(57)【要約】【課題】加工の精度を高く維持しつつ、多数のワークＷに対する一連の加工の作業時間を短くして、生産性を十分に向上させること。【解決手段】第１被計測箇所におけるワーク取付フレーム９に対する工具保持フレーム２５の相対距離Ｓ１を計測する第１計測手段３５と、第２被計測箇所におけるワーク取付フレーム９に対する工具保持フレーム２５の相対距離Ｓ２を計測する第２計測手段３７と、第１被計測箇所における相対距離Ｓ１及び第２被計測箇所における相対距離Ｓ２に基づいて、環境温度変化によるＸ軸方向の熱変形誤差Ｅａを含むＸ軸方向の機械変動誤差Ｅを演算する変動誤差演算手段４１と、Ｘ軸方向の機械変動誤差Ｅに基づいてアクチュエータ２９の指令値Ｈを補正する指令値補正手段４３と、補正済みの指令値Ｈに基づいてアクチュエータ２９を制御するアクチュエータ制御手段４５とを具備したこと。【選択図】図１
2008296316.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースフレームと、該ベースフレームに設けられかつワークを取付可能なワーク取付フレームと、前記ベースフレームに前記ワーク取付フレームに対して相対的に水平なＸ軸方向へ移動可能に設けられかつ工具を保持する工具保持フレームと、該工具保持フレームを前記ワーク取付フレームに対して相対的にＸ軸方向へ移動させるアクチュエータとを具備した工作機械において、
第１被計測箇所における前記ワーク取付フレームに対する前記工具保持フレームの相対距離を計測する第１計測手段と、
前記第１被計測箇所と異なる高さの第２被計測箇所における前記ワーク取付フレームに対する前記工具保持フレームの相対距離を計測する第２計測手段と、
前記第１計測手段によって計測された前記第１被計測箇所における相対距離及び前記第２計測手段によって計測された前記第２被計測箇所における相対距離に基づいて、環境温度変化によるＸ軸方向の熱変形誤差を含むＸ軸方向の機械変動誤差を演算する変動誤差演算手段と、
前記変動誤差演算手段によって演算されたＸ軸方向の機械変動誤差に基づいて前記アクチュエータの指令値を補正する指令値補正手段と、
前記指令値補正手段によって補正済みの指令値に基づいて前記アクチュエータを制御するアクチュエータ制御手段とを具備したことを特徴とする工作機械。
【請求項２】
前記第１被計測箇所又は前記第２被計測箇所と同じ高さでかつ異なるＹ軸座標位置の第３被計測箇所における前記ワーク取付フレームに対する前記工具保持フレームの相対距離を検出する第３計測手段を具備し、
前記変動誤差演算手段は、前記第１計測手段によって計測された前記第１被計測箇所における相対距離、前記第２計測手段によって計測された前記第２被計測箇所における相対距離、及び前記第３計測手段によって計測された前記第３被計測箇所における相対距離に基づいて、環境温度変化によるＸ軸方向の熱変形誤差を含むＸ軸方向の機械変動誤差を演算するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の工作機械。
【請求項３】
ベースフレームと、該ベースフレームに設けられかつワークを取付可能なワーク取付フレームと、前記ベースフレームに前記ワーク取付フレームに対して相対的にＸ軸方向へ移動可能に設けられかつ工具を保持する工具保持フレームと、該工具保持フレームを前記ワーク取付フレームに対して相対的にＸ軸方向へ移動させるアクチュエータとを具備した工作機械において、
機械固有の変形誤差基準位置に前記工具保持フレームを前記ワーク取付フレームに対して相対的に位置させた際に、被計測箇所における前記ワーク取付フレームに対する前記工具保持フレームの相対距離を計測する計測手段と、
前記計測手段によって計測された前記被計測箇所における相対距離及び機械固有の熱変形基準位置に基づいて環境温度変化によるＸ軸方向の熱変形誤差を演算する熱変形誤差演算手段と、
前記熱変形誤差演算手段によって演算されたＸ軸方向の熱変形誤差に基づいて前記アクチュエータの指令値を補正する指令値補正手段と、
前記指令値補正手段によって補正済みの指令値に基づいて前記アクチュエータを制御するアクチュエータ制御手段とを具備したことを特徴とする工作機械。
【請求項４】
請求項１に記載の工作機械の使用方法において、
第１計測手段によって第１被計測箇所におけるワーク取付フレームに対する工具保持フレームの相対距離を計測すると共に、第２計測手段によって前記第１被計測箇所と異なる第２被計測箇所における前記ワーク取付フレームに対する前記工具保持フレームの相対距離を計測する第１工程と、
前記第１工程の終了後に、変動誤差演算手段によって前記第１被計測箇所における相対距離及び前記第２被計測箇所における相対距離に基づいて、環境温度変化によるＸ軸方向の熱変形誤差を含むＸ軸方向の機械変動誤差を演算する第２工程と、
