(57)【要約】【課題】短時間で容易に機械の変位評価を実施することができ、且つ、アナログ量で機械の変位量を把握することができる工作機械の変位評価方法を提供する。【解決手段】互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ軸を有する工作機械に対し、例えば、溝加工面６１ｂを有する変位評価用ワーク６１を、溝加工面６１ｂがＸ軸方向に対して傾斜し、且つ、溝加工面６１ｂの一端側の辺６１ｂ−１がＹ軸方向に対して平行な状態となるように設置し、この状態で、工具６２をＺ軸方向には移動させずにＸ軸方向に移動させることによって溝加工面６１ｂに直線状の溝６３を形成する溝加工を実施し、且つ、この溝加工を、工具６２をＹ軸方向へ順次移動させるごとに実施して各列の直線状の溝６３が互いに平行となるようにすることにより、Ｚ軸方向の変位を評価する。【選択図】図１
2012086325.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに直交する第１直線移動軸と第２直線移動軸と第３直線移動軸とを有する工作機械に対し、前記第１直線移動軸方向の変位を評価する方法であって、
溝加工面を有する変位評価用ワークを、前記溝加工面が前記第２直線移動軸方向に対して傾斜し、且つ、前記溝加工面の一端側の辺が前記第３直線移動軸方向に対して平行な第１状態となる、又は、前記溝加工面が前記第３直線移動軸方向に対して傾斜し、且つ、前記溝加工面の一端側の辺が前記第２直線移動軸方向に対して平行な第２状態となるように設置し、
前記第１状態で、工具を前記第１直線移動軸方向には移動させずに前記第２直線移動軸方向に移動させることによって前記溝加工面に直線状の溝を形成する第１溝加工を実施し、且つ、この第１溝加工を、前記工具を前記第３直線移動軸方向へ順次移動させるごとに実施して各列の直線状の溝が互いに平行となるようにする、又は、前記第２状態で、工具を前記第１直線移動軸方向には移動させずに前記第３直線移動軸方向に移動させることによって前記溝加工面に直線状の溝を形成する第２溝加工を実施し、且つ、この第２溝加工を、前記工具を前記第２直線移動軸方向へ順次移動させるごとに実施して各列の直線状の溝が互いに平行となるようにすることを特徴とする工作機械の変位評価方法。
【請求項２】
互いに直交する第１直線移動軸と第２直線移動軸と第３直線移動軸とを有する工作機械に対し、前記第１直線移動軸方向の変位と前記第２直線移動軸方向の変位と前記第３直線移動軸方向の変位とを評価する方法であって、
互いに直交する第１設置面と第２設置面と第３設置面とを有するワーク設置用治具と、第１溝加工面を有する第１変位評価用ワークと、第２溝加工面を有する第２変位評価用ワークと、第３溝加工面を有する第３変位評価用ワークとを用い、
前記第１変位評価用ワークを、前記第１溝加工面が前記第２直線移動軸方向に対して傾斜し、且つ、前記第１溝加工面の一端側の辺が前記第３直線移動軸方向に対して平行な第１状態となる、又は、前記第１溝加工面が前記第３直線移動軸方向に対して傾斜し、且つ、前記第１溝加工面の一端側の辺が前記第２直線移動軸方向に対して平行な第２状態となるように前記第１設置面に設置し、
前記第２変位評価用ワークを、前記第２溝加工面が前記第３直線移動軸方向に対して傾斜し、且つ、前記第２溝加工面の一端側の辺が前記第１直線移動軸方向に対して平行な第３状態となる、又は、前記第２溝加工面が前記第１直線移動軸方向に対して傾斜し、且つ、前記第２溝加工面の一端側の辺が前記第３直線移動軸方向に対して平行な第４状態となるように前記第２設置面に設置し、
前記第３変位評価用ワークを、前記第３溝加工面が前記第１直線移動軸方向に対して傾斜し、且つ、前記第３溝加工面の一端側の辺が前記第２直線移動軸方向に対して平行な第５状態となる、又は、前記第３溝加工面が前記第２直線移動軸方向に対して傾斜し、且つ、前記第３溝加工面の一端側の辺が前記第１直線移動軸方向に対して平行な第６状態となるように前記第３設置面に設置し、
前記第１状態で、工具を前記第１直線移動軸方向には移動させずに前記第２直線移動軸方向に移動させることによって前記第１溝加工面に直線状の溝を形成する第１溝加工を実施し、且つ、この第１溝加工を、前記工具を前記第３直線移動軸方向へ順次移動させるごとに実施して各列の直線状の溝が互いに平行となるようにする、又は、前記第２状態で、工具を前記第１直線移動軸方向には移動させずに前記第３直線移動軸方向に移動させることによって前記第１溝加工面に直線状の溝を形成する第２溝加工を実施し、且つ、この第２溝加工を、前記工具を前記第２直線移動軸方向へ順次移動させるごとに実施して各列の直線状の溝が互いに平行となるようにすること、
前記第３状態で、工具を前記第２直線移動軸方向には移動させずに前記第３直線移動軸方向に移動させることによって前記第２溝加工面に直線状の溝を形成する第３溝加工を実施し、且つ、この第３溝加工を、前記工具を前記第１直線移動軸方向へ順次移動させるごとに実施して各列の直線状の溝が互いに平行となるようにする、又は、前記第４状態で、工具を前記第２直線移動軸方向には移動させずに前記第１直線移動軸方向に移動させることによって前記第２溝加工面に直線状の溝を形成する第４溝加工を実施し、且つ、この第４溝加工を、前記工具を前記第３直線移動軸方向へ順次移動させるごとに実施して各列の直線状の溝が互いに平行となるようにすること、
前記第５状態で、工具を前記第３直線移動軸方向には移動させずに前記第１直線移動軸方向に移動させることによって前記第３溝加工面に直線状の溝を形成する第５溝加工を実施し、且つ、この第５溝加工を、前記工具を前記第２直線移動軸方向へ順次移動させるごとに実施して各列の直線状の溝が互いに平行となるようにする、又は、前記第６状態で、工具を前記第３直線移動軸方向には移動させずに前記第２直線移動軸方向に移動させることによって前記第３溝加工面に直線状の溝を形成する第６溝加工を実施し、且つ、この第６溝加工を、前記工具を前記第１直線移動軸方向へ順次移動させるごとに実施して各列の直線状の溝が互いに平行となるようにすること、
を特徴とする工作機械の変位評価方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載する工作機械の変位評価方法において、
前記変位評価用ワークは側面の一端側から他端側に向かって側面の厚さが徐々に変化していることにより、前記溝加工面が前記第２直線移動軸方向又は前記第３直線移動軸方向に対して傾斜しているものであること、
