(57)【要約】【課題】作業者によるばらつきが無く、短時間で高精度に工具段取りを行うことが可能な工具段取り技術を提供する。【解決手段】研削砥石１６が載置されるＢ軸１４のＢ軸テーブル６に対して、Ｂ軸１４に直交するＺ軸１３に平行なリニアスケール４を配置し、Ｂ軸テーブル６を所定の角度だけ回動させる毎に、リニアスケール４の接触子７を研削砥石１６の先端部に当接させて、Ｚ軸１３の方向の当該先端部の変位ｄＺを計測し、重回帰演算等によって、Ｂ軸テーブル６のＢ軸回転中心１７と、研削砥石１６の先端部の砥石先円弧中心点９との間における、Ｘ軸１１およびＺ軸１３の各々の方向におけるズレ量ΔＸ、ズレ量ΔＺを求め、このズレ量ΔＸ、ズレ量ΔＺを補正するように、Ｂ軸１４に対するＢ軸テーブル６の変位、または、ＮＣプログラム内でのデータの補正を行う。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに直交する複数の直動軸と、前記直動軸の一つに直交する回転中心を持つ回転軸と、前記回転軸に支持された工具と、を含む工作機械に取り付けられる工具段取り装置であって、
前記回転軸が直交する前記直動軸と平行な方向の直線変位を計測する変位検出手段と、
前記回転軸の回動変位と、当該回動変位に伴って前記変位検出手段において検出される前記工具の前記直線変位とに基づいて前記回転中心に対する前記工具の工具基準位置の段取り誤差量を算出する演算手段と、
を含むことを特徴とする工具段取り装置。
【請求項２】
請求項１記載の工具段取り装置において、
前記変位検出手段は、前記回転軸が直交する前記直動軸と平行に設置され、前記工具に当接するリニアスケールであることを特徴とする工具段取り装置。
【請求項３】
請求項１記載の工具段取り装置において、
前記変位検出手段は、前記回転軸が直交する前記直動軸と平行に設置され、前記工具の前記直動軸の方向における変位を検出する工具センサであることを特徴とする工具段取り装置。
【請求項４】
請求項１記載の工具段取り装置において、
前記工具は刃物台を介して前記回転軸に設置され、前記段取り誤差量を補正するように前記刃物台を変位させる刃物台変位手段を備えたことを特徴とする工具段取り装置。
【請求項５】
請求項１記載の工具段取り装置において、
前記段取り誤差量を、前記工具の相対的な軌跡を制御する前記工作機械の加工制御用のＮＣプログラムで補正することを特徴とする工具段取り装置。
【請求項６】
互いに直交する複数の直動軸と、前記直動軸の一つに直交する回転中心を持つ回転軸と、前記回転軸に支持された工具と、を含む工作機械の工具段取り方法であって、
前記回転軸を複数の位置に回動変位させたときの前記直動軸と平行な方向における前記工具の直線変位を検出するステップと、
複数の前記回動変位と、当該回動変位の各々に対応して検出された前記直線変位とに基づいて前記回転中心に対する前記工具の工具基準位置の段取り誤差量を算出するステップと、
を含むことを特徴とする工具段取り方法。
【請求項７】
請求項６記載の工具段取り方法において、
さらに、前記段取り誤差量に基づいて、前記回転軸に対する前記工具の取付位置を補正するステップを含むことを特徴とする工具段取り方法。
【請求項８】
請求項６記載の工具段取り方法において、
さらに、前記段取り誤差量を、前記工具の相対的な軌跡を制御する前記工作機械の加工制御用のＮＣプログラムの内部で数値的に補正するステップを含むことを特徴とする工具段取り方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工具段取り技術に関し、たとえば、回転軸対称な曲面の研削及び切削加工等を行う工作機械等における工具段取り工程等に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、被加工物に回転軸対称な曲面を加工する場合、被加工物の自転軸と工具（例えば研削砥石）が常に加工面に垂直に当接するように工具の姿勢を制御する回転機構の回転中心軸が交差した位置を工具原点とし、この工具原点から座標系を用いて数値制御により工具を相対的に加工軌跡上を移動させる事により加工を行っている。
