａ（先端）が、主軸１１から、主軸１１の軸と直交する方向に基準穴２１の半径分離れた位置（（Ａ／２）離れた位置）に存在するように、基準穴２１に対する主軸１１の位置及び測定子４２の回動量を調節することである。
基準穴２１の芯出しは、測定子４２（接触子４２ａ）が基準穴２１の内周面に接触するように回動された状態で、ダイヤルゲージ４０が主軸１１と共に主軸１１の軸回りに回転されることによって行われる。
つまり、測定子４２の回動中心を主軸１１の軸芯と一致させた状態で主軸１１に取り付けたダイヤルゲージ４０を、主軸１１と共に主軸１１の軸回りに一回転させた際に、測定子４２が基準穴２１の内周面に接触した状態で、一定の回動量を保持するように、主軸１１の基準穴２１に対する位置を移動調節して、主軸１１の軸芯と基準穴２１の軸芯とを一致させることで、主軸１１の基準穴２１に対する芯出しが行われる。
そして、ダイヤルゲージ４０を主軸１１の軸回りに一回転させた際に、接触子４２ａが基準穴２１の内周面に接触しており、かつ、ダイヤルゲージ４０の指針４３ａが振れずに一定値を示していることが確認された芯出し完了時に、ダイヤルゲージ４０の指針４３ａが「０」に合わされる。これにより、ダイヤルゲージ４０の指針４３ａが「０」を指示するとき、測定子４２の接触子４２ａが、主軸１１から、主軸１１の軸と直交する方向に（Ａ／２）離れた位置に存在していると推定される。
【００４３】
（３）図４（ｂ）及び図６に示すように、主軸１１がＺ軸の（＋）方向に移動され、測定子４２の接触子４２ａが基準穴２１の外に移動される。その後、主軸１１がＸ軸の（＋）方向に移動され、接触子４２ａがマシンバイス２０に支持されているワーク１０のワーク端面１０ａに接触される（接触工程：Ｓ１３）。
【００４４】
（４）さらに、接触子４２ａが、このワーク端面１０ａに接触した状態で主軸１１の軸方向よりもＸ軸の（−）方向へ傾動し、ダイヤルゲージ４０の指針４３ａが「０」となるまで、主軸１１がＸ軸の（＋）方向に移動される（移動工程：Ｓ１４）。
つまり、ワーク１０のワーク端面１０ａに接触した状態の測定子４２の回動量が、前記芯出し完了時における、基準穴２１の内周面に接触した状態の測定子４２の回動量と等しくなるまで主軸１１が移動される。
【００４５】
（５）接触子４２ａが主軸１１の軸方向よりもＸ軸の（−）方向へ傾動した状態でダイヤルゲージ４０の指針４３ａが「０」を指した状態では、ワーク端面１０ａが主軸１１の軸芯からＸ軸の（−）方向に（Ａ／２）離れた位置にあることが検出される（図６参照）。
この主軸１１からＸ軸の（−）方向に（Ａ／２）離れた位置が、ワーク原点（Ｘ＝０）として制御部１５に設定（記憶）される（設定工程：Ｓ１５）。
【００４６】
以上のように構成することで、上記（１）にてマシンバイス２０の水平出しを行えば、同時に基準穴２１の姿勢が調整されるので、基準穴２１の姿勢を調整する作業を追加して行う必要がなく、作業効率を向上でき、ワーク原点を効率的に設定できる。
また、上記（１）にて基準穴２１の姿勢が調整されるので、上記（２）にて芯出しを精度よく行える。これにより、上記（５）にて主軸１１に対するワーク端面１０ａの位置を精度よく検出でき、ひいてはワーク原点を精度よく設定できる。
【００４７】
また、上記（２）にて、芯出しは、ダイヤルゲージ４０の接触子４２ａを基準穴２１の内周面に接触させながら、ダイヤルゲージ４０を主軸１１の軸回りに回転させて、ダイヤルゲージ４０の指針４３ａが振れることなく、接触子４２ａが基準穴２１の内周面に接触した状態でダイヤルゲージ４０が回転することを確認して、主軸１１が基準穴２１の内周面から均等な距離にあることを保証することによって行われる。
これにより、基準穴２１の中心と主軸１１の中心を点と点で芯出しでき、芯出し精度が向上する。
【００４８】
例えば、図６に示すように、ワーク１０における、ワーク端面１０ａからＸ軸の（＋）方向に（Ｂ）離れた位置（ｂ位置）を加工する場合、作業者は、上記（１）から（５）の手順で制御部１５に、ワーク端面１０ａの位置をＸ軸方向のワーク原点に設定して、入力部１４にワーク座標系におけるＸ軸の座標値（Ｂ）を入力すればよい。これにより、ワーク１０加工時、制御部１５によって、主軸１１をｂ位置まで移動させて、主軸１１のチャックに取り付けられた工具でｂ位置を加工することができる。
このとき、上記（５）に記載したようにワーク原点を精度よく設定できるので、ワーク１０を容易に高精度に加工できる。