又は、前記第１変位評価用ワークは側面の一端側から他端側に向かって側面の厚さが徐々に変化していることにより、前記第１溝加工面が前記第２直線移動軸方向又は前記第３直線移動軸方向に対して傾斜しているものであり、前記第２変位評価用ワークは側面の一端側から他端側に向かって側面の厚さが徐々に変化していることにより、前記第２溝加工面が前記第３直線移動軸方向又は前記第１直線移動軸方向に対して傾斜しているものであり、前記第３変位評価用ワークは側面の一端側から他端側に向かって側面の厚さが徐々に変化していることにより、前記第３溝加工面が前記第１直線移動軸方向又は前記第２直線移動軸方向に対して傾斜しているものであること、
を特徴とする工作機械の変位評価方法。
【請求項４】
請求項１又は２に記載する工作機械の変位評価方法において、
前記変位評価用ワークはワーク傾斜用治具に取り付けて前記変位評価用ワーク全体を傾斜させることにより、前記溝加工面が前記第２直線移動軸方向又は前記第３直線移動軸方向に対して傾斜しているものであること、
又は、前記第１変位評価用ワークはワーク傾斜用治具に取り付けて前記第１変位評価用ワーク全体を傾斜させることにより、前記第１溝加工面が前記第２直線移動軸方向又は前記第３直線移動軸方向に対して傾斜しているものであり、前記第２変位評価用ワークはワーク傾斜用治具に取り付けて前記第２変位評価用ワーク全体を傾斜させることにより、前記第２溝加工面が前記第３直線移動軸方向又は前記第１直線移動軸方向に対して傾斜しているものであり、前記第３変位評価用ワークはワーク傾斜用治具に取り付けて前記第３変位評価用ワーク全体を傾斜させることにより、前記第３溝加工面が前記第１直線移動軸方向又は前記第２直線移動軸方向に対して傾斜しているものであること、
を特徴とする工作機械の変位評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は工作機械の変位評価方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に工作機械などの制御系では、図６に示すような機械端の位置情報を位置検出器１で検出して位置フィードバックとして使用するフルクローズドループのフィードバック制御系を採用しているが、機械内に有する主軸やサーボモータ２などの熱源及び外気の温度変化によって機械変位が発生するため、各移動軸の位置決め精度や３次元空間における位置決め精度などの静的精度が悪化する。なお、機械変位は単に熱変位によるものだけでなく、機械の自重によるたわみなどによっても発生する。
更に、工作機械などの制御系として図７に示すようなセミクローズドループのフィードバック制御系を採用した場合には、パルスコーダ３で検出したサーボモータ２の回転位置を位置フィードバックとして使用しているため、静的精度は更に悪化する傾向となる。
なお、図６及び図７において、４は減速ギヤ、５はボールスクリュー、６は移動体（テーブル）、Ｋｐは位置ループゲイン、Ｋｖは速度ループ比例ゲイン、Ｋｖｉは速度ループ積分ゲイン、ｓはラプラス演算子である。
【０００３】
上記のような機械変位による静的精度の悪化、特に熱などに起因して発生する機械変位による静的精度の悪化は加工誤差増大の大きな要因の一つであり、現在でもなお大きな問題である。この熱に起因して発生する機械変位による静的精度悪化の対策としては、従来より、図８及び図９に示すような温度センサによる工作機械の熱変位補正システムなどが提案されている。詳細な説明は省略するが、図８は立形マシニングセンタの熱変位補正システム（熱変位補正機能）であり、この熱変位補正システムでは温度センサ１１を機械の各部（コラム１２、サドル１３、ヘッド１４、テーブル１６、ワーク１７、ベッド１８）に埋め込み、これらの温度センサ１１によって計測した温度データを基にして機械の熱変位量を簡易的な算術式を用いて推測し、その変位量だけ機械座標などをシフトさせることにより機械変位量を補償する。なお、図８中の１５は主軸である。図９は門形マシニングセンタの熱変位補正システム（熱変位補正機能）であり、この熱変位補正システムでは温度センサ２１を機械の各部（コラム２２、クロスレール２３、サドル２４、主軸２５、テーブル２６、ワーク２７、ベッド２８）に埋め込み、これらの温度センサ２１によって計測した温度データを基にして機械の熱変位量を簡易的な算術式を用いて推測し、その変位量だけ機械座標などをシフトさせることにより機械変位量を補償する。
【０００４】
一方では、精度の悪化を抑制する過程で、機械の変位量を把握する必要がある。その方法としては、下記の特許文献１にも示されている通り、主に以下の３つの方法がある。
【０００５】
（１）  図１０に示す方法は、主軸３１にテストバー３２を装着し、テーブル３４上にダイヤルゲージなどの接触センサ３３又は非接触式センサを、テストバー３２に対して敷設することにより、時間経過とともに（各時刻において）機械変位を測定する方法である。
（２）  図１１（ａ）に示す方法は、時間経過とともに（各時刻Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６において）、ボールエンドミルによりワーク３５に縦方向と横方向の溝加工を行って格子状の溝３６，３７を形成することにより、一方向の基準溝３６に対して他方向の溝３７が交わるようにして、これらの交差部分の溝底に現れた溝幅の状態から相対的に変位量を計測する方法である。図１１（ｂ）における左側の拡大図は時刻Ｔ１のときに加工した溝３７が時刻Ｔ０のときに加工した基準溝３６に比べて深い場合の例であり、右側の拡大図は時刻Ｔ１のときに加工した溝３７が時刻Ｔ０のときに加工した基準溝３６に比べて浅い場合の例である。
（３）  図１２に示す方法は、ワーク４１の平面４１ａ上に深さ一定としてフラットエンドミル４２で時間経過とともに（各時刻Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４において）溝切削もしくは片肉切削を行い、その切削部の底面の深さＺを測定することにより変位量を把握する方法である。
【０００６】
しかし、（１）の方法は数値評価であり、加工での変位量を把握することはできない。（２）の方法は加工ワーク３５上で変位を直接視認はできるが、数値評価をするには計算式を用いる必要があり、数値評価を直接的にできない。（３）の方法は深さ測定を行わないと評価できない。即ち、いずれの方法も変位量を数値的に直接視認できないという問題点がある。
【０００７】
