(57)【要約】【課題】少ない治具でワークを多方向から加工する。【解決手段】３つの座標軸に基づく座標値を含む所定の加工データに従って加工装置がワークを加工するワークの加工方法であって、（１）ワークＷをＹ軸方向に受けることによりＹ軸に関して該ワーク基準点Ｏｗを所定の加工位置の座標に位置決めする治具１８に、該ワークＷを保持させる工程と、（２）治具１８に保持されているワーク基準点ＯｗのＸおよびＺ軸に関する座標を検出する工程と、（３）前記（２）工程で検出された座標と前記所定の加工位置のＸおよびＺ軸に関する座標との間のワークＷのずれ量に基づいて、前記所定の加工データ内の第ＸおよびＺ軸に関連する座標値を補正する工程と、（４）前記（３）工程において補正された所定の加工データに従って加工装置が治具１８に保持されているワークＷを加工する工程とを有する。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
３つの座標軸に基づく座標値を含む所定の加工データに従って加工装置がワークを加工するワークの加工方法であって、
（１）ワークを第１の座標軸方向に受けることにより第１の座標軸に関して該ワーク上の基準点を所定の加工位置の座標に位置決めする治具に、該ワークを保持させる工程と、
（２）治具に保持されているワーク上の基準点の第２および第３の座標軸に関する座標を検出する工程と、
（３）前記（２）工程で検出された座標と前記所定の加工位置の第２および第３の座標軸に関する座標との間のワークのずれ量に基づいて、前記所定の加工データ内の第２および第３の座標軸に関連する座標値を補正する工程と、
（４）前記（３）工程において補正された所定の加工データに従って加工装置が治具に保持されているワークを加工する工程とを有することを特徴とするワークの加工方法。
【請求項２】
請求項１に記載のワークの加工方法において、
前記ワークのずれ量がワーク用しきい値を超えたとき異常とすることを特徴とするワークの加工方法。
【請求項３】
請求項２に記載のワークの加工方法において、
複数のワークのずれ量を累積保持し、複数のワークのずれ量に基づいて前記ワーク用しきい値を変更することを特徴とするワークの加工方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載のワークの加工方法において、
治具上の基準点の座標を検出する工程と、
検出した治具上の基準点の座標と所定の治具配置位置の座標との間の治具のずれ量に基づいて、前記所定の加工データ内の座標値を補正する工程とを有することを特徴とするワークの加工方法。
【請求項５】
請求項４に記載のワークの加工方法において、
前記治具のずれ量が治具用しきい値を越えたとき異常とすることを特徴とするワークの加工方法。
【請求項６】
請求項５に記載のワークの加工方法において、
治具は繰り返し配置され、
配置される度に求められた治具のずれ量を累積保持し、複数の治具のずれ量に基づいて前記治具用しきい値を変更することを特徴とするワークの加工方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載のワークの加工方法において、
ワークがシリンダブロックであることを特徴とするワークの加工方法。
【請求項８】
３つの座標軸に基づく座標値を含む所定の加工データに従ってワークを加工するワークの加工装置であって、
ワークを第１の座標軸方向に受けることにより第１の座標軸に関して該ワーク上の基準点を前記所定の加工位置の座標に位置決めする治具と、
治具に保持されているワーク上の基準点の第２および第３の座標軸に関する座標を検出する座標検出手段と、
前記座標検出手段が検出した座標と前記所定の加工位置の第２および第３の座標軸に関する座標との間のワークのずれ量を算出し、算出したワークずれ量に基づいて前記所定の加工データ内の第２および第３の座標軸に関連する座標値を補正する加工データ補正手段とを有することを特徴とするワークの加工装置。
【請求項９】
請求項８に記載のワークの加工装置において、
前記ワークのずれ量がワーク用しきい値を超えたとき異常を報知するワーク用異常報知手段を有することを特徴とするワークの加工装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のワークの加工装置において、
複数のワークのずれ量を累積保持するワークずれ量情報保持手段と、
前記ワークずれ量情報保持手段が保持する複数のワークのずれ量の情報に基づいて前記ワーク用しきい値を変更するワーク用しきい値変更手段とを有することを特徴とするワークの加工装置。
【請求項１１】
請求項８〜１０のいずれか１つに記載のワークの加工装置において、
前記座標検出手段は、治具上の基準点の座標を検出し、
前記加工データ補正手段は、前記座標検出手段が検出した治具上の基準点の座標と所定の治具配置位置の座標との間の治具のずれ量に基づいて、前記所定の加工データ内の座標値を補正することを特徴とするワークの加工装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載のワークの加工装置において、
前記治具のずれ量が治具用しきい値を越えたとき異常を報知する治具用異常報知手段を有することを特徴とするワークの加工装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載のワークの加工装置において、
治具は繰り返し配置され、
配置される度に求められた治具のずれ量を累積保持する治具ずれ量情報保持手段と、
前記治具ずれ量情報保持手段が保持する複数の治具のずれ量の情報に基づいて前記治具用しきい値を変更する治具用しきい値変更手段とを有することを特徴とするワークの加工装置。
【請求項１４】
請求項８〜１３のいずれか１つに記載のワークの加工装置において、
前記座標検出手段は、加工装置の主軸に取り付けられ、前記主軸の移動により第１、第２、および第３の座標軸に関する座標を測定する接触センサであることを特徴とするワークの加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのシリンダブロックなどのワークを加工するワークの加工方法およびその装置に関し、加工技術の分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
例えばエンジンの生産において、シリンダブロックは加工装置により多方向から加工される。シリンダブロックの加工部分には、シリンダヘッド取り付け面、オイルパン取り付け面、クランクシャフトの軸受けキャップ取り付け面、シリンダボアなどがある。これらの加工部分は、例えばシリンダブロックを保持する治具を載せた状態で鉛直方向に伸びる中心線を中心にして回転する加工テーブルと、水平方向に伸びる中心線を中心にして加工ツールを回転させるスピンドルとを有する加工装置（マシニングセンタ）によって加工される。
【０００３】
これらの加工のために、シリンダブロックは、マシニングセンタに対する所定の加工位置に治具によって保持される。例えば、シリンダブロックは、マシニングセンタの機械座標系における所定の加工位置に配置され、その位置から移動することがないように治具によって保持される。
