(57)【要約】【課題】環境温度の変化に関わらず簡便かつ高精度な加工を可能とする加工装置および加工方法を提供する。【解決手段】加工装置１に、ワーク２を所定姿勢で固定するワーク固定部４と、加工工具１０を回転可能に担持する加工工具担持部５と、ワーク固定部４および加工工具担持部５の相対位置を検出するターゲット孔７および光センサ８と、ワーク固定部４および加工工具担持部５の相対位置に基づいてワーク固定部４および加工工具担持部５を移動して相対位置を補正する相対位置補正部１４ｂと、ワーク２の温度を検出するワーク温度センサ９と、ワーク２の温度および予め設定されたワーク２の熱膨張係数に基づいて予め設定されたワーク２の加工条件を補正するワーク加工条件補正部１４ｃと、ワーク２の加工条件に基づいて、加工工具１０の回転および、ワーク固定部４および加工工具担持部５の移動を制御する加工動作制御部１４ｄと、を具備した。【選択図】図１
2007260871.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを所定姿勢で固定するワーク固定手段と、
加工工具を所定動作可能に担持する加工工具担持手段と、
前記ワーク固定手段および前記加工工具担持手段の相対位置を検出する相対位置検出手段と、
前記相対位置検出手段により検出された前記ワーク固定手段および前記加工工具担持手段の相対位置に基づいて前記ワーク固定手段および前記加工工具担持手段のいずれか一方または両方を移動して相対位置を補正する相対位置補正手段と、
前記ワークの温度を検出するワーク温度検出手段と、
前記ワーク温度検出手段により検出されたワークの温度および予め設定された前記ワークの熱膨張係数に基づいて、予め設定された前記ワークの加工条件を補正するワーク加工条件補正手段と、
前記ワーク加工条件補正手段により補正されたワークの加工条件に基づいて、前記加工工具の動作、および、前記ワーク固定手段または前記加工工具担持手段のいずれか一方または両方の移動を制御し、前記ワークに所定の加工を施す加工動作制御手段と、
を具備することを特徴とする加工装置。
【請求項２】
前記ワーク固定手段は、
前記ワークの所定位置に設けられたワーク側係合部と係合する固定側係合部を具備することを特徴とする請求項１に記載の加工装置。
【請求項３】
前記ワーク加工条件補正手段は、前記ワーク側係合部を基準として前記ワークの加工条件を補正することを特徴とする請求項２に記載の加工装置。
【請求項４】
前記相対位置検出手段は、
前記ワーク固定手段または前記加工工具担持手段のいずれか一方に設けられたターゲットと、
前記ワーク固定手段または前記加工工具担持手段の他方に設けられ、前記ターゲットとの相対位置を検出するターゲット検出センサと、
を具備することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の加工装置。
【請求項５】
前記ワーク固定手段の温度を検出するワーク固定側温度検出手段と、
前記加工工具担持手段の温度を検出する加工工具側温度検出手段と、
を具備し、
前記相対位置補正手段は、
前記ワーク固定側温度検出手段により検出されたワーク固定手段の温度、前記加工工具側温度検出手段により検出された加工工具担持手段の温度、予め設定された前記ワーク固定手段の熱膨張係数および予め設定された前記加工工具担持手段の熱膨張係数に基づいて、前記ターゲットおよび前記ターゲット検出センサの相対位置を補正することを特徴とする請求項４に記載の加工装置。
【請求項６】
ワークを所定姿勢で固定するワーク固定手段と、
加工工具を所定動作可能に担持する加工工具担持手段と、
を具備し、前記ワーク固定手段または前記加工工具担持手段のいずれか一方または両方が相対移動可能な加工装置を用いた加工方法であって、
前記ワーク固定手段および前記加工工具担持手段の相対位置を検出する相対位置検出工程と、
前記相対位置検出工程において検出された前記ワーク固定手段および前記加工工具担持手段の相対位置に基づいて前記ワーク固定手段および前記加工工具担持手段のいずれか一方または両方を移動して前記ワーク固定手段および前記加工工具担持手段の相対位置を補正する相対位置補正工程と、
前記ワークの温度を検出するワーク温度検出工程と、
前記ワーク温度検出工程において検出されたワークの温度および予め設定された前記ワークの熱膨張係数に基づいて、予め設定された前記ワークの加工条件を補正するワーク加工条件補正工程と、
前記ワーク加工条件補正工程において補正されたワークの加工条件に基づいて、前記加工工具の動作、および、前記ワーク固定手段または前記加工工具担持手段のいずれか一方または両方の移動を行い、前記ワークに所定の加工を施す加工動作制御工程と、
を具備することを特徴とする加工方法。
【請求項７】
前記ワーク固定手段は、
前記ワークの所定位置に設けられたワーク側係合部に係合する固定側係合部を具備することを特徴とする請求項６に記載の加工方法。
【請求項８】
前記ワーク加工条件補正工程において、
前記ワーク側係合部を基準として前記ワークの加工条件を補正することを特徴とする請求項７に記載の加工方法。
【請求項９】
前記相対位置検出工程において、
前記ワーク固定手段または前記加工工具担持手段のいずれか一方に設けられたターゲットとの相対位置を、前記ワーク固定手段または前記加工工具担持手段の他方に設けられたターゲット検出センサにより検出することを特徴とする請求項６から請求項８までのいずれか一項に記載の加工方法。
【請求項１０】
前記相対位置補正工程において、
前記ワーク固定手段の温度、前記加工工具担持手段の温度、前記ワーク固定手段の熱膨張係数および前記加工工具担持手段の熱膨張係数に基づいて、前記ワーク固定手段および前記加工工具担持手段にそれぞれ設けられた前記ターゲットおよび前記ターゲット検出センサの位置を補正することを特徴とする請求項９に記載の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工装置および加工方法に関する。より詳細には、環境温度の変化に関わらず高い加工精度を達成するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ワークを所定の姿勢で固定する固定治具と、加工工具を動作（主として回転）可能に担持するとともに固定治具に対して相対移動可能なコラムと、所定のプログラムに従って加工工具の動作およびコラムの移動を行うことによりワークに所定の加工（切削等）を施す加工装置の技術は公知となっている。
【０００３】
このような加工装置を構成する種々の部材および加工の対象物たるワークを構成する材料が異なる場合、それぞれの熱膨張係数も異なるため、加工装置の周囲の温度（環境温度）が変化すると加工精度の低下の要因となる。
よって、従来は加工装置の周囲の環境温度を一定に保持することにより、加工装置の加工精度を確保していた。
【０００４】
しかし、加工装置の周囲の環境温度を一定に保持するためには加工装置が設置される建物等の設備コストが増大し、ひいては加工コストが増大するという問題がある。
【０００５】
そこで、加工装置を構成する部材やワークの温度を検出し、当該温度および加工装置を構成する種々の部材やワークを構成する材料の熱膨張係数に基づいて加工装置を構成する種々の部材やワークの寸法を補正し、当該補正された寸法に基づいてワークに加工を施すことにより加工精度を確保する加工装置も知られている。
例えば、特許文献１、特許文献２および特許文献３に記載の如くである。
【特許文献１】特開平４−３４３６４２号公報
【特許文献２】実開昭５７−６８７３５号公報