【０００３】
近年、生産される光学素子などの超精密部品は更なる高精度な光学上の形状精度が要求されており、光学素子自体や金型等の加工工程において、上述の回転機構の回転軸中心軸が交差した位置に工具先端を位置させる場合の誤差量を最小にする事が困難となってきている。
【０００４】
従来技術として、たとえば特許文献１には、以下のような技術が開示されている。すなわち、目標とする回転軸対称曲面の断面形状が、ある関数により与えられたとき、被加工物の自転軸から任意の距離にある点での加工面形状誤差を、工具姿勢の原点設定時の誤差と工具の取り付け誤差と工具姿勢の原点設定時の誤差及び前記自転軸からの距離の関数として表す。そして、この関数式に形状測定により求められた各々の測定点における加工面形状誤差を代入し、重回帰分析法により、工具原点設定時の誤差を算出する。この計算結果を数値制御装置へ入力し、工具原点、工具の取り付け位置、姿勢制御の原点を修正した後、加工を繰り返す事により目標とする加工面形状を得ようとしている。
【０００５】
また、加工前の工具段取り手法として、一般的には回転軸中心上に顕微鏡を取り付け、イメージセンサにより観察画像を拡大表示して、段取りを行うことが考えられる。
しかしながら、上述の従来技術には、以下のような技術的課題がある。
【０００６】
すなわち、イメージセンサを使用して工具の段取りを行う場合、たとえば１００万画素のＣＣＤを使用したとしても、モニター上の１ピクセルで２〜３μｍの幅が出てきてしまい、それ以上の高精度に工具段取り位置を設定することが出来ない。更に、最終的に人の目で見ての判断によるため、作業者の熟練度等に起因して段取り時間と精度のばらつきが大きくなってしまう。
【０００７】
また、上述の特許文献１の技術では、高精度な被削物を得るためには、加工面形状誤差を計測するための加工と、形状誤差を反映させた実際の加工とで、最低限で２回以上の加工を必要とする。また、数値解析手法が複雑であり、未知変数を被削物の表面形状の計測結果から求めているが、被削物の表面形状は当該特許文献１で示される様な理想的な形状ではなく、表面形状には表面粗さが介在し、砥石の摩耗による形状誤差が介在し、被削物の回転中心と工具の芯高のズレ等も介在するが、これらの外乱は考慮されていない。この為、計算結果が現実とはほど遠い値となる懸念がある。
【特許文献１】特開平５−２９３７４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、作業者によるばらつきが無く、短時間で高精度に工具段取りを行うことが可能な工具段取り技術を提供することにある。
本発明の他の目的は、外乱の影響を受けることなく、また加工回数に制約を生じることなく、安定して高精度の工具段取りを行うことが可能な工具段取り技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の観点は、互いに直交する複数の直動軸と、前記直動軸の一つに直交する回転中心を持つ回転軸と、前記回転軸に支持された工具と、を含む工作機械に取り付けられる工具段取り装置であって、
前記回転軸が直交する前記直動軸と平行な方向の直線変位を計測する変位検出手段と、
前記回転軸の回動変位と、当該回動変位に伴って前記変位検出手段において検出される前記工具の前記直線変位とに基づいて前記回転中心に対する前記工具の工具基準位置の段取り誤差量を算出する演算手段と、
を含む工具段取り装置を提供する。
【００１０】
本発明の第２の観点は、互いに直交する複数の直動軸と、前記直動軸の一つに直交する回転中心を持つ回転軸と、前記回転軸に支持された工具と、を含む工作機械の工具段取り方法であって、
前記回転軸を複数の位置に回動変位させたときの前記直動軸と平行な方向における前記工具の直線変位を検出するステップと、