【０００４】
上述のマシニングセンタの場合、水平方向に伸びる加工ツールの回転中心線方向がＺ軸方向、鉛直方向がＹ軸方向、Ｚ軸とＹ軸とに直交する方向がＸ軸方向となる、ＸＹＺ座標系を持つ。このマシニングセンタに対応する治具は、保持したときにワーク上の基準点をＸＹＺ座標系の所定の座標に位置決めするために、ワークの複数個所と当接する複数の受け部を有する。例えば、ワーク基準点のＸ方向に位置決めするために、治具はＸ軸と直交するワーク面に当接する受け部を有する。また、治具は、複数の受け部それぞれと対応するワーク箇所との当接状態を維持するために、ワークをクランプするクランプ装置を有する。
【０００５】
一例を挙げると、特許文献１に記載のものがある。これは、シリンダブロックの各シリンダボアに挿入されたクランプ装置の複数のクランパそれぞれが該ボアの半径方向外側に移動することにより該ボアの内周面で該シリンダブロックを保持する治具を有する加工装置である。この治具のクランプ装置により、シリンダボアの半径方向の位置が決められる。シリンダブロックのシリンダボア配列方向の座標は、例えば接触センサ（プローブ）によって測定される。これにより、シリンダブロックは、加工装置の機械座標系における所定の加工位置に配置されて維持される。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２８８５９３公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、シリンダブロックのように多方向から加工されるワーク上の基準点を加工装置の機械座標系における所定の加工位置に治具によって位置決めする場合、治具がワークの多方向からの加工を妨げることがある。具体的に言うと、ワーク基準点を機械座標系における所定の加工位置に位置決めする複数の受け部、クランプ装置、およびこれらを支持する治具の部分が、加工装置の加工ツールのワークへの接近の障害となることがある。そのため、ワークを異なる姿勢で保持する複数の治具が必要となる場合がある。複数の治具を用いてワークを加工することは、ワークの実加工時間以外に、治具に対してワークを着脱する段取り時間、また１つの加工装置によってワークを加工する場合には治具の交換時間などが余分に必要となる、すなわち加工が開始されて全ての加工が完了するまでの時間が長くなる。
【０００８】
また、特許文献１の記載のものは、シリンダブロックのように軸線方向に長い内周面を備える穴を有するワークに限定される。加えて、穴の内周面でクランプするため、該穴を加工できない。
【０００９】
そこで、本発明は、シリンダボアを有するシリンダブロックのようなワークに限定せず、多方向からの加工を必要とするワークを、短い時間で加工することができるワークの加工方法およびその装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の課題を解決するために、本願の請求項１に記載の発明は、３つの座標軸に基づく座標値を含む所定の加工データに従って加工装置がワークを加工するワークの加工方法であって、（１）ワークを第１の座標軸方向に受けることにより第１の座標軸に関して該ワーク上の基準点を所定の加工位置の座標に位置決めする治具に、該ワークを保持させる工程と、（２）治具に保持されているワーク上の基準点の第２および第３の座標軸に関する座標を検出する工程と、（３）前記（２）工程で検出された座標と前記所定の加工位置の第２および第３の座標軸に関する座標との間のワークのずれ量に基づいて、前記所定の加工データ内の第２および第３の座標軸に関連する座標値を補正する工程と、（４）前記（３）工程において補正された所定の加工データに従って加工装置が治具に保持されているワークを加工する工程とを有することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のワークの加工方法において、前記ワークのずれ量がワーク用しきい値を超えたとき異常とすることを特徴とする。
【００１２】
さらに、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のワークの加工方法において、複数のワークのずれ量を累積保持し、複数のワークのずれ量に基づいて前記ワーク用しきい値を変更することを特徴とする。
【００１３】
さらにまた、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１つに記載のワークの加工方法において、治具上の基準点の座標を検出する工程と、検出した治具上の基準点の座標と所定の治具配置位置の座標との間の治具のずれ量に基づいて、前記所定の加工データ内の座標値を補正する工程とを有することを特徴とする。
【００１４】
加えて、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のワークの加工方法において、前記治具のずれ量が治具用しきい値を越えたとき異常とすることを特徴とする。
【００１５】
加えてまた、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のワークの加工方法において、治具は繰り返し配置され、配置される度に求められた治具のずれ量を累積保持し、複数の治具のずれ量に基づいて前記治具用しきい値を変更することを特徴とする。
【００１６】
さらに加えて、請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１つに記載のワークの加工方法において、ワークがシリンダブロックであることを特徴とする。
【００１７】
請求項８に記載の発明は、３つの座標軸に基づく座標値を含む所定の加工データに従ってワークを加工するワークの加工装置であって、ワークを第１の座標軸方向に受けることにより第１の座標軸に関して該ワーク上の基準点を前記所定の加工位置の座標に位置決めする治具と、治具に保持されているワーク上の基準点の第２および第３の座標軸に関する座標を検出する座標検出手段と、前記座標検出手段が検出した座標と前記所定の加工位置の第２および第３の座標軸に関する座標との間のワークのずれ量を算出し、算出したワークずれ量に基づいて前記所定の加工データ内の第２および第３の座標軸に関連する座標値を補正する加工データ補正手段とを有することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のワークの加工装置において、前記ワークのずれ量がワーク用しきい値を超えたとき異常を報知するワーク用異常報知手段を有することを特徴とする。
【００１９】
さらに、請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載のワークの加工装置において、複数のワークのずれ量を累積保持するワークずれ量情報保持手段と、前記ワークずれ量情報保持手段が保持する複数のワークのずれ量の情報に基づいて前記ワーク用しきい値を変更するワーク用しきい値変更手段とを有することを特徴とする。
【００２０】