前記第２工程の終了後に、指令値補正手段によってＸ軸方向の機械変動誤差に基づいて前記アクチュエータの指令値を補正する第３工程と、
前記第３工程の終了後に、アクチュエータ制御手段によって補正済みの指令値に基づいてアクチュエータを制御して前記工具保持フレームを前記ワーク取付フレームに対して相対的にＸ軸方向へ移動させることにより、極めて高い精度が要求される加工をワークに対して行う第４工程とを具備したことを特徴とする工作機械の使用方法。
【請求項５】
請求項３に記載の工作機械の使用方法において、
機械固有の熱変形基準位置に工具保持フレームをワーク取付フレームに対して相対的に位置させて、計測手段によって被計測箇所における前記ワーク取付フレームに対する前記工具保持フレームの相対距離を計測する第１工程と、
前記第１工程の終了後に、熱変形誤差演算手段によって前記被計測箇所における相対距離及び機械固有の熱変形基準位置に基づいて環境温度変化によるＸ軸方向の熱変形誤差を演算する第２工程と、
前記第２工程の終了後に、指令値補正手段によってＸ軸方向の熱変形誤差に基づいて前記アクチュエータの指令値を補正する第３工程と、
前記第３工程の終了後に、アクチュエータ制御手段によって補正済みの指令値に基づいてアクチュエータを制御して前記工具保持フレームを前記ワーク取付フレームに対して相対的にＸ軸方向へ移動させることにより、極めて高い精度が要求される加工をワークに対して行う第４工程とを具備したことを特徴とする工作機械の使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極めて高い精度が要求される加工をワークに対して行うことができる工作機械、及びこの工作機械の使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯切り盤、旋盤、研削盤、又は穴明け加工機等の一般的な工作機械は、ベースフレームを具備しており、このベースフレームには、ワーク（被加工物）を取付可能なワーク取付フレームが設けられている。また、ベースフレームには、工具を保持する工具保持フレームがワーク取付フレームに対して相対的に水平なＸ軸方向へ移動可能に設けられており、ベースフレームの適宜位置には、工具保持フレームをワーク取付フレームに対して相対的にＸ軸方向へ移動させる移動モータが設けられている。
【０００３】
ところで、例えば、スーパーチャージャーにおけるロータ（雄ロータ、雌ロータ）の仕上げ加工等、極めて高い精度が要求される加工をワークに対して行う場合には、環境温度変化によるＸ軸方向の熱変形誤差を十分に考慮する必要がある。そのため、実際の加工をワークに対して行う前に、ワークに誤差演算用の試し加工を行い、試し加工後に計測されたワークの寸法に基づいてＸ軸方向の熱変形誤差を演算し、Ｘ軸方向の熱変形誤差に基づいて移動モータの指令値を補正する。
【０００４】
なお、本発明に関連する先行技術として特許文献１に示すものがある。
【特許文献１】特開２０００−３２６１８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、極めて高い精度が要求される加工を多数のワークに対して繰り返して行う場合に、誤差演算用の試し加工の終了時からの経過時間が長くなると、環境温度変化による実際のＸ軸方向の熱変形誤差が変化して、加工の精度を高く維持することが困難になる。一方、誤差演算用の試し加工の回数を増やして、加工の精度を高く維持しようとすると、誤差演算用の試し加工の時間を含む、多数のワークに対する一連の加工の作業時間が長くなって、生産性を十分に向上させることができなくなる。
【０００６】
そこで、本発明は、前述の問題を解決することができる、新規な構成の工作機械及び工作機械の使用方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の特徴は、ベースフレームと、該ベースフレームに設けられかつワークを取付可能なワーク取付フレームと、前記ベースフレームに前記ワーク取付フレームに対して相対的に水平なＸ軸方向へ移動可能に設けられかつ工具を保持する工具保持フレームと、該工具保持フレームを前記ワーク取付フレームに対して相対的にＸ軸方向へ移動させるアクチュエータとを具備した工作機械において、第１被計測箇所における前記ワーク取付フレームに対する前記工具保持フレームの相対距離を計測する第１計測手段と、前記第１被計測箇所と異なる高さの第２被計測箇所における前記ワーク取付フレームに対する前記工具保持フレームの相対距離を計測する第２計測手段と、前記第１計測手段によって計測された前記第１被計測箇所における相対距離及び前記第２計測手段によって計測された前記第２被計測箇所における相対距離に基づいて、環境温度変化によるＸ軸方向の熱変形誤差を含むＸ軸方向の機械変動誤差を演算する変動誤差演算手段と、前記変動誤差演算手段によって演算されたＸ軸方向の機械変動誤差に基づいて前記アクチュエータの指令値を補正する指令値補正手段と、前記指令値補正手段によって補正済みの指令値に基づいて前記アクチュエータを制御するアクチュエータ制御手段とを具備したことを要旨とする。