その対策として、下記の特許文献１では図１３に示すような方法が提案されている。この方法は、加工深さを一定量ずつ変化させた複数の四角形状の溝５１をワーク５２の表面５２ａに一定のピッチで一列に加工する溝加工を１セットとして実施し、且つ、このような１セットの溝加工を一定時間間隔で（各時刻Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６において）行うことにより、図示例のようなサーモマトリックスを得る方法である。この方法では、機械の変位量を直接視認することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第４１２８９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記のような加工深さを一定量ずつ変化させた四角形状の溝５１をワーク５２の表面５２ａに一定のピッチで一列に加工する方法では、次のような問題点がある。
【００１０】
（１）  加工深さを一定量ずつ変化させた四角形状の溝５１を複数加工する必要があるため、加工に手間がかかり、１セットの溝加工における時間が少なからず必要である。
（２）  しかも、１セットの溝加工における時間が少なからず必要であるため、１セットの溝加工における最初の溝５１の加工と最後の溝５１の加工の間には比較的大きな時間のずれが発生する。このため、例えば最初の溝５１の加工と最後の溝５１の加工における温度などの条件が変化してしまう可能性がある。
（３）  加工深さを一定量ずつ変化させた四角形状の溝５１を一定のピッチで加工するため、ディジタル量でしか機械の変位量を把握することができない。
【００１１】
従って本発明は上記の事情に鑑み、短時間で容易に機械の変位評価を実施することができ、且つ、アナログ量で機械の変位量を把握することができる工作機械の変位評価方法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】
【００１２】
上記課題を解決する第１発明の工作機械の変位評価方法は、互いに直交する第１直線移動軸と第２直線移動軸と第３直線移動軸とを有する工作機械に対し、前記第１直線移動軸方向の変位を評価する方法であって、
溝加工面を有する変位評価用ワークを、前記溝加工面が前記第２直線移動軸方向に対して傾斜し、且つ、前記溝加工面の一端側の辺が前記第３直線移動軸方向に対して平行な第１状態となる、又は、前記溝加工面が前記第３直線移動軸方向に対して傾斜し、且つ、前記溝加工面の一端側の辺が前記第２直線移動軸方向に対して平行な第２状態となるように設置し、
前記第１状態で、工具を前記第１直線移動軸方向には移動させずに前記第２直線移動軸方向に移動させることによって前記溝加工面に直線状の溝を形成する第１溝加工を実施し、且つ、この第１溝加工を、前記工具を前記第３直線移動軸方向へ順次移動させるごとに実施して各列の直線状の溝が互いに平行となるようにする、又は、前記第２状態で、工具を前記第１直線移動軸方向には移動させずに前記第３直線移動軸方向に移動させることによって前記溝加工面に直線状の溝を形成する第２溝加工を実施し、且つ、この第２溝加工を、前記工具を前記第２直線移動軸方向へ順次移動させるごとに実施して各列の直線状の溝が互いに平行となるようにすることを特徴とする。
【００１３】
また、第２発明の工作機械の変位評価方法は、互いに直交する第１直線移動軸と第２直線移動軸と第３直線移動軸とを有する工作機械に対し、前記第１直線移動軸方向の変位と前記第２直線移動軸方向の変位と前記第３直線移動軸方向の変位とを評価する方法であって、
互いに直交する第１設置面と第２設置面と第３設置面とを有するワーク設置用治具と、第１溝加工面を有する第１変位評価用ワークと、第２溝加工面を有する第２変位評価用ワークと、第３溝加工面を有する第３変位評価用ワークとを用い、
前記第１変位評価用ワークを、前記第１溝加工面が前記第２直線移動軸方向に対して傾斜し、且つ、前記第１溝加工面の一端側の辺が前記第３直線移動軸方向に対して平行な第１状態となる、又は、前記第１溝加工面が前記第３直線移動軸方向に対して傾斜し、且つ、前記第１溝加工面の一端側の辺が前記第２直線移動軸方向に対して平行な第２状態となるように前記第１設置面に設置し、
前記第２変位評価用ワークを、前記第２溝加工面が前記第３直線移動軸方向に対して傾斜し、且つ、前記第２溝加工面の一端側の辺が前記第１直線移動軸方向に対して平行な第３状態となる、又は、前記第２溝加工面が前記第１直線移動軸方向に対して傾斜し、且つ、前記第２溝加工面の一端側の辺が前記第３直線移動軸方向に対して平行な第４状態となるように前記第２設置面に設置し、
前記第３変位評価用ワークを、前記第３溝加工面が前記第１直線移動軸方向に対して傾斜し、且つ、前記第３溝加工面の一端側の辺が前記第２直線移動軸方向に対して平行な第５状態となる、又は、前記第３溝加工面が前記第２直線移動軸方向に対して傾斜し、且つ、前記第３溝加工面の一端側の辺が前記第１直線移動軸方向に対して平行な第６状態となるように前記第３設置面に設置し、
前記第１状態で、工具を前記第１直線移動軸方向には移動させずに前記第２直線移動軸方向に移動させることによって前記第１溝加工面に直線状の溝を形成する第１溝加工を実施し、且つ、この第１溝加工を、前記工具を前記第３直線移動軸方向へ順次移動させるごとに実施して各列の直線状の溝が互いに平行となるようにする、又は、前記第２状態で、工具を前記第１直線移動軸方向には移動させずに前記第３直線移動軸方向に移動させることによって前記第１溝加工面に直線状の溝を形成する第２溝加工を実施し、且つ、この第２溝加工を、前記工具を前記第２直線移動軸方向へ順次移動させるごとに実施して各列の直線状の溝が互いに平行となるようにすること、
前記第３状態で、工具を前記第２直線移動軸方向には移動させずに前記第３直線移動軸方向に移動させることによって前記第２溝加工面に直線状の溝を形成する第３溝加工を実施し、且つ、この第３溝加工を、前記工具を前記第１直線移動軸方向へ順次移動させるごとに実施して各列の直線状の溝が互いに平行となるようにする、又は、前記第４状態で、工具を前記第２直線移動軸方向には移動させずに前記第１直線移動軸方向に移動させることによって前記第２溝加工面に直線状の溝を形成する第４溝加工を実施し、且つ、この第４溝加工を、前記工具を前記第３直線移動軸方向へ順次移動させるごとに実施して各列の直線状の溝が互いに平行となるようにすること、