複数の前記回動変位と、当該回動変位の各々に対応して検出された前記直線変位とに基づいて前記回転中心に対する前記工具の工具基準位置の段取り誤差量を算出するステップと、
を含む工具段取り方法を提供する。
【００１１】
上記した本発明によれば、たとえば、変位検出手段としてリニアスケールを用いる場合、一例として以下のように作用する。
（１）工具を回転軸の基準位置に設置し、リニアスケールに接触させる。
【００１２】
（２）回転軸に直交する直動軸（Ｚ軸）の位置とリニアスケールの移動量を読み取り、基準距離とする。
（３）回転軸を一定移動量だけ回動させ、再び工具にリニアスケールを接触させＺ軸法の位置とリニアスケールの移動量を読み取り、基準距離とのズレ量を算出する。
【００１３】
（４）（３）を数回繰り返す。
（５）回転軸の回動量と、そのときの基準距離からのズレ量から工具先端と回転軸の回転中心からのズレ量（段取り誤差量）を算出する。
【００１４】
（６）算出されたズレ量を修正する。
本発明によれば、計測点の面粗さなどの外乱が無い状態で工具の段取り誤差量を正確に算出する事が出来る。被加工物自体の測定を必要としないので、試し加工等の加工は不要であり、加工回数に全く制約はない。また、作業者が介在しないので、作業者の熟練度等に起因する工具段取りの所要時間と精度のばらつきを抑えることが出来る。
【００１５】
なお、変位検出手段としては、リニアスケールに代わりに工具センサを用いることもできる。接触位置の検出は、工具センサの反応位置の直動軸（Ｚ軸）の座標となる。
工具の段取り誤差量の補正方法としては、たとえば、段取り誤差量に従って、刃物台を移動させ刃先を回転軸中心に移動させることが考えられる。この場合、刃物台を移動させる事による刃先の移動においても作業者による精度及び作業時間のばらつきが発生しない。
【００１６】
また、工具の段取り誤差量の補正方法としては、工具の段取り誤差量に基づいて、工作機械の加工動作を制御するＮＣプログラムで補正することも考えられる。この場合、刃物台の移動を行うことが無いため、物理的に移動が困難である微細な移動量も補正して加工することが出来る。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、作業者によるばらつきが無く、短時間で高精度に工具段取りを行うことができる。
また、外乱の影響を受けることなく、また加工回数に制約を生じることなく、安定して高精度の工具段取りを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
［第１実施の形態］
図１は本発明の第１実施の形態である工具段取り方法を実施する工具段取り装置を含む工作機械の構成の一例を示す概念図である。図２は本実施の形態の工作機械の一部を取り出して例示した上面図である。図３は本実施の形態の工作機械の一部を取り出して例示した斜視図図である。
【００１９】
本実施の形態での工作機械１は、互いに直交する直動軸として、Ｘ軸１１、Ｙ軸１２、Ｚ軸１３の３軸を備えている。これらの各軸には各軸に平行にＸ軸スケール３ｘ、Ｙ軸スケール３ｙ、Ｚ軸スケール３ｚが取り付けられている。Ｘ軸スケール３ｘ、Ｙ軸スケール３ｙ、Ｚ軸スケール３ｚの分解能は０．３ｎｍである。Ｘ軸スケール３ｘ、Ｙ軸スケール３ｙ、Ｚ軸スケール３ｚにより各軸の位置を正確に計測する事が出来る。
【００２０】
Ｚ軸１３の端面には、図示しない被加工材料等が保持されるワークスピンドル８が取り付けられている。
また、工作機械１にはＹ軸１２と平行な回転軸中心（Ｂ軸回転中心１７）を持つ回転軸であるＢ軸１４が設置されている。Ｂ軸１４にはＢ軸エンコーダ１０が取り付けられている。Ｂ軸エンコーダ１０の分解能は、たとえば、０．００００１°である。このＢ軸エンコーダ１０はＢ軸１４の回転方向の位置（回動位置）を正確に計測する事が出来る。
【００２１】