【０００８】
ここで、本願の特許請求の範囲及び明細書中において、環境温度変化によるＸ軸方向の熱変形誤差とは、環境温度変化によって前記工具保持フレーム等に生じる倒れ変形によるＸ軸方向の倒れ誤差、環境温度変化によって前記工具保持フレーム等に生じるねじれ変形によるＸ軸方向のねじれ誤差のうち少なくともいずれかを含む誤差のことをいい、Ｘ軸方向の機械変動誤差には、環境温度変化によるＸ軸方向の熱変形誤差の他に、老朽化等に伴う位置誤差も含まれる。また、本願の特許請求の範囲及び明細書中において、設けられとは、直接的に設けられたことの他に、ブラケット等の中間部材を介して間接的に設けられたことを含む意である。
【０００９】
第１の特徴によると、前記第１計測手段によって前記第１被計測箇所における相対距離を計測すると共に、前記第２計測手段によって前記第２被計測箇所における相対距離を計測する。次に、前記変動誤差演算手段によって前記第１被計測箇所における相対距離及び前記第２被計測箇所における相対距離に基づいてＸ軸方向の機械変動誤差を演算し、前記指令値補正手段によってＸ軸方向の機械変動誤差に基づいて前記アクチュエータの指令値を補正する。そして、前記アクチュエータ制御手段によって補正済みの指令値に基づいて前記アクチュエータを制御して前記工具保持フレームを前記ワーク取付フレームに対して相対的にＸ軸方向へ移動させることにより、極めて高い精度が要求される加工をワークに対して行うことができる。
【００１０】
要するに、極めて高い精度が要求される加工をワークに対して行う直前に、前記第１被計測箇所における相対距離及び前記第２被計測箇所における相対距離を計測し、前記第１被計測箇所における相対距離及び前記第２被計測箇所における相対距離に基づいてＸ軸方向の機械変動誤差を演算し、Ｘ軸方向の機械変動誤差に基づいて前記アクチュエータの指令値を補正することができる。これにより、誤差演算用の試し加工を行うことなく、極めて高い精度が要求される加工を多数のワークに対して繰り返して行う場合であっても、演算されたＸ軸方向の機械変動誤差と実際のＸ軸方向の機械変動誤差に差がほとんど生じない。
【００１１】
本発明の第２の特徴は、ベースフレームと、該ベースフレームに設けられかつワークを取付可能なワーク取付フレームと、前記ベースフレームに前記ワーク取付フレームに対して相対的にＸ軸方向へ移動可能に設けられかつ工具を保持する工具保持フレームと、該工具保持フレームを前記ワーク取付フレームに対して相対的にＸ軸方向へ移動させるアクチュエータとを具備した工作機械において、機械固有の熱変形基準位置に前記工具保持フレームを前記ワーク取付フレームに対して相対的に位置させた際に、被計測箇所における前記ワーク取付フレームに対する前記工具保持フレームの相対距離を計測する計測手段と、前記計測手段によって計測された前記被計測箇所における相対距離及び機械固有の熱変形基準位置に基づいて、環境温度変化によるＸ軸方向の熱変形誤差を含むＸ軸方向の機械変動誤差を演算する熱変形誤差演算手段と、前記熱変形誤差演算手段によって演算されたＸ軸方向の機械変動誤差に基づいて前記アクチュエータの指令値を補正する指令値補正手段と、前記指令値補正手段によって補正済みの指令値に基づいて前記アクチュエータを制御するアクチュエータ制御手段とを具備したことを要旨とする。
【００１２】
ここで、本願の特許請求の範囲及び明細書中において、機械固有の熱変形基準位置とは、例えば、環境温度変化によって前記工具保持フレーム等に生じる倒れ変形の基準なるＸ軸方向の位置のことをいい、試験等によって予め求められている。
【００１３】
第２特徴によると、機械固有の熱変形基準位置に前記工具保持フレームを前記ワーク取付フレームに対して相対的に位置させて、前記計測手段によって前記被計測箇所における前記ワーク取付フレームに対する前記工具保持フレームの相対距離を計測する。次に、前記熱変形誤差演算手段によって前記被計測箇所における相対距離及び機械固有の熱変形基準位置に基づいてＸ軸方向の熱変形誤差を演算し、前記指令値補正手段によってＸ軸方向の熱変形誤差に基づいて前記アクチュエータの指令値を補正する。そして、前記アクチュエータ制御手段によって補正済みの指令値に基づいて前記アクチュエータを制御して前記工具保持フレームを前記ワーク取付フレームに対して相対的にＸ軸方向へ移動させることにより、極めて高い精度が要求される加工をワークに対して行うことができる。