前記第５状態で、工具を前記第３直線移動軸方向には移動させずに前記第１直線移動軸方向に移動させることによって前記第３溝加工面に直線状の溝を形成する第５溝加工を実施し、且つ、この第５溝加工を、前記工具を前記第２直線移動軸方向へ順次移動させるごとに実施して各列の直線状の溝が互いに平行となるようにする、又は、前記第６状態で、工具を前記第３直線移動軸方向には移動させずに前記第２直線移動軸方向に移動させることによって前記第３溝加工面に直線状の溝を形成する第６溝加工を実施し、且つ、この第６溝加工を、前記工具を前記第１直線移動軸方向へ順次移動させるごとに実施して各列の直線状の溝が互いに平行となるようにすること、
を特徴とする。
【００１４】
また、第３発明の工作機械の変位評価方法は、第１又は第２発明の工作機械の変位評価方法において、
前記変位評価用ワークは側面の一端側から他端側に向かって側面の厚さが徐々に変化していることにより、前記溝加工面が前記第２直線移動軸方向又は前記第３直線移動軸方向に対して傾斜しているものであること、
又は、前記第１変位評価用ワークは側面の一端側から他端側に向かって側面の厚さが徐々に変化していることにより、前記第１溝加工面が前記第２直線移動軸方向又は前記第３直線移動軸方向に対して傾斜しているものであり、前記第２変位評価用ワークは側面の一端側から他端側に向かって側面の厚さが徐々に変化していることにより、前記第２溝加工面が前記第３直線移動軸方向又は前記第１直線移動軸方向に対して傾斜しているものであり、前記第３変位評価用ワークは側面の一端側から他端側に向かって側面の厚さが徐々に変化していることにより、前記第３溝加工面が前記第１直線移動軸方向又は前記第２直線移動軸方向に対して傾斜しているものであること、
を特徴とする。
【００１５】
また、第４発明の工作機械の変位評価方法は、第１又は第２発明の工作機械の変位評価方法において、
前記変位評価用ワークはワーク傾斜用治具に取り付けて前記変位評価用ワーク全体を傾斜させることにより、前記溝加工面が前記第２直線移動軸方向又は前記第３直線移動軸方向に対して傾斜しているものであること、
又は、前記第１変位評価用ワークはワーク傾斜用治具に取り付けて前記第１変位評価用ワーク全体を傾斜させることにより、前記第１溝加工面が前記第２直線移動軸方向又は前記第３直線移動軸方向に対して傾斜しているものであり、前記第２変位評価用ワークはワーク傾斜用治具に取り付けて前記第２変位評価用ワーク全体を傾斜させることにより、前記第２溝加工面が前記第３直線移動軸方向又は前記第１直線移動軸方向に対して傾斜しているものであり、前記第３変位評価用ワークはワーク傾斜用治具に取り付けて前記第３変位評価用ワーク全体を傾斜させることにより、前記第３溝加工面が前記第１直線移動軸方向又は前記第２直線移動軸方向に対して傾斜しているものであること、
を特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
第１発明の工作機械の変位評価方法によれば、互いに直交する第１直線移動軸と第２直線移動軸と第３直線移動軸とを有する工作機械に対し、前記第１直線移動軸方向の変位を評価する方法であって、溝加工面を有する変位評価用ワークを、前記溝加工面が前記第２直線移動軸方向に対して傾斜し、且つ、前記溝加工面の一端側の辺が前記第３直線移動軸方向に対して平行な第１状態となる、又は、前記溝加工面が前記第３直線移動軸方向に対して傾斜し、且つ、前記溝加工面の一端側の辺が前記第２直線移動軸方向に対して平行な第２状態となるように設置し、前記第１状態で、工具を前記第１直線移動軸方向には移動させずに前記第２直線移動軸方向に移動させることによって前記溝加工面に直線状の溝を形成する第１溝加工を実施し、且つ、この第１溝加工を、前記工具を前記第３直線移動軸方向へ順次移動させるごとに実施して各列の直線状の溝が互いに平行となるようにする、又は、前記第２状態で、工具を前記第１直線移動軸方向には移動させずに前記第３直線移動軸方向に移動させることによって前記溝加工面に直線状の溝を形成する第２溝加工を実施し、且つ、この第２溝加工を、前記工具を前記第２直線移動軸方向へ順次移動させるごとに実施して各列の直線状の溝が互いに平行となるようにすることを特徴としているため、溝深さ方向の工具位置を変化させる必要がなく、短時間且つ容易に直線状の溝を加工することができる。従って、変位評価作業を短時間且つ容易に行うことができ、且つ、各溝を加工する際の時間ずれがほとんどないため、より精度のよい変位評価を行うことができる。また、直線状の各溝が棒グラフ状に表現されるため、機械の変位量をアナログ量（各溝の長さ）として直接視認することができる。
【００１７】
第２発明の工作機械の変位評価方法によれば、互いに直交する第１直線移動軸と第２直線移動軸と第３直線移動軸とを有する工作機械に対し、前記第１直線移動軸方向の変位と前記第２直線移動軸方向の変位と前記第３直線移動軸方向の変位とを評価する方法であって、互いに直交する第１設置面と第２設置面と第３設置面とを有するワーク設置用治具と、第１溝加工面を有する第１変位評価用ワークと、第２溝加工面を有する第２変位評価用ワークと、第３溝加工面を有する第３変位評価用ワークとを用い、前記第１変位評価用ワークを、前記第１溝加工面が前記第２直線移動軸方向に対して傾斜し、且つ、前記第１溝加工面の一端側の辺が前記第３直線移動軸方向に対して平行な第１状態となる、又は、前記第１溝加工面が前記第３直線移動軸方向に対して傾斜し、且つ、前記第１溝加工面の一端側の辺が前記第２直線移動軸方向に対して平行な第２状態となるように前記第１設置面に設置し、前記第２変位評価用ワークを、前記第２溝加工面が前記第３直線移動軸方向に対して傾斜し、且つ、前記第２溝加工面の一端側の辺が前記第１直線移動軸方向に対して平行な第３状態となる、又は、前記第２溝加工面が前記第１直線移動軸方向に対して傾斜し、且つ、前記第２溝加工面の一端側の辺が前記第３直線移動軸方向に対して平行な第４状態となるように前記第２設置面に設置し、前記第３変位評価用ワークを、前記第３溝加工面が前記第１直線移動軸方向に対して傾斜し、且つ、前記第３溝加工面の一端側の辺が前記第２直線移動軸方向に対して平行な第５状態となる、又は、前記第３溝加工面が前記第２直線移動軸方向に対して傾斜し、且つ、前記第３溝加工面の一端側の辺が前記第１直線移動軸方向に対して平行な第６状態となるように前記第３設置面に設置し、前記第１状態で、工具を前記第１直線移動軸方向には移動させずに前記第２直線移動軸方向に移動させることによって前記第１溝加工面に直線状の溝を形成する第１溝加工を実施し、且つ、この第１溝加工を、前記工具を前記第３直線移動軸方向へ順次移動させるごとに実施して各列の直線状の溝が互いに平行となるようにする、又は、前記第２状態で、