また、図３に例示されるように、Ｂ軸１４の上端面には、Ｂ軸テーブル６が設置されておりＢ軸１４の動作に合わせて動作する。Ｂ軸テーブル６上には、刃物台としての台座１８を介して、工具スピンドル１５が設置されている。工具スピンドル１５には研削砥石１６が取り付けられている。本実施の形態では工具の一例として研削砥石１６を使用しているが、切削バイトでも良い。工具スピンドル１５の回転によって研削砥石１６を回転させることが出来る。
【００２２】
各直動軸（Ｘ軸１１、Ｙ軸１２、Ｚ軸１３）及び回転軸（Ｂ軸１４）は数値制御装置（以下、ＮＣ装置２と記す）により制御され、ＮＣ装置２からの移動指令により移動する事が出来る。
【００２３】
すなわち、ＮＣ装置２は、マイクロプロセッサ２ａ、メモリ２ｂ等を備えており、外部からメモリ２ｂに実装されるＮＣプログラム２ｃをマイクロプロセッサ２ａが実行することによって、Ｘ軸１１、Ｙ軸１２、Ｚ軸１３、Ｂ軸１４の各軸の変位を数値制御する。これにより、Ｂ軸１４に支持された研削砥石１６と、Ｚ軸１３のワークスピンドル８に支持された図示しない被加工物との相対的な変位を制御し、工作機械１における研削砥石１６による被加工物の加工動作の制御が行われる。
【００２４】
また、メモリ２ｂに図示しない所望の演算プログラムを実装することにより、後述の重回帰計算のような所望の数値演算を行うことも可能になっている。
本実施の形態の場合、工作機械１には、変位検出手段としてのリニアスケール４と、演算手段としての演算装置５を含む工具段取り装置が設けられている。
【００２５】
リニアスケール４は、Ｚ軸１３の端面にＺ軸１３と平行に取り付けられている。リニアスケール４の端面には接触子７がＸ軸１１とＹ軸１２に端面を平行にして取り付けられている。
【００２６】
演算装置５は、Ｘ軸スケール３ｘ、Ｙ軸スケール３ｙ、Ｚ軸スケール３ｚ、Ｂ軸エンコーダ１０の値を読みとることが可能になっている。また、演算装置５は、リニアスケール４の値を読みとることが可能になっている。更に演算装置５は、ＮＣ装置２のタイミング信号を読みとることが可能になっている。
【００２７】
また、演算装置５は、後述のようにして、Ｂ軸テーブル６の回動量（θ）と、そのときのリニアスケール４による実測値（ｄＺ）の複数の組み合わせに基づいて、たとえば重回帰分析等の方法で、後述のズレ量ΔＸおよびズレ量ΔＺ（段取り誤差量）を算出する機能を備えている。
【００２８】
以下、この第１実施の形態の作用を図４、図５、図６、図７等を参照して説明する。図４は、本実施の形態の工作機械１に研削砥石１６として備えられた工具の先端部分を拡大して例示した概念図である。図５は、工具の先端部分における幾何計算の一例を示す説明図である。図６は、本実施の形態のリニアスケール４の接触子７と工具の接触状態の一例を説明する説明図である。図７は、本実施の形態の工具段取り方法および工具段取り装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【００２９】
図４、図５、図６等を参照して、Ｂ軸１４の回転軸中心であるＢ軸回転中心１７（回転中心）と砥石先円弧中心点９（工具基準位置）とのズレ量ΔＸおよびズレ量ΔＺ（段取り誤差量）を算出する原理を説明する。
【００３０】
すなわち、本実施の形態では、研削砥石１６の先端部は半径Ｒの円弧形状を呈し、この円弧の中心である砥石先円弧中心点９と、Ｂ軸テーブル６のＢ軸回転中心１７を、Ｘ軸方向およびＺ軸方向で精度良く一致させるための準備作業（工具段取り）の精度が、Ｂ軸回転中心１７の回動制御によって研削砥石１６の先端部の、ワークスピンドル８に固定された被加工物に対する姿勢を正確に制御する上で重要となる。
【００３１】
図４に例示されるように、現在のＢ軸回転中心１７と砥石先円弧中心点９のズレ量が距離ｒ、角度θであるとする。この時点で、リニアスケール４の接触子７と接触した点をＰｌとし、Ｂ軸の角度をΔθ回転させてリニアスケール４の接触子７と接触した点をＰ２として、図５および図６に例示されるように、ＰｌとＰ２のＺ軸方向のズレ量をｄＺとした時、図５より下記の関係式が成り立つ。
【００３２】
ｄＺ＝Ｐ２（Ｚ）−Ｐｌ（Ｚ）                      ・・・（式１）