【００１４】
要するに、極めて高い精度が要求される加工をワークに対して行う直前に、前記被計測箇所における相対距離を計測し、前記被計測箇所における相対距離及び機械固有の熱変形基準位置に基づいてＸ軸方向の熱変形誤差を演算し、Ｘ軸方向の熱変形誤差に基づいて前記アクチュエータの指令値を補正することができる。これにより、誤差演算用の試し加工を行うことなく、極めて高い精度が要求される加工を多数のワークに対して繰り返して行う場合であっても、演算されたＸ軸方向の熱変形誤差と実際のＸ軸方向の熱変形誤差に差がほとんど生じない。
【００１５】
本発明の第３の特徴は、第１の特徴からなる工作機械の使用方法において、第１計測手段によって第１被計測箇所におけるワーク取付フレームに対する工具保持フレームの相対距離を計測すると共に、第２計測手段によって前記第１被計測箇所と異なる第２被計測箇所における前記ワーク取付フレームに対する前記工具保持フレームの相対距離を計測する第１工程と、前記第１工程の終了後に、変動誤差演算手段によって前記第１被計測箇所における相対距離及び前記第２被計測箇所における相対距離に基づいて、環境温度変化によるＸ軸方向の熱変形誤差を含むＸ軸方向の機械変動誤差を演算する第２工程と、前記第２工程の終了後に、指令値補正手段によってＸ軸方向の機械変動誤差に基づいて前記アクチュエータの指令値を補正する第３工程と、前記第３工程の終了後に、アクチュエータ制御手段によって補正済みの指令値に基づいてアクチュエータを制御して前記工具保持フレームを前記ワーク取付フレームに対して相対的にＸ軸方向へ移動させることにより、誤差演算用の試し加工を行うことなく、極めて高い精度が要求される加工をワークに対して行う第４工程とを具備したことを要旨とする。
【００１６】
第３の特徴によると、極めて高い精度が要求される加工をワークに対して行う直前に、前記第１被計測箇所における相対距離及び前記第２被計測箇所における相対距離を計測し、前記第１被計測箇所における相対距離及び前記第２被計測箇所における相対距離に基づいてＸ軸方向の機械変動誤差を演算し、Ｘ軸方向の機械変動誤差に基づいて前記アクチュエータの指令値を補正しているため、誤差演算用の試し加工を行うことなく、極めて高い精度が要求される加工を多数のワークに対して繰り返して行う場合であっても、演算されたＸ軸方向の機械変動誤差と実際のＸ軸方向の機械変動誤差に差がほとんど生じない。
【００１７】
本発明の第４の特徴は、第２の特徴からなる工作機械の使用方法において、機械固有の熱変形基準位置に工具保持フレームをワーク取付フレームに対して相対的に位置させて、計測手段によって被計測箇所における前記ワーク取付フレームに対する前記工具保持フレームの相対距離を計測する第１工程と、前記第１工程の終了後に、熱変形誤差演算手段によって前記被計測箇所における相対距離及び機械固有の熱変形基準位置に基づいて、環境温度変化によるＸ軸方向の熱変形誤差を含むＸ軸方向の熱変形誤差を演算する第２工程と、前記第２工程の終了後に、指令値補正手段によってＸ軸方向の熱変形誤差に基づいて前記アクチュエータの指令値を補正する第３工程と、前記第３工程の終了後に、アクチュエータ制御手段によって補正済みの指令値に基づいてアクチュエータを制御して前記工具保持フレームを前記ワーク取付フレームに対して相対的にＸ軸方向へ移動させることにより、極めて高い精度が要求される加工をワークに対して行う第４工程とを具備したことを要旨とする。
【００１８】
第４の特徴によると、極めて高い精度が要求される加工をワークに対して行う直前に、前記被計測箇所における相対距離を計測し、前記被計測箇所における相対距離及び機械固有の熱変形基準位置に基づいてＸ軸方向の熱変形誤差を演算し、Ｘ軸方向の熱変形誤差に基づいて前記アクチュエータの指令値を補正しているため、誤差演算用の試し加工を行うことなく、極めて高い精度が要求される加工を多数のワークに対して繰り返して行う場合であっても、演算されたＸ軸方向の熱変形誤差と実際のＸ軸方向の熱変形誤差に差がほとんど生じない。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、誤差演算用の試し加工を行うことなく、極めて高い精度が要求される加工を多数のワークに対して繰り返して行う場合であっても、演算されたＸ軸方向の機械変動誤差と実際のＸ軸方向の機械変動誤差に差がほとんど生じないため、加工の精度を高く維持しつつ、多数のワークに対する一連の加工の作業時間を短くして、生産性を十分に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図１から図５を参照して説明する。