【特許文献３】特開２００１−２６９８４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１、特許文献２および特許文献３に記載の従来の加工装置の場合、加工装置を構成する部材やワークの温度を検出する位置の数は限られており、加工装置を構成する部材やワークの温度分布を完全に把握し、ひいては加工装置を構成する部材およびワークの正確な寸法を把握することは困難である。
そのため、加工精度を確保するためには結局は作業者が経験に基づいて加工に係るプログラム等を適宜修正する必要があり、作業が煩雑なものとなる。
【０００７】
また、同一の加工装置を複数台設置した場合、加工に係るプログラムの修正は各加工装置に固有のクセも考慮して行う必要があり、作業がさらに煩雑なものとなる。
【０００８】
本発明は以上の如き状況に鑑み、周囲の温度（環境温度）の変化に関わらず簡便かつ高精度な加工を可能とする加工装置および加工方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１０】
即ち、請求項１においては、
ワークを所定姿勢で固定するワーク固定手段と、
加工工具を所定動作可能に担持する加工工具担持手段と、
前記ワーク固定手段および前記加工工具担持手段の相対位置を検出する相対位置検出手段と、
前記相対位置検出手段により検出された前記ワーク固定手段および前記加工工具担持手段の相対位置に基づいて前記ワーク固定手段および前記加工工具担持手段のいずれか一方または両方を移動して相対位置を補正する相対位置補正手段と、
前記ワークの温度を検出するワーク温度検出手段と、
前記ワーク温度検出手段により検出されたワークの温度および予め設定された前記ワークの熱膨張係数に基づいて、予め設定された前記ワークの加工条件を補正するワーク加工条件補正手段と、
前記ワーク加工条件補正手段により補正されたワークの加工条件に基づいて、前記加工工具の動作、および、前記ワーク固定手段または前記加工工具担持手段のいずれか一方または両方の移動を制御し、前記ワークに所定の加工を施す加工動作制御手段と、
を具備するものである。
【００１１】
請求項２においては、
前記ワーク固定手段は、
前記ワークの所定位置に設けられたワーク側係合部と係合する固定側係合部を具備するものである。
【００１２】
請求項３においては、
前記ワーク加工条件補正手段は、
前記ワーク側係合部を基準として前記ワークの加工条件を補正するものである。
【００１３】
請求項４においては、
前記相対位置検出手段は、
前記ワーク固定手段または前記加工工具担持手段のいずれか一方に設けられたターゲットと、
前記ワーク固定手段または前記加工工具担持手段の他方に設けられ、前記ターゲットとの相対位置を検出するターゲット検出センサと、
を具備するものである。
【００１４】
請求項５においては、
前記ワーク固定手段の温度を検出するワーク固定側温度検出手段と、
前記加工工具担持手段の温度を検出する加工工具側温度検出手段と、
を具備し、
前記相対位置補正手段は、
前記ワーク固定側温度検出手段により検出されたワーク固定手段の温度、前記加工工具側温度検出手段により検出された加工工具担持手段の温度、予め設定された前記ワーク固定手段の熱膨張係数および予め設定された前記加工工具担持手段の熱膨張係数に基づいて、前記ターゲットおよび前記ターゲット検出センサの相対位置を補正するものである。
【００１５】
請求項６においては、
ワークを所定姿勢で固定するワーク固定手段と、
加工工具を所定動作可能に担持する加工工具担持手段と、
を具備し、
前記ワーク固定手段または前記加工工具担持手段のいずれか一方または両方が相対移動可能な加工装置を用いた加工方法であって、
前記ワーク固定手段および前記加工工具担持手段の相対位置を検出する相対位置検出工程と、
前記相対位置検出工程において検出された前記ワーク固定手段および前記加工工具担持手段の相対位置に基づいて前記ワーク固定手段および前記加工工具担持手段のいずれか一方または両方を移動して前記ワーク固定手段および前記加工工具担持手段の相対位置を補正する相対位置補正工程と、
前記ワークの温度を検出するワーク温度検出工程と、
前記ワーク温度検出工程において検出されたワークの温度および予め設定された前記ワークの熱膨張係数に基づいて、予め設定された前記ワークの加工条件を補正するワーク加工条件補正工程と、
前記ワーク加工条件補正工程において補正されたワークの加工条件に基づいて、前記加工工具の動作、および、前記ワーク固定手段または前記加工工具担持手段のいずれか一方または両方の移動を行い、前記ワークに所定の加工を施す加工動作制御工程と、
を具備するものである。
【００１６】
請求項７においては、
前記ワーク固定手段は、
前記ワークの所定位置に設けられたワーク側係合部に係合する固定側係合部を具備するものである。
【００１７】
請求項８においては、
前記ワーク加工条件補正工程において、
前記ワーク側係合部を基準として前記ワークの加工条件を補正するものである。
【００１８】
請求項９においては、
前記相対位置検出工程において、
前記ワーク固定手段または前記加工工具担持手段のいずれか一方に設けられたターゲットとの相対位置を、前記ワーク固定手段または前記加工工具担持手段の他方に設けられたターゲット検出センサにより検出するものである。
【００１９】
請求項１０においては、
前記相対位置補正工程において、
前記ワーク固定手段の温度、前記加工工具担持手段の温度、前記ワーク固定手段の熱膨張係数および前記加工工具担持手段の熱膨張係数に基づいて、前記ワーク固定手段および前記加工工具担持手段にそれぞれ設けられた前記ターゲットおよび前記ターゲット検出センサの位置を補正するものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００２１】
請求項１においては、環境温度が変化しても高精度な加工を簡便にワークに施すことが可能である。
【００２２】
請求項２においては、ワークの加工精度が向上する。
【００２３】
請求項３においては、ワークの加工精度が向上する。
【００２４】
請求項４においては、ワークの加工精度が向上する。
【００２５】
請求項５においては、ワークの加工精度が向上する。
【００２６】
請求項６においては、環境温度が変化しても高精度な加工を簡便にワークに施すことが可能である。
【００２７】
請求項７においては、ワークの加工精度が向上する。
【００２８】
請求項８においては、ワークの加工精度が向上する。
【００２９】
請求項９においては、ワークの加工精度が向上する。
【００３０】
請求項１０においては、ワークの加工精度が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下では、図１および図２を用いて本発明に係る加工装置の実施の一形態である加工装置１について説明する。
図１に示す如く、加工装置１はワーク２に所定の加工を施すものであり、主としてベッド３、ワーク固定部４、加工工具担持部５、ターゲット孔７、光センサ８、ワーク温度センサ９、加工工具１０、ワーク固定部温度センサ１１、加工工具担持部温度センサ１２、制御装置１３等を具備する。
なお、加工装置１は主として切削、研削、孔開け等の加工を施すものであるが、本発明に係る加工装置はこれに限定されず、研磨、切断、溶接等の種々の加工を施すものに広く適用可能である。
なお、本実施例の加工装置１は加工部分、すなわちワーク２と加工工具１０との接触部分に冷却および潤滑のための液体であるクーラントを供給する、いわゆる湿式の加工装置であるが、クーラントを加工部分に供給する機構等については説明を省略する。