ｄＺ＝ｒ ｓｉｎ（θ＋Δθ）−ｒ ｓｉｎ（θ）      ・・・（式２）
式２は加法定理より、以下のように変形できる。
【００３３】
ｄＺ＝ｒ ｓｉｎ（θ）ｃｏｓ（Δθ）＋ｒ ｓｉｎ（Δθ）ｃｏｓ（θ）−ｒ ｓｉｎ（θ）                                      ・・・（式３）
ここで、ｒ ｓｉｎ（θ）＝ΔＺ、ｒ ｃｏｓ（θ）＝ΔＸであるので、
ｄＺ＝ΔＺｃｏｓ（Δθ）＋ΔＸｓｉｎ（Δθ）−ΔＺ    ・・・（式４）
ｄＺ＝ΔＺ（ｃｏｓ（Δθ）−１）＋ΔＸｓｉｎ（Δθ）  ・・・（式５）
が成り立つ。
【００３４】
未知変数としてのズレ量ΔＺ及びズレ量ΔＸを算出するためには、Ｂ軸回転中心１７の角度を変化させΔθの値を変えてｄＺを、たとえば３点以上で計測し、演算装置５で重回帰計算を行うことによりズレ量ΔＸ及びズレ量ΔＺを算出する事が出来る。
【００３５】
本実施の形態の作用を図７のフローチャートに従って説明する。
まず、Ｂ軸１４を基準位置としてＮＣ装置２の指令で研削砥石１６の先端をリニアスケール４の接触子７に接触させる（ステップ１０１）。
【００３６】
ＮＣ装置２からの軸移動の停止信号の検出タイミングにより、演算装置５はＺ軸スケール３ｚ及びＢ軸エンコーダ１０の値と、リニアスケール４の値を取り込む（ステップ１０２）。この値を基準値とする。
【００３７】
ＮＣ装置２の指令により、Ｂ軸１４を必要量だけ回動（移動）させ、研削砥石１６の先端部をリニアスケール４の接触子７に接触させる（ステップ１０３）。
ＮＣ装置２は軸移動停止後、演算装置５に対して停止信号を出す。演算装置５はＮＣ装置２からの軸移動の停止信号により、Ｚ軸スケール３ｚ及びＢ軸エンコーダ１０の値とリニアスケール４の値を読みとる（ステップ１０４）。
【００３８】
このステップ１０３およびステップ１０４の計測動作を、必要な計測点数の数だけ反復する（ステップ１０５）。
本実施の形態では、Ｂ軸１４の回動方向の１０点でリニアスケール４（接触子７）の研削砥石１６の先端部に対する計測を行うものとする。
【００３９】
すなわち、本実施の形態の場合ではＢ軸１４の必要回動（移動）量は、−４３°から計測を開始し、Δθ＝８°毎に計測を行い最終的に＋３７°で計測終了とする。
演算装置５は、Ｚ軸スケール３ｚおよびリニアスケール４から取り込んだ、ｄＺおよび角度θの値の複数の組み合わせからΔＸ及びΔＺを算出する（ステップ１０６）。
【００４０】
演算装置５で算出したΔＸ及びΔＺの値が許容値内ならば（ステップ１０７）段取り終了とする。
本実施の形態の場合ではΔＸ及びΔＺの許容値を、たとえば０．３μｍとする。ステップ１０７でΔＸ及びΔＺの値が許容値以上の場合は、算出したΔＸ及びΔＺの値に従って刃物台（台座１８）をＢ軸テーブル６に対して移動させΔＸ及びΔＺの修正の実施後（ステップ１０８）、上述のステップ１０１からステップ１０７の動作を再度実施する。
【００４１】
このように、本実施の形態の場合には、Ｂ軸テーブル６を回動させたときにリニアスケール４によって実測される研削砥石１６の先端部の変位ｄＺと、当該Ｂ軸テーブル６の回動位置（θ）の複数の組み合わせに基づいて、演算装置５において、Ｂ軸回転中心１７に対する砥石先円弧中心点９のズレ量ΔＺ、ズレ量ΔＸを直接的に計測するため、計測点の面粗さなどの外乱が無い状態で工具の段取り誤差量としてのズレ量ΔＺ、ズレ量ΔＸを正確に算出する事が出来る。
【００４２】
また、被加工物自体の実測を必要としないので、形状測定のための試し加工等は全く不要であり、加工回数が増える等の加工回数の制約もなく、効率良く高精度な工具段取りを実現できる。
【００４３】
また、砥石先円弧中心点９とＢ軸回転中心１７とのズレ量ΔＸ及びΔＺを、作業者の技能に頼ることなく高精度に算出する事が出来るため、作業者の熟練度等による作業時間の増大と精度のばらつきを抑えることが出来、短時間に効率よく、高精度にて、研削砥石１６の段取りを行うことができる。
【００４４】
［第２実施の形態］