さらにまた、請求項１１に記載の発明は、請求項８〜１０のいずれか１つに記載のワークの加工装置において、前記座標検出手段は、治具上の基準点の座標を検出し、前記加工データ補正手段は、前記座標検出手段が検出した治具上の基準点の座標と所定の治具配置位置の座標との間の治具のずれ量に基づいて、前記所定の加工データ内の座標値を補正することを特徴とする。
【００２１】
加えて、請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載のワークの加工装置において、前記治具のずれ量が治具用しきい値を越えたとき異常を報知する治具用異常報知手段を有することを特徴とする。
【００２２】
加えてまた、請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載のワークの加工装置において、治具は繰り返し配置され、配置される度に求められた治具のずれ量を累積保持する治具ずれ量情報保持手段と、前記治具ずれ量情報保持手段が保持する複数の治具のずれ量の情報に基づいて前記治具用しきい値を変更する治具用しきい値変更手段とを有することを特徴とする。
【００２３】
さらに加えて、請求項１４に記載の発明は、請求項８〜１３のいずれか１つに記載のワークの加工装置において、前記座標検出手段は、加工装置の主軸に取り付けられ、前記主軸の移動により第１、第２、および第３の座標軸に関する座標を測定する接触センサであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１に記載の発明によれば、ワークは、治具により第１の座標軸に関して該ワーク上の基準点が所定の加工位置の座標に位置決めされた状態で保持される。第２および第３の座標軸に関するワーク基準点の座標は、治具に保持されている状態で検出される。この検出された座標と所定の加工位置の第２および第３の座標軸に関する座標との間のワークのずれ量に基づいて、ワークを加工装置で加工するための所定の加工データ内の第２および第３の座標軸に関連する座標値が補正される。そして、治具に保持されているワークは、補正された加工データに従う加工装置によって加工される。
【００２５】
治具は、第１の座標軸方向に関して位置決めして保持するため、位置決めするための受け部や保持するためのクランプ装置が、第１〜第３の座標軸方向全てに関して位置決めして保持する治具に比べて少なくて済む。そのため、この治具に保持されるワークは、加工装置の加工ツールの該ワークへの接近が妨げられることなく、多方向から加工されることが可能になる。別の観点から言えば、異なる姿勢でワークを保持する複数の治具を必要としないため、すなわち段取り時間や治具交換時間がなくなるため、ワークに対する全加工が完了するまでの時間が短いものとなる。
【００２６】
また、請求項２に記載の発明によれば、ワークのずれ量がワーク用しきい値を超えたときは異常とする。これにより、例えば切粉を噛み込んだために起こるワークの保持異常を検出することができる。その結果、ワークの加工不良を抑制できる。
【００２７】
さらに、請求項３に記載の発明によれば、複数のワークの加工が実行される度に、各ワークのずれ量が累積保持され、累積された複数のワークずれ量に基づいてワーク用しきい値が変更される。これは、時間経過に従う種々の変化、例えば加工装置の連続運転による温度上昇による治具の熱膨張、治具のワークの受け部の磨耗などを考慮するためである。これにより、ワークが正常に加工できるにもかかわらず、治具の保持異常が検出されることが抑制される。
【００２８】
さらにまた、請求項４に記載の発明によれば、治具上の基準点の座標が検出される。検出した治具上の基準点の座標と所定の治具配置位置の座標との間の治具のずれ量に基づいて、所定の加工データ内の座標値が補正される。これにより、例えば治具が交換されたとき、治具上の基準点が所定の治具配置位置からずれて配置されても、ワークは精度よく加工される。
【００２９】
加えて、請求項５に記載の発明によれば、治具のずれ量が治具用しきい値を超えたときは異常とする。これにより、治具の配置異常、例えば切粉を挟み込んだために起こる治具の配置異常を検出することができる。その結果、ワークの加工不良を抑制できる。
【００３０】
加えてまた、請求項６に記載の発明によれば、例えば治具が交換される度に、治具のずれ量が累積保持され、累積された複数の治具ずれ量に基づいて治具用しきい値が変更される。これは、時間経過に従う種々の変化、例えば加工装置の連続運転による温度上昇による治具や治具が配置される加工装置部分の熱膨張などを考慮するためである。これにより、ワークが正常に加工できる位置に配置されているにもかかわらず、治具の配置異常が検出されることが抑制される。
【００３１】
さらに加えて、請求項７に記載の発明によれば、ワークがシリンダブロックである。シリンダブロックのように多方向からの加工が必要なワークであるほど、加工装置の加工ツールの該ワークへの接近が妨害されることなく、多方向から加工されることが可能になる本発明の利点が大きくなる。言い換えれば、異なる姿勢でワークを保持する複数の治具をさらに必要としないため、すなわち段取り時間や治具交換時間がより短くなるため、ワークに対する全加工が完了するまでの時間が短くなる効果が大きい。
【００３２】
装置である請求項８に記載の発明によれば、ワークは、治具により第１の座標軸に関して該ワーク上の基準点が所定の加工位置の座標に位置決めされた状態で保持される。第２および第３の座標軸に関するワーク基準点の座標は、座標検出手段により治具に保持されている状態で検出される。加工データ補正手段により、検出された座標と所定の加工位置の第２および第３の座標軸に関する座標との間のワークのずれ量に基づいて、ワークを加工装置で加工するための所定の加工データ内の第２および第３の座標軸に関連する座標値が補正される。そして、治具に保持されているワークは、補正された加工データに従う加工装置によって加工される。
【００３３】
治具は、第１の座標軸方向に関して位置決めして保持するため、位置決めするための受け部や保持するためのクランプ装置が、第１〜第３の座標軸方向全てに関して位置決めして保持する治具に比べて少なくて済む。そのため、この治具に保持されるワークは、加工装置の加工ツールの該ワークへの接近が妨げられることなく、多方向から加工されることが可能になる。別の観点から言えば、異なる姿勢でワークを保持する複数の治具を必要としないため、すなわち段取り時間や治具交換時間がなくなるため、ワークに対する全加工が完了するまでの時間が短いものとなる。
【００３４】
また、請求項９に記載の発明によれば、ワークのずれ量がワーク用しきい値を超えたときはワーク用異常報知手段により異常が報知される。これにより、例えば切粉を噛み込んだために起こるワークの保持異常を検出することができる。その結果、ワークの加工不良を抑制できる。
【００３５】