【００３２】
図２に示す如く、ワーク２は本発明に係るワークの実施の一形態であり、ハイブリッド車（Ｈｙｂｒｉｄ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）のモータ等を収容するケースを成す部材の一つである。
ワーク２はアルミニウム合金からなり、加工装置１により加工が施されてモータの回転軸等を外部に突出させるための孔や締結用のボルト孔等が形成される。
【００３３】
図１に示す如く、ベッド３は加工装置１の下部構造体を成す部材であり、これにワーク固定部４、加工工具担持部５、制御装置１３等が設けられる。
【００３４】
図１に示す如く、ワーク固定部４は本発明に係るワーク固定手段の実施の一形態であり、ワーク２を所定姿勢で固定するものである。
ここで「所定姿勢」とは、ワークの所定の位置がワーク固定手段の所定の位置に当接し、かつワーク固定手段に対するワークの向きが予め定められたものとなった状態を指す。
【００３５】
ワーク固定部４は主としてＸ軸方向リニアガイド４１・４１、テーブル４２、Ｘ軸方向ボールネジ４３、Ｘ軸モータ４４、ワーク固定板４５等を具備する。
【００３６】
Ｘ軸方向リニアガイド４１・４１はワーク固定部４の最下部を成す部材であり、ベッド３の上面に設けられる。Ｘ軸方向リニアガイド４１・４１は相互に所定の間隔を空けて配置され、その長手方向は加工装置１のＸ軸方向に略一致している。
【００３７】
テーブル４２はワーク固定部４の主たる構造体を成す部材の一つであり、その下面においてＸ軸方向リニアガイド４１・４１に係合する。テーブル４２はＸ軸方向リニアガイド４１・４１に係合した状態でこれに沿ってＸ軸方向に摺動可能である。
【００３８】
Ｘ軸方向ボールネジ４３はその長手方向がＸ軸方向に略一致し、かつ、Ｘ軸方向リニアガイド４１・４１に挟まれる位置に配置される。Ｘ軸方向ボールネジ４３の両端はベッド３に回転可能に軸支される。Ｘ軸方向ボールネジ４３はテーブル４２の下面にてテーブル４２と螺合している。
【００３９】
Ｘ軸モータ４４は電動式のモータである。Ｘ軸モータ４４の本体はベッド３に固定され、Ｘ軸モータ４４の回転軸はＸ軸方向ボールネジ４３の一端に連結される。
【００４０】
ワーク固定板４５はテーブル４２の上面に設けられた板状の部材である。ワーク固定板４５にはボルト４６・４６で締結することよりワーク２が固定される。ワーク固定板４５におけるワーク２と対向する面の所定の位置には凸部４５ａが形成されており、ワーク２におけるワーク固定板４５に対向する面の所定の位置に形成された凹部２ａと係合する。
凹部２ａは本発明に係るワーク側係合部の実施の一形態であり、凸部４５ａは本発明に係る固定側係合部の実施の一形態である。
凸部４５ａと凹部２ａとが係合することにより、ワーク２はワーク固定板４５の所定の位置に所定の姿勢で固定される。
【００４１】
Ｘ軸モータ４４を回転駆動するとＸ軸方向ボールネジ４３が回転し、Ｘ軸方向ボールネジ４３に螺合しているテーブル４２、テーブル４２の上面に設けられたワーク固定板４５、およびワーク固定板４５の所定の位置に所定の姿勢で固定されたワーク２はＸ軸方向リニアガイド４１・４１に沿って一体的にＸ軸方向に摺動（移動）する。
【００４２】
なお、本実施例ではワーク固定板４５に形成された凸部４５ａおよびワーク２に形成された凹部２ａを係合し、ボルト４６・４６で締結することによりワーク２をワーク固定板４５の所定の位置に所定の姿勢で固定する構成としたが、本発明に係る加工装置はこれに限定されず、ワークを他の方法でワーク固定手段の所定の位置に所定の姿勢で固定しても良い。
ただし、ワークの温度による熱膨張が加工精度に及ぼす影響に鑑みて、（１）ワーク固定手段とワークとの姿勢を決定する基準部分（本実施例の場合、凸部４５ａと凹部２ａとの係合部分）を一箇所とし、（２）当該基準部分を極力「ワークの略中央部」に配置することが望ましい。しかし、現実には当該基準部分を互いに直交する三つの軸であるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のいずれの方向においてもワークの略中央となる位置に配置することは困難であるため、少なくとも二軸方向において略中央となる位置に配置することが望ましい。
本実施例の場合、凸部４５ａと凹部２ａとの係合部分は、Ｘ軸方向およびＺ軸方向（図１の紙面に垂直な方向）において略中央となる位置に配置される。
【００４３】
図１に示す如く、加工工具担持部５は本発明に係る加工工具担持手段の実施の一形態であり、加工工具１０を回転可能に担持するものである。
ここで、「加工工具を動作可能に担持する」とは加工工具を動作可能かつ着脱可能に保持することを指し、加工装置が複数の異なる加工工具を順次着脱してワークに種々の加工を施すことを想定している。なお、加工装置が一つの加工工具のみを用いて加工する場合には、加工工具を動作可能かつ着脱不能に保持しても良い。
【００４４】
加工工具１０は本発明に係る加工工具の実施の一形態であり、回転しつつワーク２に接触することによりワーク２を切削するためのバイトである。
なお、本発明に係る加工工具は本実施例の加工工具１０に限定されず、他の加工（研削、孔空け等）を施すための加工工具でも良い。また、本実施例の加工装置は加工工具を回転させる構成としたが、本発明に係る加工装置はこれに限定されず、加工工具に回転以外の他の動作を付与する構成であっても良い。
【００４５】
加工工具担持部５は、主としてＹ軸方向リニアガイド５１・５１、コラム５２、Ｙ軸方向ボールネジ５３、Ｙ軸モータ５４、Ｚ軸方向リニアガイド５５・５５、スピンドルヘッド５６、Ｚ軸方向ボールネジ５７、Ｚ軸モータ５８、スピンドルモータ５９、スピンドル６０等を具備する。
【００４６】
Ｙ軸方向リニアガイド５１・５１は加工工具担持部５の最下部を成す部材であり、ベッド３の上面に設けられる。Ｙ軸方向リニアガイド５１・５１は相互に所定の間隔を空けて配置され、その長手方向は加工装置１のＹ軸方向に略一致している。
【００４７】
コラム５２は加工工具担持部５の主たる構造体を成す部材の一つであり、その下面においてＹ軸方向リニアガイド５１・５１に係合する。コラム５２はＹ軸方向リニアガイド５１・５１に係合した状態でこれに沿ってＹ軸方向に摺動可能である。
【００４８】
Ｙ軸方向ボールネジ５３はその長手方向がＹ軸方向に略一致し、かつ、Ｙ軸方向リニアガイド５１・５１に挟まれる位置に配置される。Ｙ軸方向ボールネジ５３の両端はベッド３に回転可能に軸支される。Ｙ軸方向ボールネジ５３はコラム５２の下面にてコラム５２と螺合している。
【００４９】
Ｙ軸モータ５４は電動式のモータである。Ｙ軸モータ５４の本体はベッド３に固定され、Ｙ軸モータ５４の回転軸はＹ軸方向ボールネジ５３の一端に連結される。
【００５０】
Ｚ軸方向リニアガイド５５・５５はコラム５２のワーク固定部４に対向する側面に設けられる。Ｚ軸方向リニアガイド５５・５５は相互に所定の間隔を空けて配置され、その長手方向は加工装置１のＺ軸方向に略一致している。
【００５１】
スピンドルヘッド５６は加工工具担持部５の構造体を成す部材の一つであり、その一側面においてＺ軸方向リニアガイド５５・５５に係合する。スピンドルヘッド５６はＺ軸方向リニアガイド５５・５５に係合した状態でこれに沿ってＺ軸方向に摺動可能である。
【００５２】
Ｚ軸方向ボールネジ５７はその長手方向がＺ軸方向に略一致し、かつ、Ｚ軸方向リニアガイド５５・５５に挟まれる位置に配置される。Ｚ軸方向ボールネジ５７の両端はコラム５２のワーク固定部４に対向する側面に回転可能に軸支される。Ｚ軸方向ボールネジ５７はスピンドルヘッド５６と螺合している。
【００５３】