工具を前記第１直線移動軸方向には移動させずに前記第３直線移動軸方向に移動させることによって前記第１溝加工面に直線状の溝を形成する第２溝加工を実施し、且つ、この第２溝加工を、前記工具を前記第２直線移動軸方向へ順次移動させるごとに実施して各列の直線状の溝が互いに平行となるようにすること、前記第３状態で、工具を前記第２直線移動軸方向には移動させずに前記第３直線移動軸方向に移動させることによって前記第２溝加工面に直線状の溝を形成する第３溝加工を実施し、且つ、この第３溝加工を、前記工具を前記第１直線移動軸方向へ順次移動させるごとに実施して各列の直線状の溝が互いに平行となるようにする、又は、前記第４状態で、工具を前記第２直線移動軸方向には移動させずに前記第１直線移動軸方向に移動させることによって前記第２溝加工面に直線状の溝を形成する第４溝加工を実施し、且つ、この第４溝加工を、前記工具を前記第３直線移動軸方向へ順次移動させるごとに実施して各列の直線状の溝が互いに平行となるようにすること、前記第５状態で、工具を前記第３直線移動軸方向には移動させずに前記第１直線移動軸方向に移動させることによって前記第３溝加工面に直線状の溝を形成する第５溝加工を実施し、且つ、この第５溝加工を、前記工具を前記第２直線移動軸方向へ順次移動させるごとに実施して各列の直線状の溝が互いに平行となるようにする、又は、前記第６状態で、工具を前記第３直線移動軸方向には移動させずに前記第２直線移動軸方向に移動させることによって前記第３溝加工面に直線状の溝を形成する第６溝加工を実施し、且つ、この第６溝加工を、前記工具を前記第１直線移動軸方向へ順次移動させるごとに実施して各列の直線状の溝が互いに平行となるようにすることを特徴としているため、溝深さ方向の工具位置を変化させる必要がなく、短時間且つ容易に直線状の溝を加工することができる。従って、変位評価作業を短時間且つ容易に行うことができ、且つ、各溝を加工する際の時間ずれがほとんどないため、より精度のよい変位評価を行うことができる。また、直線状の各溝が棒グラフ状に表現されるため、機械の変位量をアナログ量（各溝の長さ）として直接視認することができる。しかも、変位評価用ワークを取り換えることなく、第１直線移動軸方向の変位評価と第２直線移動軸方向の変位評価と第３直線移動軸方向の変位評価とを実施することがでるきため、効率的に変位評価作業を実施することができる。
【００１８】
第３発明の工作機械の変位評価方法によれば、第１又は第２発明の工作機械の変位評価方法において、前記変位評価用ワークは側面の一端側から他端側に向かって側面の厚さが徐々に変化していることにより、前記溝加工面が前記第２直線移動軸方向又は前記第３直線移動軸方向に対して傾斜しているものであること、又は、前記第１変位評価用ワークは側面の一端側から他端側に向かって側面の厚さが徐々に変化していることにより、前記第１溝加工面が前記第２直線移動軸方向又は前記第３直線移動軸方向に対して傾斜しているものであり、前記第２変位評価用ワークは側面の一端側から他端側に向かって側面の厚さが徐々に変化していることにより、前記第２溝加工面が前記第３直線移動軸方向又は前記第１直線移動軸方向に対して傾斜しているものであり、前記第３変位評価用ワークは側面の一端側から他端側に向かって側面の厚さが徐々に変化していることにより、前記第３溝加工面が前記第１直線移動軸方向又は前記第２直線移動軸方向に対して傾斜しているものであることを特徴としているため、特に手間のかかる作業を要することなく、第１直線移動軸方向、第２直線移動軸方向又は第３直線移動軸方向に対して変位評価用ワークの溝加工面を傾斜させることができる。
【００１９】
第４発明の工作機械の変位評価方法によれば、第１又は第２発明の工作機械の変位評価方法において、前記変位評価用ワークはワーク傾斜用治具に取り付けて前記変位評価用ワーク全体を傾斜させることにより、前記溝加工面が前記第２直線移動軸方向又は前記第３直線移動軸方向に対して傾斜しているものであること、又は、前記第１変位評価用ワークはワーク傾斜用治具に取り付けて前記第１変位評価用ワーク全体を傾斜させることにより、前記第１溝加工面が前記第２直線移動軸方向又は前記第３直線移動軸方向に対して傾斜しているものであり、前記第２変位評価用ワークはワーク傾斜用治具に取り付けて前記第２変位評価用ワーク全体を傾斜させることにより、前記第２溝加工面が前記第３直線移動軸方向又は前記第１直線移動軸方向に対して傾斜しているものであり、前記第３変位評価用ワークはワーク傾斜用治具に取り付けて前記第３変位評価用ワーク全体を傾斜させることにより、前記第３溝加工面が前記第１直線移動軸方向又は前記第２直線移動軸方向に対して傾斜しているものであることを特徴としているため、特別な形状の変位評価用ワークを用意することなく、容易に変位評価作業を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態例１に係る工作機械の変位評価方法の説明図であり、（ａ）には変位評価用ワークの側面図を示し、（ｂ）には変位評価用ワークの平面図を示し、（ｃ）には変位評価用ワークの斜視図を示す。
【図２】本発明の実施の形態例１に係る工作機械の変位評価方法による評価結果の説明図であり、（ａ）には変位評価用ワークの平面図を示し、（ｂ）には変位評価用ワークの側面図を示し、（ｃ）には気温変化を示す。
【図３】本発明の実施の形態例１に係る工作機械の変位評価方法による評価結果から溝長さを算出する方法の説明図であり、（ａ）には変位評価用ワークの側面図を示し、（ｂ）には変位評価用ワークの平面図を示す。
【図４】本発明の実施の形態例２に係る工作機械の変位評価方法の説明図であり、（ａ）には変位評価用ワークの側面図を示し、（ｂ）には変位評価用ワークの平面図を示す。
【図５】本発明の実施の形態例３に係る工作機械の変位評価方法の説明図（斜視図）である。
【図６】従来のフルクローズドループのフィードバック制御系のブロック図である。
【図７】従来のセミクローズドループのフィードバック制御系のブロック図である。
【図８】従来の立形マシニングセンタの温度センサによる熱変位補正システムのブロック図である。
【図９】従来の門形マシニングセンタの温度センサによる熱変位補正システムのブロック図である。
【図１０】従来のテストバーを用いた変位量の測定方法の説明図である。
【図１１】従来の格子状溝による変位量の測定方法の説明図であり、（ａ）はワークの平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部拡大図である。