この第２実施の形態の構成は、上述の第１実施の形態の構成のリニアスケール４を、図示しない工具センサに置き換えるものである。この工具センサは、研削砥石１６の先端部を感知する機能を備えたものである。ここで、工具センサは高精度ならば接触式及び非接触式のどちらでも良い。この第２実施の形態での工具センサの誤差は２０ｎｍとする。また、この第２実施の形態では、演算装置５を用いずに、ＮＣ装置２の内部でメモリ２ｂに実装されたプログラムにより、上述の各式に例示された演算を実行させる。
【００４５】
この第２実施の形態と、上述の第１実施の形態の作用の違いは、工具センサが工具を検出した時点のＺ軸スケール３ｚ及びＢ軸エンコーダ１０の値を使用し、ＮＣ装置２により演算を行う点である。
【００４６】
第１実施の形態の効果と比較して、工具センサの検出誤差分の精度誤差を生じてしまうが、第１実施の形態の効果に加え、外部の演算装置５等を必要としないために装置を簡略化出来る、という利点がある。
【００４７】
［第３実施の形態］
上述の第１または第２実施の形態の構成におけるＢ軸テーブル６の部分の変形例である第３実施の形態の構成を図８によって説明する。
【００４８】
図８は第３実施の形態の工作機械１における工具スピンドル１５の構成の一例を示す平面図である。
Ｂ軸テーブル６の上に設置される工具スピンドル１５の台座１８には、研削砥石１６を台座１８に対して垂直方向に移動させるＷ軸２０と、このＷ軸２０の方向に工具スピンドル１５を変位させるＷ軸駆動ピエゾ素子２２を備えている。
【００４９】
そして、ＮＣ装置２の指令により台座１８に設置されたＷ軸駆動ピエゾ素子２２を動作させて工具スピンドル１５をＷ軸２０の方向に移動させることが可能である。
また、工具スピンドル１５の台座１８には、研削砥石１６を台座１８に対して水平方向に移動させるＵ軸１９と、このＵ軸１９の方向に工具スピンドル１５を変位させるＵ軸駆動ピエゾ素子２１を備えている。
【００５０】
そして、ＮＣ装置２の指令により台座１８に設置されたＵ軸駆動ピエゾ素子２１を動作させて工具スピンドル１５をＵ軸１９の方向に移動させることが可能である。
この第３実施の形態では、上述の第１または第２実施の形態で算出されたズレ量ΔＸ及びズレ量ΔＺに従って、ＮＣ装置２が、Ｗ軸駆動ピエゾ素子２２、Ｕ軸駆動ピエゾ素子２１を刃物台変位手段として作動させてＷ軸及びＵ軸の方向に工具スピンドル１５（台座１８）を移動させる事によりズレ量を修正する。
【００５１】
この第３実施の形態によれば、第１実施の形態及び第２実施の形態の効果に加え、工具スピンドル１５を移動させる事による研削砥石１６の移動操作に作業者が介在しないため、作業者に起因する、ズレ量ΔＸ及びズレ量ΔＺの補正作業の精度及び作業時間のばらつきが発生しない。
【００５２】
［第４実施の形態］
この第４実施の形態の工作機械１の構成は第１または第２実施の形態と同一である。この第４の実施の形態では、ズレ量ΔＸ、ズレ量ΔＺを、ＮＣプログラム２ｃを変更することによって補正する例を示す。
【００５３】
第１実施の形態の作用と第４実施の形態の作用の違いを図９Ａ、図９Ｂによって説明する。図９Ａ、図９Ｂは第４実施の形態の作用の一例を示す概念図である。
ズレ量ΔＸ、ΔＺを算出後、図９Ａに例示されるように、ズレ角度θを、
θ＝ｔａｎ−１（ΔＸ／ΔＺ）                  ・・・（式６）
により算出し、Ｂ軸テーブル６の基準角度を、ＮＣプログラム２ｃの内部において、算出したθ分だけ補正する。
【００５４】
さらに、工具先端の円弧の半径Ｒの補正値ｒを、
ｒ＝√（ΔＸ２＋ΔＺ２）                    ・・・（式７）
により算出し、図９Ｂに示されるように、補正後の工具先端の円弧の半径Ｒ′を、Ｒ′＝Ｒ＋ｒにより算出し、ＮＣプログラム２ｃ内に設定されている工具先端の半径ＲをＲ′に補正する。
【００５５】
そして、このように補正されたＮＣプログラム２ｃを用いて、ワークスピンドル８に実装された図示しない被加工物の加工を制御する。