Ｚ軸モータ５８は電動式のモータである。Ｚ軸モータ５８の本体はコラム５２に固定され、Ｚ軸モータ５８の回転軸はＺ軸方向ボールネジ５７の一端に連結される。
【００５４】
スピンドルモータ５９は電動式のモータである。スピンドルモータ５９の本体はスピンドルヘッド５６に固定され、スピンドルモータ５９の回転軸はスピンドル６０に連結される。
【００５５】
スピンドル６０はスピンドルヘッド５６に回転可能に軸支された略円柱形状の部材である。スピンドル６０の一端にはスピンドルモータ５９の回転軸が連結され、スピンドル６０の他端には加工工具１０が着脱可能に担持される。
【００５６】
Ｙ軸モータ５４を回転駆動するとＹ軸方向ボールネジ５３が回転し、Ｙ軸方向ボールネジ５３に螺合しているコラム５２はＹ軸方向リニアガイド５１・５１に沿ってＹ軸方向に摺動（移動）する。
Ｚ軸モータ５８を回転駆動するとＺ軸方向ボールネジ５７が回転し、Ｚ軸方向ボールネジ５７に螺合しているスピンドルヘッド５６はＺ軸方向リニアガイド５５・５５に沿ってＺ軸方向に摺動（移動）する。
スピンドルモータ５９を回転駆動するとスピンドル６０および加工工具１０が一体的に回転する。
【００５７】
図１に示す如く、ターゲット孔７および光センサ８は本発明に係る相対位置検出手段の実施の一形態であり、ワーク固定部４および加工工具担持部５の相対位置を検出するものである。
【００５８】
ターゲット孔７は本発明に係るターゲットの実施の一形態であり、ワーク固定板４５に形成された断面が円形の孔である。ターゲット孔７はワーク固定板４５の一方の面（加工工具担持部５に対向する面）から他方の面に貫通している。
【００５９】
光センサ８は本発明に係るターゲット検出手段の実施の一形態であり、加工工具担持部５のスピンドルヘッド５６に設けられ、ターゲット孔７との相対位置を検出するものである。光センサ８は反射式の光学センサであり、一定方向（本実施例の場合、Ｙ軸方向）に向かって赤外光（レーザ）を照射する投光部と、反射光を検出する受光部を具備する。
光センサ８の投光部が照射した赤外光がターゲット孔７を通過する場合には光センサ８の受光部により反射光が検出されず、光センサ８の投光部が照射した赤外光がターゲット孔７を通過せずワーク固定板４５の板面に照射される場合にはワーク固定板４５の板面にて反射された赤外光が受光部により検出される。
従って、光センサ８は、反射光の検出強度により、光センサ８から見てＹ軸方向の所定の位置にターゲット孔７が配置されているか否かを検出することが可能であり、ひいてはワーク固定部４および加工工具担持部５の相対位置（Ｘ座標およびＺ座標）を検出することが可能である。
【００６０】
なお、本発明に係る相対位置検出手段は本実施例の如き孔と光センサの組み合わせに限定されず、他の構成でも良い。例えば、相対位置検出手段を、ワーク固定手段に貼り付けられて周囲と区別可能な模様または色彩が施されたシールと、加工工具担持手段に設けられて当該シールを撮像するカメラと、当該カメラによる撮像画像を解析することによりワーク固定手段および加工工具担持手段の相対位置を算出する算出部と、を具備する構成とすることができる。
【００６１】
また、本発明に係る相対位置検出手段は本実施例の如き非接触式のセンサに限らず、接触式のセンサでも良いが、この場合はセンサに接触する部材等の熱膨張等を考慮して別途ワーク固定手段および加工工具担持手段の相対位置を補正する必要がある。
従って、加工精度の向上の観点からは、相対位置検出手段として光学式のセンサ（光センサ）等の非接触式のセンサを用いることが望ましい。
【００６２】
さらに、本実施例のターゲット孔７および光センサ８によるワーク固定部４および加工工具担持部５の相対位置の検出は、Ｘ軸方向およびＺ軸方向についてのものであり、Ｙ軸方向（ワーク固定部４および加工工具担持部５の距離）については行っていないが、これは加工装置１による加工が主としてＹ軸方向の孔開けであるため、Ｙ軸方向の相対位置についてはワーク２の加工精度に重大な影響を与えるものでないことによる。
従って、本発明に係る加工装置の加工内容によっては、相対位置検出手段がワーク固定部手段および加工工具担持手段の相対位置の検出を三軸方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向）の全てについて行う必要がある。
【００６３】
さらにまた、本実施例ではワーク固定部４にターゲット孔７、加工工具担持部５に光センサ８をそれぞれ設ける構成としたが、本発明に係る加工装置はこれに限定されず、ワーク固定手段にターゲット検出センサ、加工工具担持手段にターゲットを設ける構成としても良い。
【００６４】
図１に示す如く、ワーク温度センサ９は本発明に係るワーク温度検出手段の実施の一形態であり、ワーク２の温度を検出するものである。ワーク温度センサ９はワーク固定板４５においてワーク２と対向する面に形成された凹みに設けられ、ワーク固定板４５に所定の姿勢で固定された状態のワーク２に接触することによりワーク２の温度を検出する。ワーク温度センサ９は、例えば熱電対やサーミスタ等の接触式の温度センサにより達成することができる。
なお、本発明に係るワーク温度検出手段はワークに接触するものに限らず、例えば放射温度計等、非接触でワークの温度を検出するものでも良い。
また、ワーク温度検出手段を設ける位置については本実施例に限定されず、ワークの温度を検出可能な位置であれば他の位置でも良い。
さらに、ワーク温度検出手段は一個に限定されず、複数個設けても良い。
【００６５】
図１に示す如く、ワーク固定部温度センサ１１は本発明に係るワーク固定側温度検出手段の実施の一形態であり、ワーク固定部４の温度を検出するものである。ワーク固定部温度センサ１１はワーク固定板４５に設けられ、ワーク固定板４５に接触することによりワーク固定部４の温度を検出する。ワーク固定部温度センサ１１は、例えば熱電対やサーミスタ等の接触式の温度センサにより達成することができる。
なお、本発明に係るワーク固定側温度検出手段はワーク固定手段に接触するものに限らず、例えば放射温度計等、非接触でワーク固定手段の温度を検出するものでも良い。
また、ワーク固定側温度検出手段を設ける位置については本実施例に限定されず、ワーク固定手段の温度を検出可能な位置であれば他の位置でも良い。
さらに、ワーク固定側温度検出手段は一個に限定されず、複数個設けても良い。
【００６６】
図１に示す如く、加工工具担持部温度センサ１２は本発明に係る加工工具側温度検出手段の実施の一形態であり、加工工具担持部５の温度を検出するものである。加工工具担持部温度センサ１２はスピンドルヘッド５６に設けられ、スピンドルヘッド５６に接触することにより加工工具担持部５の温度を検出する。加工工具担持部温度センサ１２は、例えば熱電対やサーミスタ等の接触式の温度センサにより達成することができる。
なお、本発明に係る加工工具側温度検出手段は加工工具担持手段に接触するものに限らず、例えば放射温度計等、非接触で加工工具担持手段の温度を検出するものでも良い。
また、加工工具側温度検出手段を設ける位置については本実施例に限定されず、加工工具担持手段の温度を検出可能な位置であれば他の位置でも良い。
さらに、加工工具側温度検出手段は一個に限定されず、複数個設けても良い。
【００６７】
制御装置１３は主として制御部１４、入力部１５、表示部１６等を具備する。
【００６８】
制御部１４は加工装置１の一連の動作を制御するものである。
制御部１４は、後述する相対位置補正プログラム、ワーク加工条件補正プログラム、加工動作制御プログラム等を格納する格納手段、これらのプログラム等を展開する展開手段、これらのプログラム等に従って所定の演算を行う演算手段、演算結果やワーク２の加工条件に係るデータ等を記憶するする記憶手段等を具備する。