さらに、請求項１０に記載の発明によれば、複数のワークの加工が実行される度に、各ワークのずれ量がワークずれ量情報保持手段により累積保持され、累積されたワークずれ量の情報に基づいて、ワーク用しきい値変更手段によりワーク用しきい値が変更される。これは、時間経過に従う種々の変化、例えば加工装置の連続運転による温度上昇による治具の熱膨張、治具のワークの受け部の磨耗などを考慮するためである。これにより、ワークが正常に加工できるにもかかわらず、治具の保持異常が検出されることが抑制される。
【００３６】
さらにまた、請求項１１に記載の発明によれば、治具上の基準点の座標が座標検出手段により検出される。検出した治具上の基準点の座標と所定の治具配置位置の座標との間の治具のずれ量に基づいて、加工データ補正手段により所定の加工データ内の座標値が補正される。これにより、例えば治具が交換されたとき、治具上の基準点が所定の治具配置位置からずれて配置されても、ワークは精度よく加工される。
【００３７】
加えて、請求項１２に記載の発明によれば、治具のずれ量が治具用しきい値を超えたときは治具用異常報知手段により異常が報知される。これにより、治具の配置異常、例えば切粉を挟み込んだために起こる治具の配置異常を検出することができる。その結果、ワークの加工不良を抑制できる。
【００３８】
加えてまた、請求項１３に記載の発明によれば、例えば治具が交換される度に、治具のずれ量が治具ずれ量情報保持手段により累積保持され、累積された治具ずれ量の情報に基づいて、治具用しきい値変更手段により治具用しきい値が変更される。これは、時間経過に従う種々の変化、例えば加工装置の連続運転による温度上昇による治具や治具が配置される加工装置部分の熱膨張などを考慮するためである。これにより、ワークが正常に加工できる位置に配置されているにもかかわらず、治具の配置異常が検出されることが抑制される。
【００３９】
さらに加えて、請求項１４に記載の発明によれば、座標検出手段が、加工装置の主軸に取り付けられる接触センサである。接触式であるため確実にワークまたは治具の座標を測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
図１は、本発明に係る加工装置である、マシニングセンタを示している。図において、符号１０に示すマシニングセンタは、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸からなるＸＹＺ座標系を機械座標系として持つものである。Ｘ軸およびＺ軸方向は水平方向であって、Ｙ軸方向は鉛直方向である。
【００４１】
マシニングセンタ１０は、例えばドリル、エンドミル、フライスカッタなどの加工ツール１２をＺ軸方向に伸びる回転中心線Ｃｓを中心として回転させるスピンドル１４と、スピンドル１４をＹ方向に移動させるとともにＸ方向にも移動させるコラム１６と、治具１８を載せるための加工テーブル２０と、加工テーブル２０をＹ軸方向に伸びる回転中心線Ｃｔを中心にして回転させる回転機構２２と、回転機構２２をＺ方向に移動させる送り機構２４を有する。
【００４２】
また、マシニングセンタ１０は、いわゆる数値制御式の加工装置であって、マシニングセンタの制御系を示す図２に示すように、マシニングセンタ１０の制御部１００内の記憶部１５０に記憶されている、ワークに対応して予め作成された加工プログラムデータ（ＮＣプログラムデータ）１６０に従って種々の加工をするように構成されている。なお、マシニングセンタ１０の制御系の詳細は後述する。
【００４３】
さらに、マシニングセンタ１０は、図２に示すように、自動工具交換装置（ＡＴＣ）２６を備えている。ＡＴＣ２６は、スピンドル１４に取り付ける加工ツール１２を交換するためのものであって、加工プログラムデータ１６０に従い（加工プログラム１６０のツール番号に従い）、スピンドル１４に取り付けられている加工ツール１２と、例えば複数のマガジンポッドそれぞれに待機する種々の加工ツールの１つとを交換するように構成されている。これにより、マシニングセンタ１０は、種々の加工ツール１２を使用して種々の加工を実行する。
【００４４】
図３にワークＷを保持している治具１８を示す。
【００４５】
治具１８は、ベース３０と、ワークＷをリヤ面ＰｒでＹ方向に受けてＹ方向に位置決めする複数の受けピン３２と、受けピン３２に受けられているワークＷをＹ方向にクランプしてリヤ面Ｐｒと受けピン３２の当接状態を状態を維持するクランパ３４を備える複数のクランプ装置３６とを有する。また、治具１８は、ベース３０にマスターリング３８を有する。
【００４６】
また、治具１８は、クランプ装置３６やワークＷが省略されている図１に示すように、マシニングセンタ１０の加工テーブル２０上に、ベース３０のマスターリング３８がスピンドル１４と対向するように固定されている。具体的には、マスターリング３８は円筒形状であって、そのマスターリング３８の中心線ＣｍがＺ方向が平行になる姿勢になるように治具１８は加工テーブル２０に固定される。マスターリング３８については後述する。
【００４７】
図３に戻り、ワークＷは、Ｖ型エンジンのシリンダブロックであって、基準穴Ｌｈを二つ備える。基準穴Ｌｈは、ワークＷの複数の被加工部分の位置の基準となる穴であり、マシニングセンタ１０のＸＹＺ座標系におけるワークＷの位置を決める穴でもある。例えば、基準穴Ｌｈの開口の中心ＯｗがワークＷ上の基準点となり、ワークのＸＹＺ座標系における位置は、基準点Ｏｗの座標で示される。
【００４８】
基準穴Ｌｈは、クランクシャフトが組み込まれたときの該クランクシャフトの回転中心線Ｃｃ方向から見た場合、Ｖバンク角θの二等分線上にあって、シリンダヘッドが取り付けられる２つのシリンダヘッド取り付け面Ｐｃの間に形成されている。また、各基準穴Ｌｈは、その中心線Ｃｈがクランクシャフトの回転中心線Ｃｃと直交するように形成されている。さらに２つの基準穴Ｌｈの回転中心線Ｃｃ方向の距離はＨ０にされている。
【００４９】
また、ワークＷは、クランクシャフトの回転中心線Ｃｃと直交するリヤ面Ｐｒと、リヤ面Ｐｒと直交しつつ回転中心線Ｃｃと基準穴Ｌｈの中心線Ｃｈとを含む平面と平行な基準面Ｐｍとを備える。これらのリヤ面Ｐｒと基準面Ｐｍは、ワークＷが治具１８に取り付けられる前の工程で形成されたものである。
【００５０】
ワークＷのリヤ面Ｐｒと基準面Ｐｍの形成工程について説明する。
【００５１】
ワークＷのリヤ面Ｐｒと基準面Ｐｍは、図４に示すように、ワークＷが治具５０に保持された状態で加工される。治具５０は、ベース５２と、ワークＷをＹ方向に受けてＹ方向に位置決めする複数の受けピン５４と、受けピン５４に受けられているワークＷをＹ方向にクランプするクランパ５６を備える複数のクランプ装置５８と、ワークＷの２つの基準穴Ｌｈに挿入されてＸ軸方向とＺ軸方向に関して該ワークＷを位置決めする２つの位置決めピン６０とを有する。また、治具５０は、治具１８と同様に、ベース５２にマスターリング６２を有する。
【００５２】
また、治具５０は、治具１８と同様に、図１に示すマシニングセンタ１０の加工テーブル２０上に、ベース５２のマスターリング６２がスピンドル１４と対向するように固定されている。具体的には、マスターリング６２は円筒形状であって、そのマスターリング６２の中心線ＣｍがＺ方向と平行になる姿勢になるように治具５０は加工テーブル２０に固定される。
【００５３】