【００２１】
ここで、図１及び図２は、第１実施形態に係る歯切り盤の模式的な正面図、図３は、第１実施形態に係る歯切り盤の機械変動誤差を説明する図、図４は、第１実施形態に係る歯切り盤の使用方法を説明するフローチャートである。
【００２２】
図１及び図２に示すように、第１実施形態に係る歯切り盤１は、仕上げ加工（極めて高い精度が要求される加工の一例）をワークＷ（第１実施形態にあっては、スーパーチャージャーにおけるロータ）に対して行う機械であって、Ｘ軸方向（換言すれば、左右方向）へ延びたベースフレーム３を具備している。
【００２３】
ベースフレーム３の右部には、Ｙ軸方向（換言すれば、前後方向）へ延びた一対のＹ軸ガイド部材５が設けられており、一対のＹ軸ガイド部材５には、ワークＷを取付可能なワーク取付具７を備えたワーク取付フレーム９がＸ軸方向へ移動可能に設けられており、換言すれば、ベースフレーム３の右部には、ワーク取付フレーム９が一対のＹ軸ガイド部材５を介してＹ軸方向へ移動可能に設けられている。また、ワーク取付フレーム９の適宜位置には、ワークＷをＹ軸に平行な軸心周りに回転させるワーク回転モータ１１が設けられている。更に、ベースフレーム３の右部には、ワーク取付フレーム９をＹ軸方向へ移動させるＹ軸移動モータ１３が設けられており、ベースフレーム３における一対のＹ軸ガイド部材５の間には、Ｙ軸移動モータ１３の出力軸に連動連結しかつＹ軸方向へ延びたＹ軸ボールネジ１５が回転可能に設けられてあって、ワーク取付フレーム９の適宜位置には、Ｙ軸ボールネジ１５に螺合したナット部材１７が設けられている。
【００２４】
ベースフレーム３の左部には、Ｘ軸方向へ延びた一対のＸ軸ガイド部材１９（１つのＸ軸ガイド部材１９のみ図示）が設けられており、一対のＸ軸ガイド部材１９には、総型回転工具２１を保持する工具保持具２３を備えた工具保持フレーム２５がＸ軸方向へ移動可能に設けられており、換言すれば、ベースフレーム３の左部には、工具保持フレーム２５が一対のＸ軸ガイド部材１９を介してＸ軸方向へ移動可能に設けられている。また、工具保持フレーム２５の適宜位置には、総型回転工具２１をＹ軸に平行な軸心周りに回転させる工具回転モータ２７が設けられている。更に、ベースフレーム３の左部には、工具保持フレーム２５をＸ軸方向へ移動させるＸ軸移動モータ２９が設けられており、ベースフレーム３における一対のＸ軸ガイド部材１９の間には、Ｘ軸移動モータ２９の出力軸に連動連結しかつＸ軸方向へ延びたＸ軸ボールネジ３１が回転可能に設けられてあって、工具保持フレーム２５の適宜位置には、Ｘ軸ボールネジ３１に螺合したナット部材３３が設けられている。
【００２５】
続いて、第１実施形態に係る歯切り盤１の要部について説明する。
【００２６】
図１から図３に示すように、ワーク取付フレーム９の上部には、第１計測手段としての第１電気マイクロメータ３５が設けられており、この第１電気マイクロメータ３５は、Ｘ軸方向の計測基準位置Ｐに工具保持フレームを位置させた際に、第１被計測箇所におけるワーク取付フレーム９に対する工具保持フレーム２５の相対距離Ｓ１を計測するものである。また、ワーク取付フレーム９の下部には、第２計測手段としての第２電気マイクロメータ３７が設けられており、この第２電気マイクロメータ３７は、Ｘ軸方向の計測基準位置Ｐに工具保持フレーム２５を位置させた際に、第１被計測箇所と同じＹ軸座標位置でかつ異なる高さ（Ｚ軸座標位置）の第２被計測箇所におけるワーク取付フレーム９に対する工具保持フレーム２５の相対距離Ｓ２を計測するものである。なお、第１電気マイクロメータ３５及び第２電気マイクロメータ３７の代わりに、第１計測手段及び第２計測手段として例えば光学センサ等を用いても構わない。
【００２７】
第１電気マイクロメータ３５及び第２電気マイクロメータ３７には、ＮＣコントローラ３９が電気的に接続されており、このＮＣコントローラ３９は、制御プログラム等を記憶するメモリと、制御プログラムの実行処理等を行うＣＰＵとを備えてあって、ＮＣコントローラ３９には、ワーク回転モータ１１、Ｙ軸移動モータ１３、工具回転モータ２７、及びＸ軸移動モータ２９が電気的に接続されている。
【００２８】
そして、ＮＣコントローラ３９のＣＰＵは、第１電気マイクロメータ３５によって計測された第１被計測箇所における相対距離Ｓ１及び第２マイクロメータによって計測された第２被計測箇所における相対距離Ｓ２に基づいて、環境温度変化によるＸ軸方向の熱変形誤差Ｅａを含むＸ軸方向の機械変動誤差Ｅを演算する変動誤差演算部４１としての機能、演算されたＸ軸方向の機械変動誤差Ｅに基づいてＸ軸移動モータの指令値Ｈを補正する指令値補正部４３としての機能、及び補正済みの指令値Ｈに基づいてＸ軸移動モータ２９を制御するＸ軸移動モータ制御部４５としての機能を有している。ここで、環境温度変化によるＸ軸方向の熱変形誤差Ｅａとは、第１実施形態にあっては、主として、環境温度変化によって工具保持フレーム２５等に生じる倒れ変形によるＸ軸方向の倒れ誤差のことをいい、Ｘ軸方向の機械変動誤差Ｅには、環境温度変化によるＸ軸方向の熱変形誤差Ｅａの他に、老朽化等に伴う位置誤差Ｅｂも含まれる。