【００６９】
制御部１４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等をバスで接続することにより上記格納手段、展開手段、演算手段、記憶手段等を達成するものであっても良く、あるいはワンチップのＬＳＩ等により上記格納手段、展開手段、演算手段、記憶手段等を達成するものであっても良い。
本実施例の制御部１４は専用品であるが、市販のパーソナルコンピュータやワークステーション等に上記プログラム群を格納したもので達成することも可能である。
【００７０】
制御部１４はＸ軸モータ４４、Ｙ軸モータ５４、Ｚ軸モータ５８、スピンドルモータ５９等に接続され、これらを動作させるための信号を送信することが可能である。
また、制御部１４は光センサ８、ワーク温度センサ９、ワーク固定部温度センサ１１、加工工具担持部温度センサ１２等に接続され、ワーク固定部４および加工工具担持部５の相対位置、ワーク２の温度、ワーク固定部４の温度、加工工具担持部５の温度に係る情報等を受信（取得）することが可能である。
【００７１】
入力部１５は制御部１４に接続され、制御部１４に加工装置１の動作に係る種々の情報・指示等を入力するものである。
本実施例の入力部１５は専用品であるが、市販のキーボード、マウス、ポインティングデバイス、ボタン、スイッチ等を用いても同様の効果を達成することが可能である。
【００７２】
表示部１６は加工装置１の動作状況、入力部１５から制御部１４への入力内容、加工装置１による加工の結果等を表示するものである。
本実施例の表示部１６は専用品であるが、市販のモニターや液晶ディスプレイ等を用いても同様の効果を達成することが可能である。
【００７３】
また、市販のタッチパネル等を用いて入力部１５としての機能と表示部１６としての機能を一体化したものを達成することが可能である。
【００７４】
以下では、制御部１４の詳細構成について説明する。
制御部１４は主として記憶部１４ａ、相対位置補正部１４ｂ、ワーク加工条件補正部１４ｃ、加工動作制御部１４ｄ等を具備する。
【００７５】
記憶部１４ａは予め設定されたワーク２の加工条件に係るデータを記憶するものである。
実体的には、制御部１４が記憶手段に当該データを記憶することにより、記憶部１４ａとしての機能を果たす。ワーク２の加工条件に係るデータの詳細については後述する。
また、記憶部１４ａには、予め設定されたワーク２を構成する材料（本実施例の場合、アルミニウム合金）の熱膨張係数、ワーク固定部４を構成する材料（通常は機械構造用鋼）の熱膨張係数、加工工具担持部５を構成する材料（通常は機械構造用鋼）の熱膨張係数に係るデータが記憶される。
【００７６】
相対位置補正部１４ｂは本発明に係る相対位置補正手段の実施の一形態であり、ターゲット孔７および光センサ８により検出されたワーク固定部４および加工工具担持部５の相対位置に基づいて、ワーク固定部４および加工工具担持部５を移動してこれらの相対位置の関係を「初期相対位置」とするものである。「初期相対位置」については後述する。
実体的には、制御部１４が格納手段に格納された相対位置補正プログラムに従って所定の演算を行うことにより、相対位置補正部１４ｂとしての機能を果たす。相対位置補正プログラムの詳細については後述する。
【００７７】
ワーク加工条件補正部１４ｃは本発明に係るワーク加工条件補正手段の実施の一形態であり、ワーク温度センサ９により検出されたワーク２の温度および記憶部１４ａに記憶されたワーク２の熱膨張係数に基づいて、記憶部１４ａに記憶されたワーク２の加工条件を補正するものである。
実体的には、制御部１４が格納手段に格納されたワーク加工条件補正プログラムに従って所定の演算を行うことにより、ワーク加工条件補正部１４ｃとしての機能を果たす。ワーク加工条件補正プログラムの詳細については後述する。
【００７８】
加工動作制御部１４ｄは本発明に係る加工動作制御手段の実施の一形態であり、ワーク加工条件補正部１４ｃにより補正されたワーク２の加工条件に基づいて、加工工具１０の動作（回転）、ワーク固定部４および加工工具担持部５の移動を制御し、ワーク２に所定の加工を施すものである。
実体的には、制御部１４が格納手段に格納された加工動作制御プログラムに従って所定の演算を行うことにより、加工動作制御部１４ｄとしての機能を果たす。加工動作制御プログラムの詳細については後述する。
【００７９】
以下では、図３、図４および図５を用いて本発明に係る加工方法の実施の一形態について説明する。
図３に示す本発明に係る加工方法の実施の一形態は加工装置１を用いてワーク２に所定の加工を施す方法であり、主としてワーク固定工程Ｓ１０００、相対位置検出工程Ｓ２０００、相対位置補正工程Ｓ３０００、ワーク温度検出工程Ｓ４０００、ワーク加工条件補正工程Ｓ５０００、加工動作制御工程Ｓ６０００等を具備する。
【００８０】
ワーク固定工程Ｓ１０００はワーク２をワーク固定部４に固定する工程である。
ワーク固定工程Ｓ１０００において、ボルト４６・４６で締結することよりワーク２はワーク固定板４５に固定される。このとき、ワーク固定板４５に形成された凸部４５ａがワーク２に形成された凹部２ａに係合し、ワーク２はワーク固定板４５の所定位置に所定姿勢で固定される。
【００８１】
ワーク固定工程Ｓ１０００が終了したら、相対位置検出工程Ｓ２０００に移行する。
【００８２】
相対位置検出工程Ｓ２０００はワーク固定部４および加工工具担持部５の相対位置を検出する工程である。
相対位置検出工程Ｓ２０００において、光センサ８は赤外光を照射し、ターゲット孔７との相対位置に係る情報（本実施例の場合、光センサ８に対するターゲット孔７のＸ軸方向およびＺ軸方向のずれ）を検出する。
【００８３】
相対位置補正工程Ｓ３０００は光センサ８により検出されたワーク固定部４および加工工具担持部５の相対位置に係る情報に基づいて、ワーク固定部４および加工工具担持部５の相対位置を補正し、ワーク固定部４および加工工具担持部５の相対位置の関係を「初期相対位置」とする工程である。
【００８４】
本実施例の場合、相対位置検出工程Ｓ２０００におけるワーク固定部４および加工工具担持部５の相対位置の検出と、相対位置補正工程Ｓ３０００におけるワーク固定部４および加工工具担持部５の相対位置の補正とは相互に連動して行われる。
【００８５】
相対位置補正部１４ｂは、相対位置補正プログラムに従って、以下の作業を行う。
まず、相対位置補正部１４ｂは、光センサ８により赤外光を照射しつつＸ軸モータ４４を駆動してワーク固定板４５をＸ軸方向に移動させ、光センサ８により受光される反射光の強度を検出する。図４に示す如く、ワーク固定板４５の面上のターゲット孔７をＸ軸方向に横切る走査線２１に沿って光センサ８により赤外光（赤外レーザ）が照射された場合、光センサ８により受光される反射光の強度が低下した位置２１ａのＸ座標と、反射光の強度が再び上昇した位置２１ｂのＸ座標との平均値は、ターゲット孔７の中心２３のＸ座標と一致する。
同様にして、相対位置補正部１４ｂは、光センサ８により赤外光を照射しつつＺ軸モータ５８を駆動してスピンドルヘッド５６をＺ軸方向に移動させ、光センサ８により受光される反射光の強度を検出する。図４に示す如く、ワーク固定板４５の面上のターゲット孔７をＺ軸方向に横切る走査線２２に沿って光センサ８により赤外光（赤外レーザ）が照射された場合、光センサ８により受光される反射光の強度が低下した位置２２ａのＺ座標と、反射光の強度が再び上昇した位置２２ｂのＺ座標との平均値は、ターゲット孔７の中心２３のＺ座標と一致する。