【００４９】
本実施形態では、基準穴２１が、ワーク１０を直接挟みこんで支持する部材である固定口金２４に形成されており、ワーク１０固定時、ワーク１０と近接した位置関係となるように構成されている。これにより、上記（２）における芯出し完了後に、上記（３）における測定子４２の接触子４２ａをワーク１０のワーク端面１０ａに接触させる作業を円滑に行うことができ、作業効率を向上できる。
【００５０】
また、フライス盤１は、ワーク１０との直接的な接触によりワーク原点を検出するダイヤルゲージ４０を用いてワーク原点を設定するので、ワーク１０が樹脂等の通電しない素材で構成されていても、ワーク原点の設定を行える。
【００５１】
また、フライス盤１においては、測定子４２が、回動可能に支持されており、特許文献１に記載の原点位置検出装置におけるワークのオーバラン時のコンタクトピンのように、強い押圧力を受けることはないので、測定子４２の強度を確保する必要性が低い。これにより、測定子４２を細くでき、接触子４２ａを小さくできる。このように接触子４２ａを小さくできるので、上記（３）にて接触子４２ａをワーク端面１０ａに接触させるとき、ワーク端面１０ａが多少の段差を有していてフラットではなかったとしても、ワーク端面１０ａに密接させることができ、段差によって生じる測定誤差を小さくできる。従って、主軸１１に対するワーク１０の位置を高精度に検出でき、ひいてはワーク原点を精度よく設定できる。
【００５２】
［第二実施形態］
以下では、本発明に係る工作機械の第二実施形態であるＮＣフライス盤（フライス盤）２について、図面を参照して説明する。
なお、フライス盤２は、フライス盤１と同様の構成を有するため、第一実施形態のフライス盤１と異なる部分について説明し、同様の部材に対しては同一符号を付し、詳細な説明およびそれに付随する効果等の記載は省略する。
【００５３】
基準穴２１は、固定口金２４の外周面（本例では上面）における所定位置に形成されている。詳細には、基準穴２１は、その中心から、固定口金２４におけるＸ軸の（＋）方向側の端面までの距離が、（Ｃ）となる位置に形成されている。
【００５４】
図７、図８及び図１０に示すように、フライス盤２のマシンバイス２０は、位置決め部５０をさらに有する。
位置決め部５０は、固定口金２４と可動口金２５とでワーク１０を挟んで支持する際に、ワーク１０を基準穴２１に対して定位置に位置決めする部材である。
図１０に示すように、位置決め部５０は、固定口金２４の端部の形状に応じたＬ字形状に形成されており、固定口金２４におけるＹ軸の（−）方向側の端面に対向配置される主体部５１、及び主体部５１からＹ軸の（＋）方向に突出しており、固定口金２４における可動口金２５に対向する対向面に対向配置される突出部５２を備える。
【００５５】
主体部５１にはＸ軸方向に延在する長孔５３が形成されており、長孔５３にはピン５４が挿通されている。ピン５４は、長孔５３を挿通して固定口金２４の端面に螺挿されている。主体部５１は、ピン５４によって、Ｘ軸方向に摺動可能に支持されており、位置決めするワーク１０の形状に応じてＸ軸方向の位置を変更可能に構成されている。
【００５６】
突出部５２は、Ｙ軸方向において、基準穴２１の軸（中心）と同じ位置まで突出しており、突出部５２の先端と基準穴２１の中心とは、Ｙ軸の座標値が同じ値になるように構成されている（図８参照）。
【００５７】
固定口金２４と可動口金２５とでワーク１０を挟んで支持する際、ワーク１０におけるＹ軸の（−）方向側のワーク端面１０ｂを突出部５２の先端に接触した状態にする。
このようワーク１０が支持されることによって、ワーク端面１０ｂと、基準穴２１の中心との、Ｙ軸の座標値が同じ値になり、ワーク１０が基準穴２１に対して定位置に位置決めされる。
【００５８】
フライス盤２のワーク原点の設定は、以下の（ｉ）〜（ｉｉｉ）の順になされる（図９参照）。
なお、本例では、ステージ３０に取り付けられたマシンバイス２０における基準穴２１の中心の位置を、ワーク原点に設定することとする。
【００５９】
（ｉ）図７及び図８に示すように、ステージ３０にマシンバイス２０が取り付けられる（取付工程：Ｓ２１）。
ステージ３０にマシンバイス２０が取り付けられる際、通常は、マシンバイス２０の姿勢の調整が行われる。