【００２９】
続いて、第１実施形態に係る歯切り盤の使用方法（工作機械の使用方法）について図４を参照して説明する。
【００３０】
第１実施形態に係る歯切り盤の使用方法は、(1-1)第１工程、(1-2)第２工程、(1-3)第３工程、及び(1-4)第４工程を具備しており、各工程の具体的な内容は、次のようになる。
【００３１】
(1-1)  第１工程
Ｘ軸移動モータ２９の駆動により工具保持フレーム２５をワーク取付フレーム９に接近するＸ軸方向へ移動させて、計測基準位置Ｐに位置させる。そして、第１電気マイクロメータ３５によって第１被計測箇所における相対距離Ｓ１を計測すると共に、第２電気マイクロメータ３７によって第２被計測箇所における相対距離Ｓ２を計測する（図４におけるステップ１１）。
【００３２】
(1-2)  第２工程
前記(1-1)第１工程の終了後に、ＮＣコントローラ３９のＣＰＵ（変動誤差演算部）によって第１被計測箇所における相対距離Ｓ１及び第２被計測箇所における相対距離Ｓ２に基づいて、環境温度変化によるＸ軸方向の熱変形誤差Ｅａを含むＸ軸方向の機械変動誤差Ｅを演算する（図４におけるステップ１２）。なお、Ｘ軸方向の機械変動誤差Ｅの演算にあたっては、ワークＷの軸心と第１電気マイクロメータ３５のＺ軸方向の距離Ｌ１、及びワークＷの軸心と第２電気マイクロメータ３７のＺ軸方向の距離Ｌ２も用いられる。
【００３３】
(1-3)  第３工程
前記(1-3)第２工程の終了後に、ＮＣコントローラ３９のＣＰＵ（指令値補正部４３）によってＸ軸方向の機械変動誤差Ｅに基づいてＸ軸移動モータ２９の指令値Ｈを補正する（図４におけるステップ１３）。
【００３４】
(1-4)  第４工程
前記(1-3)第３工程の終了後に、Ｘ軸移動モータ２９の駆動により工具保持フレーム２５をワーク取付フレーム９に離反するＸ軸方向へ移動させて、ワークＷをワーク取付具７に取付ける。そして、ワーク回転モータ１１の駆動によりワークＷを、工具回転モータ２７の駆動により総型回転工具２１をそれぞれ回転させた状態の下で、ＮＣコントローラ３９のＣＰＵ（Ｘ軸移動モータ制御部４５）によって補正済みの指令値Ｈに基づいてＸ軸移動モータ２９を制御して工具保持フレーム２５をワーク取付フレーム９に接近するＸ軸方向へ移動させて、総型回転工具２１をワークＷに接触させる（図４におけるステップ１４）。そして、Ｙ軸移動モータ１３の駆動によりワーク取付フレーム９をＹ軸方向へ移動させる。これにより、仕上げ加工をワークＷに対して行うことができる（図４におけるステップ１５）。
【００３５】
次に、第１実施形態の作用及び効果について説明する。
【００３６】
仕上げ加工をワークＷに対して行う直前に、第１被計測箇所における相対距離Ｓ１及び第２被計測箇所における相対距離Ｓ２を計測し、第１被計測箇所における相対距離Ｓ１及び第２被計測箇所における相対距離Ｓ２に基づいてＸ軸方向の機械変動誤差Ｅを演算し、Ｘ軸方向の機械変動誤差Ｅに基づいてＸ軸移動モータ２９の指令値Ｈを補正しているため、誤差演算用の試し加工を行うことなく、仕上げ加工を多数のワークＷに対して繰り返して行う場合であっても、演算されたＸ軸方向の機械変動誤差Ｅと実際のＸ軸方向の機械変動誤差に差がほとんど生じない。
【００３７】
よって、第１実施形態によれば、加工の精度を高く維持しつつ、多数のワークＷに対する一連の加工の作業時間を短くして、生産性を十分に向上させることができる。
【００３８】
（第１実施形態の変型例）
第１実施形態の変型例について図５を参照して説明する。
【００３９】
ここで、図５は、第１実施形態の変型例の特徴部分の模式的な平面図である。
【００４０】
図５に示すように、ワーク取付フレーム９の上部には、第３計測手段としての第３電気マイクロメータ４７が設けられており、この第３電気マイクロメータ４７は、Ｘ軸方向の計測基準位置Ｐ（図２参照）に工具保持フレーム２５を位置させた際に、第１被計測箇所と同じ高さ（Ｘ軸座標）でかつ異なるＹ軸座標位置の第３被計測箇所におけるワーク取付フレーム９に対する工具保持フレーム２５の相対距離Ｓ３を計測するものである。なお、第３電気マイクロメータ４７によって第１被計測箇所と同じ高さでかつ異なるＹ軸座標位置の第３被計測箇所における相対距離Ｓ３を計測するの代わりに、第２被計測箇所と同じ高さでかつ異なるＹ軸座標位置の別の第３被計測箇所における相対距離を計測しても構わない。