治具５０の２つの位置決めピン６０は、マスターリング６２の中心線Ｃｍ、すなわちＺ軸方向に並列するようにベース５２に設けられている。したがって、ワークＷの２つの基準穴Ｌｈに２つの位置決めピン６０が挿入されると、ワークＷのクランクシャフト回転中心線ＣｃがＺ軸方向と平行になる。
【００５４】
ワークＷのリヤ面Ｐｒは、Ｚ軸と直交する平面であって、マシニングセンタ１０によりＸ軸方向とＹ軸方向とに送られる、例えばフライスカッタによって面削りされて形成される。
【００５５】
また、基準面Ｐｍは、リヤ面Ｐｒと直交しつつＸ軸と直交する平面であって、マシニングセンタ１０によりＹ方向とＺ方向に送られる、例えばエンドミルの側刃によって面削りされて形成される。または、リヤ面Ｐｒを加工した後、マシニングセンタ１０の回転機構２２が加工テーブル２０を９０度回転させて、例えばフライスカッタによって面削りされて形成される。
【００５６】
リヤ面Ｐｒは近い側の基準穴Ｌｈの中心線Ｃｈまでの距離がＨ１になるように形成され、基準面Ｐｍは中心線ＣｈまでのＸ軸方向距離がＬ１になるように形成されている。
【００５７】
したがって、図３に戻り、治具１８が複数の受けピン３２によってワークＷをそのリヤ面ＰｒでＹ方向に受けることにより、ワークＷのＸＹＺ座標系における位置を示すＹ座標、すなわち、基準点ＯｗのＹ座標が決定される。例えば、リヤ面ＰｒのＹ座標がＹｒであれば、２つの基準点ＯｗのＹ座標それぞれはＹｒ＋Ｈ１、Ｙｒ＋Ｈ０＋Ｈ１に位置決めされる。
【００５８】
治具１８は、図３に示すように、ワークＷの基準穴Ｌｈの中心線ＣｈがＺ軸方向と略平行になるように該ワークＷを保持するが、上述のＹ軸方向についてワークＷを位置決めするように精度よく中心線ＣｈとＺ軸方向とが平行になるように保持しているわけでない。すなわち、治具１８に保持されているワークＷを精度よく加工するためには、治具１８に保持されているワークＷのＸＹＺ座標系における位置座標、言い換えると、基準点ＯｗのＸ座標とＺ座標を検出し、検出した座標に基づいて加工を実行する必要がある。
【００５９】
そのための方法、すなわち本発明に係るワークの加工方法を一例を挙げて説明する。
【００６０】
説明は、方法の順序を示した図５とマシニングセンタ１０の制御系を示した図２を参照しながら行う。
【００６１】
図５に示す方法の順序を示すフローは、マシニングセンタ１０の制御部１００が実行する制御フローであって、マシニングセンタ１０の機械座標系であるＸＹＺ座標系において、治具１８上の基準点Ｏｊのｎ（ｎはＸ、Ｙ、Ｚ）座標を測定するフローである。治具基準点Ｏｊは、図３に示すように、マスターリング３８の開口の中心である。マスターリング３８は、治具１８基準点Ｏｊを定義するためのものであって、Ｏｊを通過するとともに中心線Ｃｍと直交する端面４０を備える。
【００６２】
治具基準点ＯｊのＸ座標、Ｙ座標、およびＺ座標それぞれを検出する流れは同一である。
【００６３】
ステップ２００において、治具基準点Ｏｊのマシニングセンタ１０の機械座標系であるＸＹＺ座標系におけるｎ（ｎはＸ、Ｙ、Ｚ）座標を測定する。座標の測定は、図２に示すように、座標検出部１０２がプローブ４２を操作して行われる。
【００６４】
プローブ４２は、いわゆる接触センサであって、座標測定時以外はＡＴＣ２６のマガジンポッドに収納されており、座標測定時にＡＴＣ２６によってスピンドル１４が保持している加工ツール１２と交換される。プローブ４２は、スピンドル１４に保持された状態でコラム１６によってＸ方向に移動されてワークＷや治具１８とその先端が接触したときにはその接触点のＸ座標を測定するように、またＹ方向に移動されてワークＷや治具１８と接触したときにはその接触点のＸ座標を測定するように構成されている。さらに、送り機構２４がワークＷや治具１８をＺ方向に送り、プローブ４２の先端がワークＷや治具１８と接触したときは、その接触点のＺ座標を測定するように構成されている。プローブ４２が測定した座標に対する信号は、マシニングセンタ１０の制御部１００の座標検出部１０２に送信される。
【００６５】
具体的には、基準点ＯｊのＸＹＺ座標の測定を説明する図６（Ａ）に示すように、基準点ＯｊのＺ座標を検出する場合、マスターリング３８の端面４０の３点Ａ１〜Ａ３のＺ座標が測定される。３点のＺ座標の平均値が、治具基準点ＯｊのＺ座標となる。
【００６６】
なお、マスターリング３８の端面４０上の３点Ａ１〜Ａ３のＺ座標を測定する理由は、治具１８が傾いてマシニングセンタ１０の加工テーブル２０に固定されていないかを確認するためである。３点Ａ１〜Ａ３のＺ座標が測定誤差などの許容誤差を考慮しても大きく異なる場合、マスターリング３８の中心線ＣｍがＺ方向と平行でないこと、すなわち治具１８が正常に加工テーブル２０に固定されていないことを示している。例えば治具１８が交換されて加工テーブル２０に固定されるときにその間に切粉が介在したなどの原因が考えられる。したがって、作業者に治具１８が加工テーブル２０に正常に固定されていないことを報知するために、言い換えると、傾いて加工テーブル２０に固定された状態の治具１８によりワークの加工不良が発生しないように、３点Ａ１〜Ａ３のＺ座標を測定している。３点Ａ１〜Ａ３のＺ座標の測定の結果、治具１８が正常に加工テーブル２０に固定されていない可能性がある場合、治具１８の配置異常があると、治具異常報知部１０４が報知器４４を介して作業者に報知する（図２参照。）。
【００６７】
また、治具基準点ＯｊのＸ座標を測定する場合、プローブ４２の先端をマスターリング３８の内部に移動させた後、プローブ４２をＸ方向に移動させて内周面と接触させることにより、図６（Ｂ）に示すように、内周面上の２点Ａ４とＡ５のＸ座標を測定する。基準点ＯｊのＸ座標は、接触点Ａ４のＸ座標とＡ５のＸ座標との中間の座標である。
【００６８】
さらに、治具基準点ＯｊのＹ座標を測定する場合、プローブ４２の先端をマスターリング３８の内部であって先に測定した基準点ＯｊのＸ座標に移動させた後、プローブ４２をＹ方向に移動させて内周面と接触させることにより、図６（Ｃ）に示すように、内周面上の２点Ａ６とＡ７のＹ座標を測定する。基準点ＯｊのＹ座標は、接触点Ａ６のＹ座標とＡ７のＹ座標との中間の座標である。
【００６９】
図５に戻り、ステップ２１０において、ステップ２００で測定された治具基準点Ｏｊのｎ座標がしきい値以下か否かを判定する。例えば、検出したＺ座標が、所定の治具配置位置（図面から割り出される、ＸＹＺ座標系における治具１８上の基準点Ｏｊの位置）のＺ座標ｚ０に対して±０．１ｍｍの範囲内を超えるか否かが判定される。しきい値は、制御部１００の記憶部１５０に記憶されている予め作成された治具用しきい値データ１５２から参照される（図２参照。）。測定したｎ座標がしきい値以下である場合、Ｓ２２０に進む。そうでない場合、Ｓ２３０に進む。
【００７０】