【図１２】従来のワーク上の切削部深さによる変位量の測定方法の説明図である。
【図１３】従来の加工深さを一定量ずつ変化させた四角形状の溝をワーク表面に一定のピッチで一列に加工することによる変位量の測定方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２２】
＜実施の形態例１＞
図１（ａ），図１（ｂ）及び図１（ｃ）に示すように、本発明の実施の形態例１の工作機械の変位評価方法では、矩形状の溝加工面（表面）６１ｂを有する変位評価用ワーク６１を用いる。変位評価用ワーク６１は、工作機械（図示省略）のテーブル６４上に設置される。工作機械は互いに直交するＺ軸（第１直線移動軸）とＸ軸（第２直線移動軸）とＹ軸（第３直線移動軸）とを有しており、ここではＺ軸方向（第１直線移動軸方向）の変位を評価する場合について説明する。
【００２３】
変位評価用ワーク６１は平面視が矩形状である一方、側面６１ａの一端側の辺６１ａ−１側から他端側の辺６１ａ−２に向かって側面６１ａの厚さが徐々に変化（減少）することにより、溝加工面６１ｂが傾斜している。また、変位評価用ワーク６１は、溝加工面６１ｂが、Ｘ軸方向に対して傾斜し、且つ、溝加工面６１ｂの一端側の辺６１ｂ−１がＹ軸方向に対して平行な状態となるように設置されている。図示例では側面６１ａの一端側の辺６１ａ−１と他端側の辺６１ａ−２の厚さの差、即ち溝加工面６１ｂの一端側の辺６１ｂ−１と他端側の辺６１ｂ−２のＺ軸方向位置の差が、２４μｍとなるように溝加工面６１ｂの傾斜が設定されている。
【００２４】
そして、工作機械によってフラットエンドミルである工具６２（これに限らず、工具６２はボールエンドミルなどでもよい）を、Ｚ軸方向には移動させずに（Ｚ軸方向における溝底の位置は変化させずに）、矢印Ｂの如くＸ軸方向に移動させることによって溝加工面６１ｂに直線状の溝６３を形成する。即ち、Ｘ軸方向に延びた溝６３を形成する。また、このような溝加工を、工具６２をＹ軸方向へ順次移動させるごとに（即ち時間経過とともに各時刻Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６，Ｔ７，Ｔ８において）実施することにより、各列の直線状の溝６３が互いに平行となるようにする。
【００２５】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す例では、時刻Ｔ０において溝６３を加工したときのＺ軸方向の熱変位量ΔＺを基準（ΔＺ＝０μｍ）とすると、例えば時刻Ｔ１において溝６３を加工したときの熱変位量ΔＺは−１．０μｍとなっており、時刻Ｔ３において溝６３を加工したときの熱変位量ΔＺは−４．０μｍとなっている。即ち、図２（ｃ）に例示するような気温の変化に応じて生じる各時刻Ｔ０〜Ｔ８の熱変位量ΔＺの変化が、各時刻Ｔ０〜Ｔ８において加工した溝６３の長さ（Ｘ軸方向の長さ）の変化として表れる。従って、これらの溝６３の長さの変化を直接視認することによって熱変位量ΔＺの変化を把握することができる。また、工作機械の主軸やサーボモータなどの熱源による熱変位や機械の自重による変位などに対しても、同様に評価することができる。
【００２６】
図３（ａ）及び図３（ｂ）に基づき、溝６３の長さとＺ軸方向の変位量との関係式について説明する。時刻Ｔ０において加工した基準の溝６３の長さＬ１は、下記の（１）式から求められる。Ｌは変位評価用ワーク６１の長さ（Ｘ軸方向の長さ）である。そして、時刻Ｔ１において加工した溝６３の長さＬ２と、Ｚ軸方向の変位量ΔＺとの関係式は、（２）式となる。ΔＬはＬ１とＬ２の差である。Ｚは溝加工面６１ｂの一端側の辺６１ｂ−１と他端側の辺６１ｂ−２のＺ軸方向位置の差であり、この差は例えば図１（ａ）に示すように２４μｍに設定されている。Ｌ，Ｚは変位評価用ワーク６１の形状によって決まる既知の値である。従って、Ｌ２を計測すれば、このＬ２の計測値とＬ，Ｚの値とから、（２）式によって変位量ΔＺを求めることができる。他の時刻Ｔ２〜Ｔ８における溝６３に関しても、（２）式と同様の関係式となり、当該関係式によって変位量ΔＺを求めることができる。
【数１】
2012086325.tif 000003
【００２７】
なお、上記では工具６２をＸ軸方向に移動させてＸ軸方向に延びた溝６３を形成したが、これに限定するものではなく、変位評価用ワーク６１の向きを変えることにより、工具６２をＹ軸方向に移動させてＹ軸方向に延びた溝６３を形成してもよい。即ち、図示は省略するが、変位評価用ワーク６１を、溝加工面６１ｂがＹ軸方向に対して傾斜し、且つ、溝加工面６１ｂの一端側の辺６１ｂ−１がＸ軸方向に対して平行な状態となるように設置し、この状態で、工具６２をＺ軸方向には移動させずにＹ軸方向に移動させることによって溝加工面６１ｂに直線状の溝６３を形成する溝加工を実施し、且つ、この溝加工を、工具６２をＸ軸方向へ順次移動させるごとに実施して各列の直線状の溝６３が互いに平行となるようにしてもよい。
【００２８】
以上のように、本実施の形態例１の工作機械の変位評価方法によれば、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ軸を有する工作機械に対し、例えばＺ軸方向の変位を評価する場合、溝加工面６１ｂを有する変位評価用ワーク６１を、溝加工面６１ｂがＸ軸方向に対して傾斜し、且つ、溝加工面６１ｂの一端側の辺６１ｂ−１がＹ軸方向に対して平行な第１状態となる、又は、溝加工面６１ｂがＹ軸方向に対して傾斜し、且つ、溝加工面６１ｂの一端側の辺６１ｂ−１がＸ軸方向に対して平行な第２状態となるように設置し、前記第１状態で、工具６２をＺ軸方向には移動させずにＸ軸方向に移動させることによって溝加工面６１ｂに直線状の溝６３を形成する第１溝加工を実施し、且つ、この第１溝加工を、工具６２をＹ軸方向へ順次移動させるごとに実施して各列の直線状の溝６３が互いに平行となるようにする、又は、前記第２状態で、工具６２をＺ軸方向には移動させずにＹ軸方向に移動させることによって溝加工面６１ｂに直線状の溝６３を形成する第２溝加工を実施し、且つ、この第２溝加工を、工具６２をＸ軸方向へ順次移動させるごとに実施して各列の直線状の溝６３が互いに平行となるようにすることを特徴としているため、溝深さ方向の工具位置を変化させる必要がなく、短時間且つ容易に直線状の溝６３を加工することができる。従って、変位評価作業を短時間且つ容易に行うことができ、且つ、各溝６３を加工する際の時間ずれがほとんどないため、より精度のよい変位評価を行うことができる。また、直線状の各溝６３が棒グラフ状に表現されるため、機械の変位量をアナログ量（各溝の長さ）として直接視認することができる。