マシンバイス２０の姿勢の調整は、ステージ３０の盤面３０ａに設置されるマシンバイス２０の水平出しを行い、マシンバイス２０が主軸１１の軸方向と直交する方向である水平方向、即ち水平な盤面３０ａと平行に設置されるように、マシンバイス２０の姿勢を調整することである。
マシンバイス２０の姿勢を調整することによって、マシンバイス２０がワーク１０を主軸１１に対して傾いた状態に支持することが防止され、マシンバイス２０がワーク１０を精確に支持する。
上記したように基準穴２１はマシンバイス２０の固定口金２４に形成されているので、マシンバイス２０の姿勢の調整が行われるとき、同時に、基準穴２１の姿勢も調整される。
【００６０】
（ｉｉ）図１０に示すように、ダイヤルゲージ４０が主軸１１のチャックに取り付けられ、ダイヤルゲージ４０で固定口金２４の基準穴２１の芯出しが行われる（芯出し工程：Ｓ２２）。
基準穴の芯出しは、主軸１１の軸と基準穴２１の軸とが一致する位置に主軸１１が存在するように、基準穴２１に対する主軸１１の位置を移動調節することである。
基準穴２１の芯出しは、測定子４２（接触子４２ａ）が基準穴２１の内周面に接触するように回動された状態で、ダイヤルゲージ４０が主軸１１と共に主軸１１の軸回りに回転されることによって行われる。
そして、芯出し完了時、つまり、ダイヤルゲージ４０を主軸１１と共に、主軸１１の軸回りに一回転させた際に、接触子４２ａが基準穴２１の内周面に接触しており、かつ、ダイヤルゲージ４０の指針４３ａが振れずに一定値を示していることが確認されたとき、主軸１１の軸と基準穴２１の軸とが一致する位置に主軸１１が存在していると推定される。
【００６１】
（ｉｉｉ）上記（ｉｉ）の芯出し完了時の主軸１１の位置が、ワーク原点として制御部１５に設定される（設定工程：Ｓ２３）。
【００６２】
以上のように構成することで、上記（ｉ）にてマシンバイス２０の水平出しを行えば、同時に基準穴２１の姿勢が調整されるので、基準穴２１の姿勢を調整する作業を追加して行う必要がなく、作業効率を向上でき、ワーク原点を効率的に設定できる。
また、上記（ｉ）にて基準穴２１の姿勢が調整されるので、上記（ｉｉ）にて芯出しを精度よく行える。これにより、ワーク原点を精度よく設定できる。
【００６３】
また、上記（ｉｉ）にて、芯出しは、ダイヤルゲージ４０の接触子４２ａを基準穴２１の内周面に接触させながら、ダイヤルゲージ４０を主軸１１の軸回りに回転させて、ダイヤルゲージ４０の指針４３ａが振れることなく、接触子４２ａが基準穴２１の内周面に接触した状態でダイヤルゲージ４０が回転することを確認して、主軸１１が基準穴２１の内周面から均等な距離にあることを保証することによって行われる。
これにより、基準穴２１の中心と主軸１１の中心を点と点で芯出しでき、芯出し精度が向上する。
【００６４】
また、フライス盤２は、ワーク原点を設定するに際し、上記（３）に示すようなダイヤルゲージ４０の接触子４２ａをワーク端面１０ａに接触させる作業が不要であり、例えば、図１１に示すようなワーク端面１７ａが面直角ではなく、ワーク端面１７ａと主軸１１の軸方向とが平行にならないワーク１７を加工する場合でも、ダイヤルゲージ４０の接触子４２ａをワーク１７（ワーク端面１７ａ）に接触させる作業を経ることなく、ワーク原点を設定できる。
これにより、ワークの形状に影響されずにワーク原点を精度よく設定でき、汎用性の点で優れる。
なお、ワークの形状に応じて固定口金２４及び可動口金２５におけるワークとの接触面の形状は適宜変更され、図１１に示すように、ワーク１７を加工する場合は、固定口金２４の形状を変更した固定口金２４ａ、可動口金２５の形状を変更した可動口金２５ａ、が用いられる。
【００６５】
フライス盤２を用いてワーク１０を加工するときの手順について説明する。なお、ワーク１０が位置決め部５０によって位置決めされた状態でマシンバイス２０に支持されていることとする。
例えば、図８に示すように、ワーク端面１０ａからＸ軸の（＋）方向に寸法（Ｄ）だけ、かつワーク端面１０ｂからＹ軸の（＋）方向に寸法（Ｅ）だけ離れた位置（ｄｅ位置）を加工する場合、作業者は、上記（ｉ）から（ｉｉｉ）の手順で制御部１５に、基準穴２１の中心を原点とするワーク原点を設定して、入力部１４にワーク座標系におけるＸ軸の座標値（Ｄ＋Ｃ）、及びＹ軸の座標値（Ｅ）を入力すればよい。