Ｓ２３０において、Ｓ２１０でしきい値以下でないと判定されたｎ座標が１度目の測定結果であるか否かを判定する。１度目の測定結果のものである場合、マスターリング３８に付着した切粉などの付着物が原因となって測定したｎ座標がしきい値を超えた可能性があるので、Ｓ２４０に進み、マスターリング３８をクーラント洗浄する。例えば、マスターリング３８のクーラント洗浄は、マシニングセンタ２０が加工ツール１２の湯穴からクーラント液を噴射することができる場合、ＡＴＣ２６によって油穴を備える加工ツール１２とプローブ４２とを交換し、該加工ツール１２から噴射されるクーラント液によってマスターリング３８を洗浄する、このとき、マスターリング３８に付着物が付着していれば、付着物はクーラント液によって洗い流される。一定時間、クーラント洗浄を実行した後、ＡＴＣ２６により、クーラント洗浄に使用した加工ツール１２とプローブ４２とを交換する。そして、再度Ｓ２００に戻り、基準点Ｏｊのｎ座標を測定する。
【００７１】
一方、Ｓ２３０において、測定したｎ座標が１度目の測定結果でないと判定された場合、ｎ座標がしきい値を超えたのは付着物が原因ではない、すなわちマスターリング３８をクーラント洗浄しても測定したｎ座標がしきい値を超えるのは他に原因があるとして、Ｓ２５０に進み、治具異常報知部１０４が作業者に治具１８の異常を報知する。
【００７２】
Ｓ２２０において、最近の、Ｓ２００で測定されたものも含めてＭ（Ｍは整数）回測定したｎ座標の平均値を算出する。Ｓ２１０でしきい値以下であると判定されたＳ２００で測定されたｎ座標は、データとして制御部１００の記憶部１５０に記憶されている累積治具ずれ量データ１５４に追記されており（図２参照。）、Ｍ回のｎ座標平均値は、この累積治具ずれ量データ１５４を参照して算出される。
【００７３】
Ｓ２６０において、Ｓ２２０で算出したｎ座標平均値が予め決められたしきい値以下か否かが判定される。例えば、Ｚ座標の場合、上述のｚ０に対して±０．０３ｍｍの範囲内か否かが判定される。これは、ｎ座標の測定結果のばらつきを判定しており、ｎ座標平均値がしきい値以下であれば、ばらつきが小さいと判定してＳ２７０に進む。一方、ｎ座標平均値がしきい値以下でない場合、ばらつきが大きいとしてＳ２８０に進む。
【００７４】
Ｓ２８０において、Ｓ２６０でしきい値以下でないと判定されたｎ座標平均値が１度目の算出結果であるか否かを判定する。１度目の測定結果のものである場合、マスターリング３８に付着した付着物が原因となってｎ座標平均値がしきい値を超えた、すなわちｎ座標の測定結果のばらつきが大きくなった可能性があるので、Ｓ２９０に進み、マスターリング３８をクーラント洗浄し、Ｓ２００に戻り、再度測定する。
【００７５】
一方、Ｓ２８０において、ｎ座標平均値が１度目の算出結果でないと判定された場合、ｎ座標平均値がしきい値を超えたのは付着物が原因ではない、すなわちマスターリング３８をクーラント洗浄してもｎ座標平均値がしきい値を超えるのでｎ座標の測定結果のばらつきが大きい理由は他に原因があるとして、Ｓ２５０に進み、治具異常報知部１０４が作業者に治具１８の異常を報知する。
【００７６】
Ｓ２７０において、Ｓ２１０でしきい値以下であることが判定されるとともに、Ｓ２６０でばらつきが小さいと判定されたＳ２００で測定されたｎ座標が、治具基準点Ｏｊのｎ座標と決定される。
【００７７】
図５に示すフローをＸ、Ｙ、Ｚに関して行い、それにより、制御部１００は、ＸＹＺ座標系における治具基準点Ｏｊの位置座標を決定する。
【００７８】
続いて、制御部１００は、ワークＷ上の基準点Ｏｗの位置座標を検出する、そのためのフローを図７に示す。
【００７９】
フローは、図５に示すフローと類似であるが、図５に示すフローがマシニングセンタ１０の機械座標系であるＸＹＺ座標系における治具基準点Ｏｊの座標を検出するのに対し、図７に示すフローは、この基準点Ｏｊを原点とする治具１８の座標系であるＸｊＹｊＺｊ座標系におけるワークＷ上の基準点Ｏｗの座標を検出するものである。図３に示すように、ＸｊＹｊＺｊ座標系におけるＺｊ軸はマスターリング３８の中心線Ｃｍと一致し、Ｙｊ軸は鉛直方向に伸びる軸であり、Ｘｊ軸は、Ｚｊ軸とＹｊ軸とに直交する方向に伸びる軸である。言い換えると、ＸＹＺ座標系におけるＸ軸とＸｊ軸が平行、Ｙ軸とＹｊ軸が平行、かつＺ軸とＺｊ軸が平行である。このようにＸｊＹｊＺｊ座標系を用いる理由は後述する。
【００８０】
まず、Ｓ３９０において、マシニングセンタ１０の制御部１００は、治具基準点Ｏｊを原点とする上述のＸｊＹｊＺｊ座標系を設定する。以後、このＸｊＹｊＺｊ座標系における座標が測定される。
【００８１】
ステップ４００において、ワーク基準点ＯｗのＸｊＹｊＺｊ座標系におけるｎｊ（ｎｊはＸｊ、Ｙｊ、Ｚｊ）座標を測定する。座標の測定は、座標検出部１０２がプローブ４２を操作して行われる。
【００８２】
具体的には、ワーク基準点Ｏｗの座標は以下のように行われる。
【００８３】
まず、ワーク基準点ＯｗのＺｊ座標は、マシニングセンタ１０が回転機構２２を介して加工テーブル２０を回転中心線Ｃｔを中心にして９０度回転させ、図３に示すワークＷを回転中心線Ｃｃ方向から見た図８（Ａ）に示すように、ワークＷの基準面ＰｍをＺ方向に向ける、すなわちスピンドル１４と対向させる。そして、スピンドル１４が保持するプローブ１２により、基準面Ｐｍ上の３点の機械座標系ＸＹＺにおけるＺ座標を測定する。３点のＺ座標の平均値が基準面ＰｍのＺ座標となる。
【００８４】
なお、座標面Ｐｍ上の３点のＺ座標を測定する理由は、ワークＷが傾いて治具１８に保持されていないかを確認するためである。３点のＺ座標が測定誤差などの許容誤差を考慮しても大きく異なる場合、図３に示すように、基準穴Ｌｈの中心線ＣｈがＺｊ軸と略平行になるようにワークＷが治具１８に保持されていないことを示している。したがって、作業者にワークＷが治具１８に正常に保持されていないことを報知するために、言い換えると、傾いて治具１８に保持されたワークＷの加工不良が発生しないように、基準面Ｐｍ上の３点のＺ座標を測定している。
【００８５】
加工テーブル２０が回転中心線Ｃｔを中心にして９０度回転されて治具１８のマスターリング３８の中心線ＣｍがＸＹＺ座標系におけるＸ軸方向に平行であるとき（図８（Ａ））の基準面ＰｍのＺ座標が測定されれば、幾何学的に、中心線ＣｍがＺ軸方向に平行であるとき（図８（Ｂ））のワーク基準点ＯｗのＸｊＹｊＺｊ座標系におけるＺｊｗは算出される。
【００８６】
また、ワーク基準点ＯｗのＸｊ座標を測定する場合、マシニングセンタ１０が回転機構２２を介して加工テーブル２０を回転中心線Ｃｔを中心にして１８０度回転させ、基準穴Ｌｈの開口をＺ方向に向ける、すなわちスピンドル１４と対向させる。そして、スピンドル１４が保持するプローブ１２により、マスターリング３８の内周面を用いてＸ、Ｙ座標を測定した方法と同様に、基準穴Ｌｈの内周面を用いてＸＹＺ座標系における基準点ＯｗのＸ、Ｙ座標を測定し、測定したＸ、Ｙ座標をＸｊＹｊＺｊ座標系におけるＸｊ、Ｙｊ座標に変換する。
【００８７】
図７に戻り、ステップ４１０において、ステップ４００で測定されたワーク基準点Ｏｗのｎｊ座標がしきい値以下か否かを判定する。例えば、検出したＺｊ座標が、所定の位置（図面から割り出される、治具基準点Ｏｊを原点とするＸｊＹｊＺｊ座標系におけるワークＷ上の基準点Ｏｗの位置、治具１８がＸＹＺ座標系における所定の治具配置位置にあるならばＸＹＺ座標系におけるワーク上の基準点の位置と同義）のＺ座標ｚｊ０に対して±０．１５ｍｍの範囲内を超えるか否かが判定される。しきい値は、制御部１００の記憶部１５０に記憶されている予め作成されたワーク用しきい値データ１５６から参照される。測定したｎｊ座標がしきい値以下である場合、Ｓ４２０に進む。そうでない場合、Ｓ４３０に進む。