【００４１】
また、前記(1-2)第２工程において、ＮＣコントローラ３９のＣＰＵ（変動誤差演算部４１）によって第１被計測箇所における相対距離Ｓ１、第２被計測箇所における相対距離Ｓ２、及び第３被計測箇所における相対距離Ｓ３に基づいて、環境温度変化によるＸ軸方向の熱変形誤差Ｅａを含むＸ軸方向の機械変動誤差Ｅを演算する（図１参照）。ここで、環境温度変化によるＸ軸方向の熱変形誤差Ｅａとは、第１実施形態の変型例にあっては、主として、環境温度変化によって工具保持フレーム２５等に生じる倒れ変形によるＸ軸方向の倒れ誤差（図３参照）、及び環境温度変化によって工具保持フレーム２５等に生じるねじれ変形によるＸ軸方向のねじれ誤差のことをいう。
【００４２】
なお、第１実施形態の変型例においても、前述の第１実施形態と同様の作用及び効果を奏する。
【００４３】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について図６から図９を参照して説明する。
【００４４】
ここで、図６及び図７は、第２実施形態に係る歯切り盤の模式的な正面図、図８は、第２実施形態に係る歯切り盤の機械変動誤差を説明する図、図９は、第２実施形態に係る歯切り盤の使用方法を説明するフローチャートである。
【００４５】
図６から図８に示すように、第２実施形態に係る歯切り盤４９は、仕上げ加工をワークＷ（例えばスーパーチャージャーにおけるロータ）に対して行う機械であって、第１実施形態に係る歯切り盤１と略同じ構成を有しており、第２実施形態の係る歯切り盤４９の具体的な構成のうち、第１実施形態に係る歯切り盤１の具体的な構成と異なる部分について説明する。なお、第２の実施形態に係る歯切り盤４９における複数の構成要素のうち、第１の実施形態に係る歯切り盤１における構成要素と対応するものについては、図中に同一番号を付して、説明を省略する。
【００４６】
ワーク取付フレーム９の上部には、計測手段としての電気マイクロメータ５１が設けられており、この電気マイクロメータ５１は、機械固有の熱変形基準位置Ｍに工具保持フレーム２５を位置させた際に、被計測箇所におけるワーク取付フレーム９に対する工具保持フレーム２５の相対距離Ｓを計測するものである。ここで、機械固有の熱変形基準位置Ｍとは、第２実施形態にあっては、環境温度変化によって工具保持フレーム２５に生じる倒れ変形の基準なるＸ軸方向の位置のことをいい、試験等によって予め求められている。なお、電気マイクロメータ５１の代わりに、計測手段として例えば光学センサ等を用いても構わない。
【００４７】
電気マイクロメータ５１には、ＮＣコントローラ５３が電気的に接続されており、このＮＣコントローラ５３は、制御プログラム等を記憶するメモリと、制御プログラムの実行処理等を行うＣＰＵとを備えてあって、ＮＣコントローラ５３には、ワーク回転モータ１１、Ｙ軸移動モータ１３、工具回転モータ２７、及びＸ軸移動モータ２９が電気的に接続されている。
【００４８】
そして、ＮＣコントローラ５３のＣＰＵは、被計測箇所における相対距離Ｓ及び機械固有の熱変形基準位置Ｍに基づいて環境温度変化によるＸ軸方向の熱変形誤差Ｅａを演算する熱変形誤差演算部５５としての機能、演算されたＸ軸方向の熱変形誤差Ｅａに基づいてＸ軸移動モータ２９の指令値Ｈを補正する指令値補正部５７としての機能、及び補正済みの指令値Ｈに基づいてＸ軸移動モータ２９を制御するＸ軸移動モータ制御部５９としての機能を有している。ここで、環境温度変化によるＸ軸方向の熱変形誤差Ｅａとは、第２実施形態にあっては、主として、環境温度変化によって工具保持フレーム２５等に生じる倒れ変形によるＸ軸方向の倒れ誤差のことをいう。
【００４９】
続いて、第２実施形態に係る歯切り盤の使用方法（工作機械の使用方法）について図９を参照して説明する。
【００５０】
第２実施形態に係る歯切り盤の使用方法は、(2-1)第１工程、(2-2)第２工程、(2-3)第３工程、及び(2-4)第４工程を具備しており、各工程の具体的な内容は、次のようになる。
【００５１】
(2-1)  第１工程
Ｘ軸移動モータ２９の駆動により工具保持フレーム２５をワーク取付フレーム９に接近するＸ軸方向へ移動させて、機械固有の熱変形基準位置Ｍに位置させる。そして、電気マイクロメータ５１によって被計測箇所における相対距離Ｓを計測する（図９におけるステップ２１）。
【００５２】
(2-2)  第２工程
前記(2-1)第１工程の終了後に、ＮＣコントローラ５３のＣＰＵ（熱変形誤差演算部５５）によって被計測箇所における相対距離Ｓ及び機械固有の熱変形誤差基準位置Ｍに基づいて環境温度変化によるＸ軸方向の熱変形誤差Ｅａを演算する（図９におけるステップ２２）。