このようにして、相対位置補正部１４ｂは光センサ８により受光される反射光の強度に基づいてターゲット孔７の中心２３のＸ座標およびＺ座標を算出し、ターゲット孔７の中心２３のＸ座標およびＺ座標に基づいてＸ軸モータ４４およびＺ軸モータ５８を駆動し、光センサ８がターゲット孔７に正対する位置（より厳密には、光センサ８の光軸がターゲット孔７の中心２３を通過する位置）にワーク固定板４５およびスピンドルヘッド５６を相対移動する。
【００８６】
次に、相対位置補正部１４ｂは、ワーク固定部温度センサ１１により検出されたワーク固定部４（より厳密には、ワーク固定板４５）の温度、加工工具担持部温度センサ１２により検出された加工工具担持部５（より厳密には、スピンドルヘッド５６）の温度、記憶部１４ａに記憶されたワーク固定部４を構成する材料の熱膨張係数、および記憶部１４ａに記憶された加工工具担持部５を構成する材料の熱膨張係数に基づいて、ターゲット孔７および光センサ８の相対位置を補正し、加工工具担持部５に担持された加工工具１０をワーク固定板４５に形成された凸部４５ａに正対させる。
以下、ターゲット孔７および光センサ８の相対位置を補正し、加工工具担持部５に担持された加工工具１０をワーク固定板４５に形成された凸部４５ａに正対させる方法を説明する。
【００８７】
図５に示す如く、加工工具１０の回転軸（スピンドル６０の中心軸）上の点を加工工具担持部側基準位置２４、光センサ８の位置を光センサ位置２５、ターゲット孔７の位置をターゲット孔位置２６、ワーク固定板４５に形成された凸部４５ａの位置をワーク固定側基準位置２７として、加工工具担持部側基準位置２４を原点とする加工装置１のＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸に並行な三次元座標系を用いて説明する。
なお、以下の説明の便宜上、加工工具担持部側基準位置２４と光センサ位置２５のＺ座標が同じであるとし、ターゲット孔位置２６とワーク固定側基準位置２７のＺ座標が同じであるとする。
【００８８】
加工装置１は、加工装置１を構成する各部の温度が全て室温（２０℃）である場合に、光センサ８がターゲット孔７に正対する（光センサ８の光軸がターゲット孔７の中心２３を通過する）と、加工工具１０がワーク固定板４５に形成された凸部４５ａに正対する（加工工具１０の回転軸と凸部４５ａとが一直線上に配置される）ように各部の寸法が定められている。
すなわち、加工工具担持部５（スピンドルヘッド５６）の温度が２０℃のときの加工工具担持部側基準位置２４から光センサ位置２５までの距離と、ワーク固定部４（ワーク固定板４５）の温度が２０℃のときのワーク固定側基準位置２７からターゲット孔位置２６までの距離とは等しく（＝Ｒ０）、かつ、Ｚ軸方向からみた加工工具担持部側基準位置２４に対する光センサ位置２５の位相と、ワーク固定側基準位置２７に対するターゲット孔位置２６の位相が等しい（＝θ）。
【００８９】
従って、加工工具担持部５（スピンドルヘッド５６）を構成する材料の熱膨張係数をε１、加工工具担持部５（スピンドルヘッド５６）の温度をＴ１とすると、加工工具担持部５（スピンドルヘッド５６）の温度がＴ１のときの加工工具担持部側基準位置２４から光センサ位置２５までの距離Ｒ１は、Ｒ１＝Ｒ０×（１＋ε１×ΔＴ１）で表される。
ここで、Ｔ０は室温、ΔＴ１はＴ１とＴ０の差（＝Ｔ１−Ｔ０）である。
【００９０】
また、ワーク固定部４（ワーク固定板４５）の熱膨張係数をε３、ワーク固定部４（ワーク固定板４５）の温度をＴ３とすると、ワーク固定部４（ワーク固定板４５）の温度がＴ３のときのワーク固定側基準位置２７からターゲット孔位置２６までの距離Ｒ３は、Ｒ３＝Ｒ０×（１＋ε３×ΔＴ３）で表される。
ここで、Ｔ０は室温、ΔＴ３はＴ３とＴ０の差（＝Ｔ３−Ｔ０）である。
【００９１】
光センサ位置２５からターゲット孔位置２６までの距離をＲ２、加工工具担持部側基準位置２４の座標を（０，０，０）とし、光センサ８がターゲット孔７に正対するとき、光センサ位置２５の座標は（Ｒ１×ｃｏｓθ，０，Ｒ１×ｓｉｎθ）で表され、ターゲット孔位置２６の座標は（Ｒ１×ｃｏｓθ，Ｒ２，Ｒ１×ｓｉｎθ）で表され、ワーク固定側基準位置２７の座標は（（Ｒ１−Ｒ３）×ｃｏｓθ，Ｒ２，（Ｒ１−Ｒ３）×ｓｉｎθ）で表される。
なお、加工工具担持部５（スピンドルヘッド５６）およびワーク固定部４（ワーク固定板４５）の温度が変化したとき、これらはいずれも等方的に熱膨張および熱収縮する（相似形を保持しつつ熱膨張および熱収縮し、θが変化しない）ことが予め実験により確認されている。
【００９２】
相対位置補正部１４ｂは、加工工具担持部温度センサ１２により検出された加工工具担持部５（スピンドルヘッド５６）の温度Ｔ１、ワーク固定部温度センサ１１により検出されたワーク固定部４（ワーク固定板４５）の温度Ｔ３、記憶部１４ａに記憶されている加工工具担持部５（スピンドルヘッド５６）を構成する材料の熱膨張係数ε１、記憶部１４ａに記憶されているワーク固定部４（ワーク固定板４５）を構成する材料の熱膨張係数ε３、に基づいて、ワーク固定側基準位置２７のＸ座標（＝（Ｒ１−Ｒ３）×ｃｏｓθ）およびＺ座標（＝（Ｒ１−Ｒ３）×ｓｉｎθ）を算出する。
そして、相対位置補正部１４ｂは、Ｘ軸モータ４４を駆動してワーク固定板４５（テーブル４２）をＸ軸方向に−｛（Ｒ１−Ｒ３）×ｃｏｓθ｝だけ移動させ、Ｚ軸モータ５８を駆動してスピンドルヘッド５６をＺ軸方向に−｛（Ｒ１−Ｒ３）×ｓｉｎθ｝だけ移動させることにより、加工工具担持部５に担持された加工工具１０をワーク固定板４５に形成された凸部４５ａ、ひいてはワーク２の凹部２ａに正対させる。
【００９３】
このようにして、相対位置補正部１４ｂは、加工工具担持部５（スピンドルヘッド５６）およびワーク固定部４（ワーク固定板４５）の温度に関わらず、加工工具担持部５に担持された加工工具１０がワーク固定板４５に形成された凸部４５ａ、ひいてはワーク２の凹部２ａに正対する位置関係を「初期相対位置」とする。
【００９４】
なお、本実施例では光センサ８およびターゲット孔７がそれぞれ加工工具１０の回転軸および凸部４５ａからＸ軸方向およびＺ軸方向にオフセットした位置に配置されている。
そのため、相対位置補正工程Ｓ３０００において、光センサ８とターゲット孔７とを正対させる補正である「第一の補正」を行った後、さらに、光センサ８およびターゲット孔７がオフセットした位置に配置されることにより発生する相対位置のずれを熱膨張係数（ε１、ε３）および加工工具担持部５およびワーク固定部４の温度（Ｔ１、Ｔ３）に基づいて補正する「第二の補正」を行い、「初期相対位置」の補正を行っている。
これは、ワーク２の形状および加工工具１０の動作（回転）の関係上、光センサ８を加工工具１０の回転軸に対してＹ軸方向に一直線となる位置に配置し、ターゲット孔７を凸部４５ａに対してＹ軸方向に一直線となる位置に配置することができないことによる。
従って、加工装置にて加工が施されるワークの形状および加工工具の動作内容によってはターゲットおよびターゲット検出センサをそれぞれ加工工具およびワーク固定部の固定側係合部（ひいてはワークのワーク側係合部）に一直線となる位置に配置することが可能であり、「第一の補正」を省略して初期相対位置の補正の精度をさらに向上することが可能である。
【００９５】
また、本実施例では光センサ８をターゲット孔７に正対させる「第一の補正」をする過程でワーク固定部４と加工工具担持部５の補正前の相対位置が明らかとなるため、実質的には相対位置検出工程Ｓ２０００と相対位置補正工程Ｓ３０００とが一部オーバーラップする形となるが、本発明に係る加工方法はこれに限定されず、例えば相対位置検出手段が、シールや孔等のターゲットと、当該ターゲットを撮像するカメラ等の撮像手段と、を具備する構成である場合には、相対位置検出工程が終了した後、相対位置補正手段に移行することが可能である。