【００８８】
Ｓ４３０において、Ｓ４１０でしきい値以下でないと判定されたｎｊ座標が１度目の測定結果であるか否かを判定する。１度目の測定結果のものである場合、基準点Ｏｗの座標を測定するための測定点（基準面Ｐｍや基準穴Ｌｈの内部）に付着する付着物が原因となって測定したｎｊ座標がしきい値を超えた可能性があるので、Ｓ４４０に進み、基準点Ｏｗの測定点をクーラント洗浄する。
【００８９】
一方、Ｓ４３０において、測定したｎｊ座標が１度目の測定結果でないと判定された場合、ｎｊ座標がしきい値を超えたのは付着物が原因ではない、すなわち測定点をクーラント洗浄しても測定したｎｊ座標がしきい値を超えるのは他に原因があるとして、Ｓ４５０に進み、ワーク異常報知部１０６が作業者に治具１８の異常を報知する。
【００９０】
Ｓ４２０において、最近の、Ｓ４００で測定されたものも含めてＭ（Ｍは整数）回測定したｎｊ座標の平均値を算出する。Ｓ４１０でしきい値以下であると判定されたＳ４００で測定されたｎｊ座標は、データとして制御部１００の記憶部１５０に記憶されている累積ワークずれ量データ１５８に追記されており、Ｍ回のｎ座標平均値は、この累積ワークずれ量データ１５８を参照して算出される。
【００９１】
Ｓ４６０において、Ｓ４２０で算出したｎｊ座標平均値が予め決められたしきい値以下か否かが判定される。例えば、Ｚｊ座標の場合、上述のｚｊ０に対して±０．０５ｍｍの範囲内か否かが判定される。これは、ｎｊ座標の測定結果のばらつきを判定しており、ｎｊ座標平均値がしきい値以下であれば、ばらつきが小さいと判定してＳ４７０に進む。一方、ｎｊ座標平均値がしきい値以下でない場合、ばらつきが大きいとしてＳ４８０に進む。
【００９２】
Ｓ４８０において、Ｓ４６０でしきい値以下でないと判定されたｎｊ座標平均値が１度目の算出結果であるか否かを判定する。１度目の測定結果のものである場合、測定点に付着した付着物が原因となってｎｊ座標平均値がしきい値を超えた、すなわちｎｊ座標の測定結果のばらつきが大きくなった可能性があるので、Ｓ４９０に進み、測定点をクーラント洗浄し、Ｓ４００に戻り、再度測定する。
【００９３】
一方、Ｓ４８０において、ｎｊ座標平均値が１度目の算出結果でないと判定された場合、ｎｊ座標平均値がしきい値を超えたのは付着物が原因ではない、すなわち測定点をクーラント洗浄してもｎｊ座標平均値がしきい値を超える、言い換えるとｎｊ座標の測定結果のばらつきが大きい理由は他に原因があるとして、Ｓ４５０に進み、ワーク異常報知部１０６が作業者に治具１８の異常を報知する。
【００９４】
Ｓ４７０において、Ｓ４１０でしきい値以下であることが判定されるとともに、Ｓ４６０でばらつきが小さいと判定されたＳ４００で測定されたｎｊ座標が、ワーク基準点Ｏｗのｎｊ座標と決定される。
【００９５】
このように、治具基準点ＯｊのＸＹＺ座標系における座標を測定して異常判定し、ワーク基準点ＯｗのＸｊＹｊＺｊ座標系における座標を測定して異常判定する理由は、以下のとおりである。すなわち、ワークＷ基準点ＯｗのＸＹＺ座標系における座標を測定して異常判定を行うと、加工テーブル１８に対する治具１８の本来あるべき位置からのずれ量と、治具１８に対するワークＷの本来あるべき位置からのずれ量とが相殺しあい、治具１８が加工テーブル１８に正常に固定されていない且つワークＷが治具１８に正常に保持されていないにもかかわらず、ワーク基準点Ｏｗが正常にＸＹＺ座標系における所定の加工位置にあると判定される可能性があるからである。このような場合、当然ながらワークＷの加工不良が発生する確率が高くなり、好ましくない。
【００９６】
図５に示すフローに従ってＸＹＺ座標系における治具基準点Ｏｊの座標が検出されるとともに、図７に示すフローに従ってＸｊＹｊＺｊ座標系におけるワーク基準点Ｏｗの座標が検出されると、マシニングセンタ１０の制御部１０の加工データ補正部１０８が、記憶部１５０に記憶されている加工プログラムデータ１６０を補正する。
【００９７】
加工プログラムデータ１６０は、いわゆるＮＣプログラムデータであって、ＸＹＺ座標系に基づく座標値を含んでおり、座標値に基づいて加工を実行する。例えばフライスをＸＹＺ座標系の座標Ｆ１から座標Ｆ２に送る面削り加工をマシニングセンタ１０に実行させる。また、加工プログラムデータ１６０は、治具基準点ＯｊがＸＹＺ座標系における所定の治具配置位置にあって且つワーク基準点ＯｗがＸｊＹｊＺｊ座標系における所定の位置にある場合の、すなわち図面上の理論的なＸＹＺ座標系に基づく座標値により作成されている。
【００９８】
加工データ補正部１０８の動作フローを図９に示す。
【００９９】
まず、加工データ補正部１０８は、Ｓ６００において、ＸＹＺ座標系おける治具基準点Ｏｊのずれ量ΔＯｊを算出する。ずれ量ΔＯｊは、測定された基準点Ｏｊの座標（実際の座標）と、図面から割り出されたＸＹＺ座標系における治具１８上の基準点Ｏｊの座標（所定の治具配置位置の座標であって、理論上の座標）との差である。例えば、所定の治具配置位置の座標が（ｘ０、ｙ０、ｚ０）である場合、ずれ量を含む測定された座標は（ｘ０＋Δｘ、ｙ０＋Δｙ、ｚ０＋Δｚ）で表現される。ΔｘはＸ軸に関するずれ量、ΔｙはＺ軸に関するずれ量、ΔｚはＺ軸に関するずれ量である。
【０１００】
次に、Ｓ６１０において、加工データ補正部１０８は、治具基準点Ｏｊを原点とするＸｊＹｊＺｊ座標系におけるワーク基準点Ｏｗのズレ量ΔＯｗを算出する。ズレ量ΔＯｗは、測定された基準点Ｏｗの座標（実際の座標）と、図面から割り出されたＸｊＹｊＺｊ座標系におけるワークＷ上の基準点Ｏｗの座標（所定の位置の座標であって、理論上の座標）との差である。例えば、所定の位置の座標が（ｘｊ０、ｙｊ０、ｚｊ０）である場合、ズレ量を含む測定された座標は（ｘｊ０＋Δｘｊ、ｙｊ０＋Δｙｊ、ｚｊ０＋Δｚｊ）で表現される。ΔｘｊはＸｊ軸に関するずれ量、ΔｙｊはＹｊ軸に関するずれ量、ΔｚｊはＺｊ軸に関するずれ量である。
【０１０１】
Ｓ６００でずれ量ΔＯｊが算出されるとともに、Ｓ６１０でずれ量ΔＯｗが算出されると、Ｓ６２０において、加工データ補正部１０８は、ΔＯｊとΔＯｗに基づいて加工プログラムデータ１６０内の座標値を補正する。加工プログラムデータ１６０が実行させる加工に、例えば、加工ツール１２を座標（ｘ１、ｙ１、ｚ１）から座標（ｘ２、ｙ２、ｚ２）に送る加工があれば、この加工を加工データ補正部１５８は、加工ツール１２を座標（ｘ１＋Δｘ＋Δｘｊ、ｙ１＋Δｙ＋Δｙｊ、ｚ１＋Δｚ＋Δｚｊ）から座標（ｘ２＋Δｘ＋Δｘｊ、ｙ２＋Δｙ＋Δｙｊ、ｚ２＋Δｚ＋Δｚｊ）に送る加工に補正する。
【０１０２】