【００２９】
また、本実施の形態例１の工作機械の変位評価方法によれば、例えばＺ軸方向の変位を評価する場合、変位評価用ワーク６１は側面６１ａの一端側から他端側に向かって側面６１ａの厚さが徐々に変化していることにより、溝加工面６１ｂがＸ軸方向又はＹ軸方向に対して傾斜しているものであることを特徴としているため、特に手間のかかる作業を要することなく、Ｘ軸方向又はＹ軸方向に対して変位評価用ワーク６１の溝加工面６１ｂを傾斜させることができる。
【００３０】
なお、上記ではＺ軸方向の変位評価の例について説明したが、Ｘ軸方向の変位やＹ軸方向の変位についても上記のようなＺ軸方向の変位評価方法と同様の方法で評価することができる。詳細な説明は省略するが、Ｘ軸方向の変位評価を行う場合にはＸ軸を第１直線移動軸、Ｙ軸を第２直線移動軸、Ｚ軸を第３直線移動軸と見做せばよく、Ｙ軸方向の変位評価を行う場合にはＹ軸を第１直線移動軸、Ｚ軸を第２直線移動軸、Ｘ軸を第３直線移動軸と見做せばよい。
【００３１】
また、工具６２は変位評価用ワーク６１に対して相対的に移動すればよい。即ち、溝加工などのために工具６２をＸ軸方向、Ｙ軸方向又はＺ軸方向に移動させる場合、工具６２を実際にＸ軸方向、Ｙ軸方向又はＺ軸方向に移動させる方法に限らず、変位評価用ワーク６１をＸ軸方向、Ｙ軸方向又はＺ軸方向に移動させることによって相対的に工具６２をＸ軸方向、Ｙ軸方向又はＺ軸方向に移動させる方法であってもよい。
【００３２】
＜実施の形態例２＞
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、本発明の実施の形態例２の工作機械の変位評価方法では、矩形状の溝加工面（表面）７１ｂを有する変位評価用ワーク７１を用いる。変位評価用ワーク７１は、工作機械（図示省略）のテーブル７４上に設置される。工作機械は互いに直交するＺ軸（第１直線移動軸）とＸ軸（第２直線移動軸）とＹ軸（第３直線移動軸）とを有しており、ここではＺ軸方向（第１直線移動軸方向）の変位を評価する場合について説明する。
【００３３】
変位評価用ワーク７１は単なる矩形の板状（直方体状）のものである。即ち、変位評価用ワーク７１は平面視が矩形状であり、且つ、側面７１ａも一端側の辺７１ａ−１側から他端側の辺７１ａ−２まで一定の厚さのものである。そして、変位評価用ワーク７１はテーブル７４上に設けられたワーク傾斜用治具７５に取り付けて（変位評価用ワーク７１の一端部をワーク傾斜用治具７５上に設置して）、変位評価用ワーク７１全体を傾斜させることにより、溝加工面７１ｂがＸ軸方向に対して傾斜している。図示例では、溝加工面７１ｂの一端側の辺７１ｂ−１と他端側の辺７１ｂ−２のＺ軸方向位置の差が２４μｍとなるように溝加工面７１ｂの傾斜が設定されている。
【００３４】
そして、工作機械によってフラットエンドミルである工具７２（これに限らず、工具７２はボールエンドミルなどでもよい）を、Ｚ軸方向には移動させずに（Ｚ軸方向における溝底の位置は変化させずに）、矢印Ｃの如くＸ軸方向に移動させることによって溝加工面７１ｂに直線状の溝７３を形成する。即ち、Ｘ軸方向に延びた溝７３を形成する。また、このような溝加工を、工具７２をＹ軸方向へ順次移動させるごとに（即ち時間経過とともに各時刻Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６，Ｔ７，Ｔ８において）実施することにより、各列の直線状の溝７３が互いに平行となるようにする。このとき、気温の変化に応じて生じる各時刻Ｔ０〜Ｔ８の熱変位量ΔＺの変化が、各時刻Ｔ０〜Ｔ８において加工した溝７３の長さ（Ｘ軸方向の長さ）の変化として表れるため、これらの溝７３の長さの変化を直接視認することによって熱変位量ΔＺの変化を把握することができる。また、工作機械の主軸やサーボモータなどの熱源による熱変位や機械の自重による変位などに対しても、同様に評価することができる。
【００３５】
なお、上記では工具７２をＸ軸方向に移動させてＸ軸方向に延びた溝７３を形成したが、これに限定するものではなく、変位評価用ワーク７１の向きを変えることにより、工具７２をＹ軸方向に移動させてＹ軸方向に延びた溝７３を形成してもよい。即ち、図示は省略するが、変位評価用ワーク７１を、溝加工面７１ｂがＹ軸方向に対して傾斜し、且つ、溝加工面７１ｂの一端側の辺７１ｂ−１がＸ軸方向に対して平行な状態となるように設置し、この状態で、工具７２をＺ軸方向には移動させずにＹ軸方向に移動させることによって溝加工面７１ｂに直線状の溝７３を形成する溝加工を実施し、且つ、この溝加工を、工具７２をＸ軸方向へ順次移動させるごとに実施して各列の直線状の溝７３が互いに平行となるようにしてもよい。
【００３６】
以上のように、本実施の形態例２の工作機械の変位評価方法によれば、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ軸を有する工作機械に対し、例えばＺ軸方向の変位を評価する場合、溝加工面７１ｂを有する変位評価用ワーク７１を、溝加工面７１ｂがＸ軸方向に対して傾斜し、且つ、溝加工面７１ｂの一端側の辺７１ｂ−１がＹ軸方向に対して平行な第１状態となる、又は、溝加工面７１ｂがＹ軸方向に対して傾斜し、且つ、溝加工面７１ｂの一端側の辺７１ｂ−１がＸ軸方向に対して平行な第２状態となるように設置し、前記第１状態で、工具７２をＺ軸方向には移動させずにＸ軸方向に移動させることによって溝加工面７１ｂに直線状の溝７３を形成する第１溝加工を実施し、且つ、この第１溝加工を、工具７２をＹ軸方向へ順次移動させるごとに実施して各列の直線状の溝７３が互いに平行となるようにする、又は、前記第２状態で、工具７２をＺ軸方向には移動させずにＹ軸方向に移動させることによって溝加工面７１ｂに直線状の溝７３を形成する第２溝加工を実施し、且つ、この第２溝加工を、工具７２をＸ軸方向へ順次移動させるごとに実施して各列の直線状の溝７３が互いに平行となるようにすることを特徴としているため、溝深さ方向の工具位置を変化させる必要がなく、短時間且つ容易に直線状の溝７３を加工することができる。従って、変位評価作業を短時間且つ容易に行うことができ、且つ、各溝７３を加工する際の時間ずれがほとんどないため、より精度のよい変位評価を行うことができる。また、直線状の各溝７３が棒グラフ状に表現されるため、機械の変位量をアナログ量（各溝の長さ）として直接視認することができる。
【００３７】