つまり、上記したようにワーク１０のマシンバイス２０への固定時に位置決め部を用いることによってワーク端面１０ｂと基準穴２１の中心とは、Ｙ軸の座標値が同じ値になるので、作業者は入力部１４に、Ｙ軸の座標値については設計図面等の寸法値をそのまま入力して、Ｘ軸の座標値については設計図面等の寸法値に寸法（Ｃ）を加えた値を入力すればよい。
このとき、上記したようにワーク原点を精度よく設定できるので、ワーク１０を高精度に加工できる。
【００６６】
Ｘ軸の座標値のみならず、Ｙ軸の座標値も指定してワーク１０を加工する場合、上記第一実施形態のフライス盤１では、ワーク端面１０ａについて上記（１）〜（５）の作業を行った後、ワーク端面１０ｂについて、さらに上記（３）〜（５）の作業を行う必要がある。
これに対し、第二実施形態のフライス盤２では、一度上記（ｉ）〜（ｉｉｉ）の作業を行えばよいので、効率的にワーク１０の加工作業を行える。
【００６７】
なお、マシンバイス２０は、位置決め部５０に換えて位置決め部６０を有する構成としてもよい。
図１２に示すように、位置決め部６０は、固定口金２４におけるＹ軸の（−）方向側端部に形成され、Ｘ軸の（＋）方向に突出する突起である。
基準穴２１は、固定口金２４の外周における所定位置に形成されている。詳細には、基準穴２１は、その中心から、固定口金２４におけるＸ軸の（＋）方向側の端面までの距離が（Ｃ）となり、かつ、Ｙ軸方向における位置決め部６０までの距離が（Ｆ）となる位置に形成されている。
固定口金２４と可動口金２５とでワーク１０を挟んで固定する際、ワーク端面１０ｂが位置決め部６０に接触した状態にする。
例えば、図１２に示すように、上記ｄｅ位置を加工する場合、作業者は、上記（ｉ）から（ｉｉｉ）の手順で制御部１５に、基準穴２１の中心を原点とするワーク原点を設定して、入力部１４にワーク座標系におけるＸ軸の座標値（Ｃ＋Ｄ）、及びＹ軸の座標値（Ｅ−Ｆ）を入力すればよい。
【００６８】
また、図１３に示すように、フライス盤１・２のマシンバイス２０において、固定口金２４の基準穴２１に代えて、固定口金２４から外径の寸法が（Ａ）の基準ピン（丸棒）７０が突出する構成としてもよい。
この場合、上記（３）・（ｉｉｉ）において、ダイヤルゲージ４０で基準ピン７０の芯出しが行われる。
【００６９】
また、図１４に示すように、フライス盤１・２のマシンバイス２０が、基準穴２１をカバーするカバー部８０を有する構成としてもよい。
カバー部８０は、固定口金２４の基準穴２１に着脱自在に構成され、基準穴２１を閉塞可能に構成されている。
固定口金２４における基準穴２１の外周には凹んだ凹部が形成されており、カバー部８０は凹部に応じた形状に形成されている。
カバー部８０が凹部に嵌装されて、ネジ８１・８１で固定口金２４に固定されることによって、基準穴２１が閉塞される。
上記（２）、又は（ｉｉ）に示すように基準穴２１を用いるときには、カバー部８０を外して、基準穴２１を開放した状態にしておき、ワーク原点設定後に、ワーク１０を加工する際には、カバー部８０で基準穴２１を閉塞する。
以上のように構成することで、ワーク１０加工時に生じる切り粉等が、基準穴２１に飛散することによって、基準穴２１の内周面に傷が付き、基準穴２１の内径の寸法精度が悪化することを防止できる。
【符号の説明】
【００７０】
１・２  フライス盤
１０    ワーク
１１    主軸
２０    マシンバイス
２１    基準穴
３０    ステージ
４０    ダイヤルゲージ
４２    測定子
５０・６０  位置決め部
【図１】
2011148042.tif 000003
【図２】
2011148042.tif 000004
【図３】
2011148042.tif 000005
【図４】
2011148042.tif 000006
【図５】
2011148042.tif 000007
【図６】
2011148042.tif 000008
【図７】
2011148042.tif 000009
【図８】
2011148042.tif 000010
【図９】
2011148042.tif 000011
【図１０】
2011148042.tif 000012
【図１１】
2011148042.tif 000013
【図１２】
2011148042.tif 000014
【図１３】
2011148042.tif 000015
【図１４】
2011148042.tif 000016
【図１５】
2011148042.tif 000017