上述の第１実施の形態から第３実施の形態の効果に加え、研削砥石１６の移動を行うことが無いため、物理的に移動が困難である微細な移動量も、ＮＣプログラム２ｃの内部で数値的に補正して加工することが出来る。
【００５６】
以上の説明から明らかなように本発明の実施の形態によれば、研削砥石１６等の工具の位置を外乱が無い形で高精度に計測し、研削砥石１６の砥石先円弧中心点９のＢ軸１４のＢ軸回転中心１７に対するズレ量ΔＸ、ズレ量ΔＺ等の位置修正を行うことにより、外乱等に起因する非現実的な補正結果に遭遇することなく、安定して高精度の工具段取りを行うことが可能となる。また、加工回数が増える等の加工回数の制約もなく、効率良く高精度な工具段取りを実現できる。
【００５７】
さらに、作業者の熟練度等に起因したばらつきが無く短時間で高精度に工具段取りを行うことが出来る。
なお、本発明は、上述の実施の形態に例示した構成に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１実施の形態である工具段取り方法を実施する工具段取り装置を含む工作機械の構成の一例を示す概念図である。
【図２】本発明の一実施の形態である工具段取り方法を実施する工具段取り装置を含む工作機械の一部を取り出して例示した上面図である。
【図３】本発明の一実施の形態である工具段取り方法を実施する工具段取り装置を含む工作機械の一部を取り出して例示した斜視図である。
【図４】本発明の一実施の形態である工具段取り方法を実施する工具段取り装置を含む工作機械に備えられた工具の先端部分を拡大して例示した概念図である。
【図５】工具の先端部分における幾何計算の一例を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施の形態である工具段取り方法を実施する工具段取り装置のリニアスケールの接触子と工具の接触状態の一例を説明する説明図である。
【図７】本発明の一実施の形態である工具段取り方法および工具段取り装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第３実施の形態である工具段取り方法を実施する工具段取り装置を含む工作機械における工具スピンドルの構成の一例を示す平面図である。
【図９Ａ】本発明の第４実施の形態の作用の一例を示す概念図である。
【図９Ｂ】本発明の第４実施の形態の作用の一例を示す概念図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  工作機械
２  ＮＣ装置
２ａ  マイクロプロセッサ
２ｂ  メモリ
２ｃ  ＮＣプログラム
３ｘ  Ｘ軸スケール
３ｙ  Ｙ軸スケール
３ｚ  Ｚ軸スケール
４  リニアスケール
５  演算装置（演算手段）
６  Ｂ軸テーブル
７  接触子
８  ワークスピンドル
９  砥石先円弧中心点（工具基準位置）
１０  Ｂ軸エンコーダ
１１  Ｘ軸
１２  Ｙ軸
１３  Ｚ軸
１４  Ｂ軸
１５  工具スピンドル
１６  研削砥石
１７  Ｂ軸回転中心（回転中心）
１８  台座
１９  Ｕ軸
２０  Ｗ軸
２１  Ｕ軸駆動ピエゾ素子
２２  Ｗ軸駆動ピエゾ素子
Ｒ  研削砥石１６の先端部の半径
ΔＸ  ズレ量（段取り誤差量）
ΔＺ  ズレ量（段取り誤差量）
【図１】
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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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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図２】
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【図８】
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