【００９６】
相対位置補正工程Ｓ３０００が終了したら、ワーク温度検出工程Ｓ４０００に移行する。
【００９７】
ワーク温度検出工程Ｓ４０００はワーク２の温度を検出する工程である。
ワーク温度検出工程Ｓ４０００において、ワーク温度センサ９はワーク２の温度を検出する。
【００９８】
ワーク温度検出工程Ｓ４０００が終了したら、ワーク加工条件補正工程Ｓ５０００に移行する。
【００９９】
ワーク加工条件補正工程Ｓ５０００はワーク温度検出工程Ｓ４０００において検出されたワーク２の温度Ｔｗ、および、予め設定されて記憶部１４ａに記憶されたワーク２の熱膨張係数εｗに基づいて、予め設定されて記憶部１４ａに記憶されたワーク２の加工条件を補正する工程である。
【０１００】
ワーク加工条件補正工程Ｓ５０００において、ワーク加工条件補正部１４ｃは、ワーク加工条件補正プログラムに従って、記憶部１４ａに記憶されたワーク２の加工条件に係るデータにワーク温度検出工程Ｓ４０００において検出されたワーク２の温度Ｔｗと室温Ｔ０（＝２０℃）との差ΔＴｗ、および記憶部１４ａに記憶されたワーク２の熱膨張係数εｗを代入することにより、ワーク２の加工条件を補正する。
ワーク２の加工条件に係るデータは、ワーク２の凹部２ａを基準とする。すなわち、ワーク２の加工条件に係るデータはワーク２の凹部２ａの位置を原点とし、加工装置１のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に一致する三次元座標系でワーク２に施す加工内容（例えば、ワーク２に開ける孔の位置、大きさ、深さ、ワーク２に施す複数の加工の順序等）を表す。ワーク２の加工条件に係るデータはΔＴｗおよびεｗの関数で表される。
【０１０１】
例えば、図２に示すワーク２に設けられる孔２ｂの中心２８のＸ座標は、Ｔｗ＝Ｔ０＝２０℃のときの凹部２ａから中心２８までのＹ軸方向から見た距離Ｒｗを用いてＲｗ×（１＋εｗ×ΔＴｗ）×ｃｏｓφと表され、中心２８のＺ座標はＲｗ×（１＋εｗ×ΔＴｗ）×ｓｉｎφと表される。
【０１０２】
なお、ワーク２の温度Ｔｗが変化したとき、ワーク２は等方的に熱膨張および熱収縮する（相似形を保持しつつ熱膨張および熱収縮する）ことが予め実験により確認されている。
【０１０３】
このようにして、ワーク２の加工条件に係るデータは、ワーク２の熱膨張に起因する寸法変化の影響について、ワーク２の凹部２ａを基準として補正されることとなる。
【０１０４】
ワーク加工条件補正工程Ｓ５０００が終了したら、加工動作制御工程Ｓ６０００に移行する。
【０１０５】
加工動作制御工程Ｓ６０００はワーク加工条件補正工程Ｓ５０００において補正されたワーク２の加工条件に基づいて、加工工具１０の回転動作、および、ワーク固定部４および加工工具担持部５の移動を行い、ワーク２に所定の加工（孔開け等）を施す工程である。
加工動作制御工程Ｓ６０００において、加工動作制御部１４ｄは、加工動作制御プログラムに従って、ワーク加工条件補正工程Ｓ５０００において補正されたワーク２の加工条件に基づき、加工工具１０の動作（回転）、ワーク固定部４および加工工具担持部５の移動を制御し、ワーク２に所定の加工を施す。
このようにして、ワーク２に所定の加工が施され、加工装置１によるワーク２の加工方法の実施の一形態が終了する。
【０１０６】
なお、本実施例では相対位置補正工程Ｓ３０００が終了した後でワーク温度検出工程Ｓ４０００に移行する構成としたが、本発明に係る加工方法はこれに限定されず、ワーク温度検出工程Ｓ４０００はワーク加工条件補正工程Ｓ５０００の前であればどの時点で行っても良い（他の工程と同時並行で行うことを含む）。
ただし、ワーク温度検出工程Ｓ４０００から加工動作制御工程Ｓ６０００までの経過時間が長い場合、加工動作制御工程Ｓ６０００におけるワーク２の温度がワーク温度検出工程Ｓ４０００において検出した温度から変化する場合があり、加工精度を確保する観点からはワーク温度検出工程Ｓ４０００から加工動作制御工程Ｓ６０００までの経過時間を極力短くする構成とすることが望ましい。
【０１０７】
また、本実施例では、加工装置１の各部の基準となる温度を室温（２０℃）としたが、本発明に係る加工装置における基準となる温度は室温に限定されず、他の温度に設定することも可能である。ただし、加工精度を向上するという観点からは、加工装置の使用環境温度の範囲内の温度に設定することが望ましい。
【０１０８】
さらに、本実施例ではワーク固定部４が加工装置１のＸ軸方向に移動し、かつ加工工具担持部５が加工装置１のＹ軸方向およびＺ軸方向に移動する構成としたが、本発明に係る加工装置はこれに限定されず、ワーク固定手段または加工工具担持部のいずれか一方が加工装置に完全に固定され、他方がＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に相対移動する構成としても良い。
【０１０９】
以上の如く、本発明に係る加工装置の実施の一形態である加工装置１は、
ワーク２を所定姿勢で固定するワーク固定部４と、
加工工具１０を回転可能に担持する加工工具担持部５と、
ワーク固定部４および加工工具担持部５の相対位置を検出するターゲット孔７および光センサ８と、
ターゲット孔７および光センサ８により検出されたワーク固定部４および加工工具担持部５の相対位置に基づいてワーク固定部４および加工工具担持部５を移動して相対位置を補正する相対位置補正部１４ｂと、
ワーク２の温度を検出するワーク温度センサ９と、
ワーク温度センサ９により検出されたワーク２の温度および予め設定されたワーク２の熱膨張係数に基づいて、予め設定されたワーク２の加工条件を補正するワーク加工条件補正部１４ｃと、
ワーク加工条件補正部１４ｃにより補正されたワーク２の加工条件に基づいて、加工工具１０の回転、および、ワーク固定部４および加工工具担持部５の移動を制御し、ワーク２に所定の加工を施す加工動作制御部１４ｄと、
を具備するものである。
このように構成することにより、加工装置１の周囲の温度（環境温度）の変化により加工装置１の各部およびワーク２の温度が変化し、当該各部およびワーク２の寸法が熱膨張に起因して変化した場合でも、相対移動するワーク固定部４および加工工具担持部５の相対位置およびワーク２の熱膨張に起因する寸法変化の二つのみを補正するだけで高精度な加工を簡便にワーク２に施すことが可能である。
また、加工装置１の環境温度を一定に保持するための設備コストを削減することが可能であり、ワーク２の加工コストを削減することが可能である。
【０１１０】
また、加工装置１のワーク固定部４のワーク固定板４５は、
ワーク２の所定位置に設けられた凹部２ａと係合する凸部４５ａを具備するものである。
このように構成することにより、ワーク２の温度に関わらず、容易にワーク２を所定姿勢でワーク固定部４のワーク固定板４５に固定することが可能であり、加工装置１によるワーク２の加工精度が向上する。
【０１１１】
また、加工装置１のワーク加工条件補正部１４ｃは、
ワーク２の所定位置に設けられた凹部２ａを基準としてワーク２の加工条件を補正するものである。
このように構成することにより、ワーク２の温度に関わらずワーク２の加工条件を精度良く補正することが可能であり、ひいては加工装置１によるワーク２の加工精度が向上する。
【０１１２】
また、加工装置１の相対位置検出手段は、
ワーク固定部４に設けられたターゲット孔７と、