そして、Ｓ６３０において、Ｓ６２０で補正された加工プログラムデータ１６０に従ってマシニングセンタ１０がワークＷを加工する。これにより、治具基準点ＯｊがＸＹＺ座標系における所定の治具配置位置にあって且つワークＷ基準点ＯｗがＸｊＹｊＺｊ座標系における所定の位置にある場合（図面と同様の状態の場合）と同精度の加工が、治具基準点Ｏｊが所定の治具配置位置からΔＯｊずれた位置にあって且つ／またはワーク基準点Ｏｗが所定の位置からΔＯｗずれた位置にある場合でも可能になる。言い換えると、複数のワークの加工精度が良好にばらつきが小さい加工精度になる。
【０１０３】
本実施形態によれば、ワークＷは、治具１８によりＹ軸に関してワーク基準点ＯｗがＸＹＺ座標系における所定の加工位置に間接的に位置決めされた状態で保持される（Ｙ軸に関して、治具基準点ＯｊがＸＹＺ座標系における所定の治具配置位置に配置され且つワーク基準点ＯｗがＸｊＹｊＺｊ座標系における所定の位置に配置されることにより、ワーク基準点ＯｗがＸＹＺ座標系における所定の加工位置に配置される。）。Ｘ軸およびＺ軸に関するワーク基準点Ｏｗの座標は、治具１８に保持されている状態で検出される。この検出された座標と所定の加工位置のＸ軸およびＺ軸に関する座標との間のワークＷのずれ量に基づいて、ワークＷをマシニングセンタ１０によって加工するための所定の加工プログラムデータ１６０内のＸ軸およびＺ軸に関連する座標値が補正される。そして、治具１８に保持されているワークＷは、補正された加工プログラムデータ１６０に従うマシニングセンタ１０によって加工される。
【０１０４】
治具１８は、Ｙ軸方向に関して位置決めして保持するため、位置決めするための受けピン３２や保持するためのクランプ装置３６が、第１〜第３の座標軸方向全てに関して位置決めして保持する治具に比べて少なくて済む。そのため、この治具に保持されるワークは、加工装置の加工ツールの該ワークへの接近が妨げられることなく、多方向から加工されることが可能になる。例えば、図３に示すように、治具１８に示すワークＷは、オイルパン取り付け面Ｐｏ、シリンダブロック取り付け面Ｐｃ、シリンダボアなどの加工が可能になる。
【０１０５】
また、別の観点から言えば、異なる姿勢でワークＷを保持する複数の治具を必要としないため、すなわち段取り時間や治具交換時間がなくなるため、ワークＷに対する全加工が完了するまでの時間が短いものとなる。
【０１０６】
以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されない。
【０１０７】
例えば、ワークＷはシリンダボブロックに限定されない。ただし、シリンダブロックのように多方向から加工する必要があるワークが好ましい。なぜなら、加工装置の加工ツールの該ワークへの接近が妨害されることなく、多方向から加工されることが可能になる本発明の利点が大きくなるためである。言い換えれば、異なる姿勢でワークを保持する複数の治具をさらに必要としないため、すなわち段取り時間や治具交換時間がより短くなるため、ワークに対する全加工が完了するまでの時間が短くなる効果が大きくなる。
【０１０８】
また、ワークや治具の基準点の座標を検出する手段は、上述の実施形態の場合プローブであったがそれ以外、例えば非接触式のレーザ測定器であってもよい。ただし、確実性を期すためにプローブのような接触センサが好ましい。
【０１０９】
さらに、上述の実施形態においては、治具やワークの基準点の座標と対応する不変のしきい値との比較から、治具やワークの異常を判定している。ところが、これは、時間経過に従う種々の変化、例えば加工装置の連続運転による温度上昇による加工装置や治具の熱膨張、治具のワークの受け部などの磨耗などを考慮していない。そのため、ワークが正常に加工できるにもかかわらず、治具の異常が検出されることがある。
【０１１０】
その対処として、算出した複数のワークのずれ量や複数の治具のずれ量に基づいて、具体的にはこれらの変化の過程に基づいて、それぞれのしきい値を変更してもよい。
【０１１１】
複数のワークのずれ量の変化や複数の治具のずれ量の変化は、加工装置や治具の温度変化、保持して加工したワークの個数に対応している。
【０１１２】
例えば、上述の実施形態の場合、図３に示す治具１８の受けピン３２の先端は、時間の経過とともに、言い換えると治具１８が保持したワーク数が増加するに従って磨耗していく。したがって、測定されるワーク基準点ＯｗのＸｊＹｊＺｊ座標系におけるＹｊ座標の値は徐々に減少する。このことを考慮して、測定したワーク基準点ＯｗのＹｊ座標と比較されるしきい値を、ワークの個数の変化と対応するワークのずれ量の変化に基づいて減少させてもよい。ただし、ワークのずれ量の変化と変更するしきい値との関係を予め求めておく必要がある。
【０１１３】
このように、複数のワークのずれ量や複数の治具のずれ量の変化に基づいて対応するしきい値を変更すれば、ワークが正常に加工できるにもかかわらず、治具の異常が検出されることが抑制される。また、ワークが正常に加工できる位置に配置されているにもかかわらず、治具の異常が検出されることが抑制される。なお、複数のワークのずれ量や複数の治具のずれ量の変化は、上述の実施形態の場合、累積ワークずれ量データや累積治具ずれ量データを参照すればよい。
【０１１４】
さらにまた、上述の実施形態は、治具が加工テーブルに繰り返し配置される、例えば交換されることを考慮したものである。治具が加工テーブルに永久的に固定されるものである場合、上述の実施形態のように、加工装置の機械座標系（ＸＹＺ座標系）における治具基準点Ｏｊの座標を測定するとともに、治具の座標系（ＸｊＹｊＺｊ座標系）におけるワーク基準点Ｏｗの座標を測定することが必要でなくなる。すなわち、ＸＹＺ座標系におけるワーク基準点Ｏｗの座標を測定し、この測定値に基づいて異常を判定したり、加工データ内の座標値を補正すればよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
以上のように本発明によれば、ワークは少ない治具で、多方向からの加工が可能になる。したがって、機械加工分野において好適に利用される可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明の一実施形態のワークの加工装置の構成要素であるマシニングセンタを示す図である。
【図２】図１に示すマシニングセンタの制御系を示す図である。
【図３】治具に保持されているワークを示す図である。
【図４】別の治具に保持されているワークを示す図である。
【図５】治具の基準点の座標を検出するフローを示す図である。
【図６】治具の基準点の座標の検出方法を説明するための図である。
【図７】ワークの基準点の座標を検出するフローを示す図である
【図８】ワークの基準点の座標の検出方法を説明するための図である。
【図９】加工プログラムデータを補正するフローを示す図である。
【符号の説明】
【０１１７】
１８  治具
Ｗ  ワーク
Ｏｗ  ワークの基準点
【図１】
2008279516.tif 000003
【図２】
2008279516.tif 000004
【図３】
2008279516.tif 000005
【図４】
2008279516.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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