【００５３】
(2-3)  第３工程
前記(2-3)第２工程の終了後に、ＮＣコントローラ５３のＣＰＵ（指令値補正部５７）によってＸ軸方向の熱変形誤差Ｅａに基づいてＸ軸移動モータ２９の指令値Ｈを補正する（図９におけるステップ２３）。
【００５４】
(2-4)  第４工程
前記(2-3)第３工程の終了後に、Ｘ軸移動モータ２９の駆動により工具保持フレーム２５をワーク取付フレーム９に離反するＸ軸方向へ移動させて、ワークＷをワーク取付具７に取付ける。そして、ワーク回転モータ１１の駆動によりワークＷを、工具回転モータ２７の駆動により総型回転工具２１をそれぞれ回転させた状態の下で、ＮＣコントローラ５３のＣＰＵ（Ｘ軸移動モータ制御部５９）によって補正済みの指令値Ｈに基づいてＸ軸移動モータ２９を制御して工具保持フレーム２５をワーク取付フレーム９に接近するＸ軸方向へ移動させて、総型回転工具２１をワークＷに接触させる。そして、Ｙ軸移動モータ１３の駆動によりワーク取付フレーム９をＹ軸方向へ移動させる。これにより、仕上げ加工をワークＷに対して行うことができる。
【００５５】
次に、第２実施形態の作用及び効果について説明する。
【００５６】
仕上げ加工をワークＷに対して行う直前に、被計測箇所における相対距離Ｓを計測し、被計測箇所における相対距離Ｓ及び機械固有の熱変形基準位置Ｍに基づいてＸ軸方向の熱変形誤差Ｅａを演算し、Ｘ軸方向の熱変形誤差Ｅａに基づいてＸ軸移動モータ２９の指令値Ｈを補正しているため、誤差演算用の試し加工を行うことなく、仕上げ加工を多数のワークＷに対して繰り返して行う場合であっても、演算されたＸ軸方向の熱変形誤差Ｅａと実際のＸ軸方向の熱変形誤差に差がほとんど生じない。
【００５７】
よって、第２実施形態によれば、加工の精度を高く維持しつつ、多数のワークＷに対する一連の加工の作業時間を短くして、生産性を十分に向上させることができる。
【００５８】
なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、例えば、本発明の実施形態に係る歯切り盤１（４９）の要部を、極めて高い精度が要求される加工をワークに対して行うことができる別の工作機械に適用する等、その他、種々の態様で実施可能である。また、本発明に包含される権利範囲は、これらの実施形態に限定されないものである。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】第１実施形態に係る歯切り盤の模式的な正面図である。
【図２】工具保持フレームがＸ軸方向へ移動した状態における、第１実施形態に係る歯切り盤の模式的な正面図である。
【図３】第１実施形態に係る歯切り盤の機械変動誤差を説明する図である。
【図４】第１実施形態に係る歯切り盤の使用方法を説明するフローチャートである。
【図５】第１実施形態の変型例の特徴部分の模式的な平面図である。
【図６】第２実施形態に係る歯切り盤の模式的な正面図である。
【図７】工具保持フレームがＸ軸方向へ移動した状態における、第２実施形態に係る歯切り盤の模式的な正面図である。
【図８】第２実施形態に係る歯切り盤の機械変動誤差を説明する図である。
【図９】第２実施形態に係る歯切り盤の使用方法を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００６０】
１        歯切り盤
３        ベースフレーム
７        ワーク取付具
９        ワーク取付フレーム
２１        総型回転工具
２３        工具保持具
２５        工具保持フレーム
２９        Ｘ軸移動モータ
３５        第１電気マイクロメータ
３７        第２電気マイクロメータ
３９        ＮＣコントローラ
４１        変動誤差演算部
４３        指令値補正部
４５        Ｘ軸移動モータ制御部
４７        第３電気マイクロメータ
４９        歯切り盤
５１        電気マイクロメータ
５３        ＮＣコントローラ
５５        熱変形誤差演算部
５７        指令値補正部
５９        Ｘ軸移動モータ制御部
【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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【図８】
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【図９】
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