加工工具担持部５に設けられ、ターゲット孔７との相対位置を検出する光センサ８と、
を具備するものである。
このように構成することにより、ワーク固定部４と加工工具担持部５の間に配置される種々の部材等（例えばベッド３）、あるいはワーク固定部４および加工工具担持部５自身を構成する種々の部材について、それぞれ固有のクセ等に基づいて熱膨張に起因して寸法が変化することに起因する加工精度の低下を容易に防止することが可能であり、ひいては加工装置１によるワーク２の加工精度が向上する。
特に、加工装置１の相対位置検出手段として、光学式のセンサ等の非接触式のセンサを用いた場合、その効果が顕著である。
【０１１３】
また、加工装置１は、
ワーク固定部４（より厳密には、ワーク固定板４５）の温度を検出するワーク固定部温度センサ１１と、
加工工具担持部５（より厳密には、スピンドルヘッド５６）の温度を検出する加工工具担持部温度センサ１２と、
を具備し、
相対位置補正部１４ｂは、
ワーク固定部温度センサ１１により検出されたワーク固定部４の温度、加工工具担持部温度センサ１２により検出された加工工具担持部５の温度、予め設定されて記憶部１４ａに記憶されたワーク固定部４の熱膨張係数および予め設定されて記憶部１４ａに記憶された加工工具担持部５の熱膨張係数に基づいて、ターゲット孔７および光センサ８の相対位置を補正する（「第一の補正」を行う）ものである。
このように構成することにより、ワーク固定部４の基準位置（本実施例の場合、凸部４５ａ）および加工工具担持部５の基準位置（本実施例の場合、加工工具１０の回転軸上の点）からオフセットした位置にターゲット孔７および光センサ８を設ける場合でも、ワーク固定部４の基準位置と加工工具担持部５の基準位置とが正対する（両者がＹ軸方向に平行な直線上に配置される）位置に精度良くワーク固定部４および加工工具担持部５の相対位置を補正することが可能であり、ひいては加工装置１によるワーク２の加工精度が向上する。
【０１１４】
また、本発明に係る加工方法の実施の一形態は、
ワーク２を所定姿勢で固定するワーク固定部４と、
加工工具１０を回転可能に担持する加工工具担持部５と、
を具備し、ワーク固定部４および加工工具担持部５が相対移動可能な加工装置１を用いた加工方法であって、
ワーク固定部４および加工工具担持部５の相対位置を検出する相対位置検出工程Ｓ２０００と、
相対位置検出工程Ｓ２０００において検出されたワーク固定部４および加工工具担持部５の相対位置に基づいてワーク固定部４および加工工具担持部５を移動してワーク固定部４および加工工具担持部５の相対位置を補正する相対位置補正工程Ｓ３０００と、
ワーク２の温度を検出するワーク温度検出工程Ｓ４０００と、
ワーク温度検出工程Ｓ４０００において検出されたワーク２の温度および予め設定されたワーク２の熱膨張係数に基づいて、予め設定されたワーク２の加工条件を補正するワーク加工条件補正工程Ｓ５０００と、
ワーク加工条件補正工程Ｓ５０００において補正されたワーク２の加工条件に基づいて、加工工具１０の回転、および、ワーク固定部４および加工工具担持部５の移動を行い、ワーク２に所定の加工を施す加工動作制御工程Ｓ６０００と、
を具備するものである。
このように構成することにより、加工装置１の周囲の温度（環境温度）の変化により加工装置１の各部およびワーク２の温度が変化し、当該各部およびワーク２の寸法が熱膨張に起因して変化した場合でも、相対移動するワーク固定部４および加工工具担持部５の相対位置およびワーク２の熱膨張に起因する寸法変化の二つのみを補正するだけで高精度な加工を簡便にワーク２に施すことが可能である。
また、加工装置１の環境温度を一定に保持するための設備コストを削減することが可能であり、ワーク２の加工コストを削減することが可能である。
【０１１５】
また、本発明に係る加工方法の実施の一形態におけるワーク固定部４は、
ワーク２の所定位置に設けられた凹部２ａと係合する凸部４５ａを具備するものである。
このように構成することにより、ワーク２の温度に関わらず、容易にワーク２を所定姿勢でワーク固定部４のワーク固定板４５に固定することが可能であり、加工装置１によるワーク２の加工精度が向上する。
【０１１６】
また、本発明に係る加工方法の実施の一形態は、
ワーク加工条件補正工程Ｓ５０００において、ワーク２の所定位置に設けられた凹部２ａを基準としてワーク２の加工条件を補正するものである。
このように構成することにより、ワーク２の温度に関わらずワーク２の加工条件を精度良く補正することが可能であり、ひいては加工装置１によるワーク２の加工精度が向上する。
【０１１７】
また、本発明に係る加工方法の実施の一形態は、
相対位置検出工程Ｓ２０００において、
ワーク固定部４に設けられたターゲット孔７との相対位置を、加工工具担持部５に設けられた光センサ８により検出するものである。
このように構成することにより、ワーク固定部４と加工工具担持部５の間に配置される種々の部材等（例えばベッド３）、あるいはワーク固定部４および加工工具担持部５自身を構成する種々の部材について、それぞれ固有のクセ等に基づいて熱膨張に起因して寸法が変化することに起因する加工精度の低下を容易に防止することが可能であり、ひいては加工装置１によるワーク２の加工精度が向上する。
【０１１８】
また、本発明に係る加工方法の実施の一形態は、
相対位置補正工程Ｓ３０００において、
ワーク固定部温度センサ１１により検出されたワーク固定部４の温度、加工工具担持部温度センサ１２により検出された加工工具担持部５の温度、予め設定されて記憶部１４ａに記憶されたワーク固定部４の熱膨張係数および予め設定されて記憶部１４ａに記憶された加工工具担持部５の熱膨張係数に基づいて、ターゲット孔７および光センサ８の相対位置を補正する（「第一の補正」を行う）ものである。
このように構成することにより、ワーク固定部４の基準位置（本実施例の場合、凸部４５ａ）および加工工具担持部５の基準位置（本実施例の場合、加工工具１０の回転軸上の点）からオフセットした位置にターゲット孔７および光センサ８を設ける場合でも、ワーク固定部４の基準位置と加工工具担持部５の基準位置とが正対する（両者がＹ軸方向に平行な直線上に配置される）位置に精度良くワーク固定部４および加工工具担持部５の相対位置を補正することが可能であり、ひいては加工装置１によるワーク２の加工精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明に係る加工装置の実施の一形態を示す平面模式図。
【図２】本発明に係るワークの実施の一形態を示す図。
【図３】本発明に係る加工方法の実施の一形態を示すフロー図。
【図４】本発明に係る加工方法の実施の一形態における相対位置検出方法を示す図。
【図５】本発明に係る加工方法の実施の一形態における加工工具担持手段、相対位置検出手段およびワーク固定手段の位置関係を示す図。
【符号の説明】
【０１２０】
１      加工装置
２      ワーク
４      ワーク固定部（ワーク固定手段）
５      加工工具担持部（加工工具担持手段）
７      ターゲット孔（相対位置検出手段）
８      光センサ（相対位置検出手段）
９      ワーク温度センサ（ワーク温度検出手段）
１０    加工工具
１４ｂ  相対位置補正部（相対位置補正手段）
１４ｃ  ワーク加工条件補正部（ワーク加工条件補正手段）
１４ｄ  加工動作制御部（加工動作制御手段）
【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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