また、本実施の形態例２の工作機械の変位評価方法によれば、例えばＺ軸方向の変位を評価する場合、変位評価用ワーク７１はワーク傾斜用治具７５に取り付けて変位評価用ワーク７１全体を傾斜させることにより、溝加工面７１ｂがＸ軸方向又はＹ軸方向に対して傾斜しているものであることを特徴としているため、特別な形状の変位評価用ワークを用意することなく、容易に変位評価作業を実施することができる。
【００３８】
なお、上記ではＺ軸方向の変位評価の例について説明したが、Ｘ軸方向の変位やＹ軸方向の変位についても上記のようなＺ軸方向の変位評価方法と同様の方法で評価することができる。詳細な説明は省略するが、Ｘ軸方向の変位評価を行う場合にはＸ軸を第１直線移動軸、Ｙ軸を第２直線移動軸、Ｚ軸を第３直線移動軸と見做せばよく、Ｙ軸方向の変位評価を行う場合にはＹ軸を第１直線移動軸、Ｚ軸を第２直線移動軸、Ｘ軸を第３直線移動軸と見做せばよい。
【００３９】
また、工具７２は変位評価用ワーク７１に対して相対的に移動すればよい。即ち、溝加工などのために工具７２をＸ軸方向、Ｙ軸方向又はＺ軸方向に移動させる場合、工具７２を実際にＸ軸方向、Ｙ軸方向又はＺ軸方向に移動させる方法に限らず、変位評価用ワーク７１をＸ軸方向、Ｙ軸方向又はＺ軸方向に移動させることによって相対的に工具７２をＸ軸方向、Ｙ軸方向又はＺ軸方向に移動させる方法であってもよい。
【００４０】
＜実施の形態例３＞
図５に示すように、本発明の実施の形態例３の工作機械の変位評価方法では、ワーク設置用治具としてのイケール８１と、矩形状の溝加工面１０１ｂ（第１溝加工面）を有する変位評価用ワーク１０１（第１変位評価用ワーク）と、矩形状の溝加工面２０１ｂ（第２溝加工面）を有する変位評価用ワーク２０１（第２変位評価用ワーク）と、矩形状の溝加工面３０１ｂ（第３溝加工面）を有する変位評価用ワーク３０１（第３変位評価用ワーク）とを用いる。
【００４１】
イケール８１は、工作機械（図示省略）のテーブル８３上に設置される。工作機械は互いに直交するＺ軸（第１直線移動軸）とＸ軸（第２直線移動軸）とＹ軸（第３直線移動軸）とを有しており、本実施の形態例３ではＺ軸方向（第１直線移動軸方向）の変位評価と、Ｘ軸方向（第２直線移動軸方向）の変位評価と、Ｙ軸方向（第３直線移動軸方向）の変位評価とを行う。
【００４２】
イケール８１は立方体状のものであり、互いに直交する第１設置面８１ａと、第２設置面８１ｂと、第３設置面８１ｃとを有している。変位評価用ワーク１０１，２０１，３０１は、何れも上記実施の形態例１の変位評価用ワーク６１（図１（ａ），図１（ｂ），図１（ｂ）参照）と同様の形状のものである。
【００４３】
即ち、変位評価用ワーク１０１は平面視が矩形状である一方、側面１０１ａの一端側の辺１０１ａ−１側から他端側の辺１０１ａ−２に向かって側面１０１ａの厚さが徐々に変化（減少）することにより、溝加工面１０１ｂが傾斜している。また、変位評価用ワーク１０１は、溝加工面１０１ｂが、Ｘ軸方向に対して傾斜し、且つ、溝加工面１０１ｂの一端側の辺１０１ｂ−１がＹ軸方向に対して平行な状態となるように設置されている。
変位評価用ワーク２０１は平面視が矩形状である一方、側面２０１ａの一端側の辺２０１ａ−１側から他端側の辺２０１ａ−２に向かって側面２０１ａの厚さが徐々に変化（減少）することにより、溝加工面２０１ｂが傾斜している。また、変位評価用ワーク２０１は、溝加工面２０１ｂが、Ｚ軸方向に対して傾斜し、且つ、溝加工面２０１ｂの一端側の辺２０１ｂ−１がＹ軸方向に対して平行な状態となるように設置されている。
変位評価用ワーク３０１は平面視が矩形状である一方、側面３０１ａの一端側の辺３０１ａ−１側から他端側の辺３０１ａ−２に向かって側面３０１ａの厚さが徐々に変化（減少）することにより、溝加工面３０１ｂが傾斜している。また、変位評価用ワーク３０１は、溝加工面３０１ｂが、Ｚ軸方向に対して傾斜し、且つ、溝加工面３０１ｂの一端側の辺３０１ｂ−１がＸ軸方向に対して平行な状態となるように設置されている。
【００４４】
そして、変位評価用ワーク１０１に対しては、工作機械によってフラットエンドミルである工具８２（これに限らず、工具８２はボールエンドミルなどでもよい）を、Ｚ軸方向には移動させずに（Ｚ軸方向における溝底の位置は変化させずに）、矢印Ｄの如くＸ軸方向に移動させることによって溝加工面１０１ｂに直線状の溝１０３を形成する。即ち、Ｘ軸方向に延びた溝１０３を形成する。また、このような溝加工を、工具８２をＹ軸方向へ順次移動させるごとに（即ち時間経過とともに各時刻Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６，Ｔ７において）実施することにより、各列の直線状の溝１０３が互いに平行となるようにする。このとき、気温の変化に応じて生じる各時刻Ｔ０〜Ｔ７の熱変位量ΔＺの変化が、各時刻Ｔ０〜Ｔ７において加工した溝１０３の長さ（Ｘ軸方向の長さ）の変化として表れるため、これらの溝１０３の長さの変化を直接視認することによって熱変位量ΔＺの変化を把握することができる。また、工作機械の主軸やサーボモータなどの熱源による熱変位や機械の自重による変位などに対しても、同様に評価することができる。
【００４５】
また、変位評価用ワーク２０１に対しては、工具８２を、Ｘ軸方向には移動させずに（Ｘ軸方向における溝底の位置は変化させずに）、矢印Ｅの如くＺ軸方向に移動させることによって溝加工面２０１ｂに直線状の溝２０３を形成する。即ち、Ｚ軸方向に延びた溝２０３を形成する。また、このような溝加工を、工具８２をＹ軸方向へ順次移動させるごとに（即ち時間経過とともに各時刻Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６，Ｔ７において）実施することにより、各列の直線状の溝２０３が互いに平行となるようにする。このとき、気温の変化に応じて生じる各時刻Ｔ０〜Ｔ７の熱変位量ΔＸの変化が、各時刻Ｔ０〜Ｔ７において加工した溝２０３の長さ（Ｚ軸方向の長さ）の変化として表れるため、これらの溝２０３の長さの変化を直接視認することによって熱変位量ΔＸの変化を把握することができる。また、工作機械の主軸やサーボモータなどの熱源による熱変位や機械の自重による変位などに対しても、同様に評価することができる。
【００４６】
また、変位評価用ワーク３０１に対しては、工具８２を、Ｙ軸方向には移動させずに（Ｙ軸方向における溝底の位置は変化させずに）、矢印Ｆの如くＺ軸方向に移動させることによって溝加工面３０１ｂに直線状の溝３０３を形成する。即ち、Ｚ軸方向に延びた溝３０３を形成する。また、このような溝加工を、工具８２をＸ軸方向へ順次移動させるごとに（即ち時間経過とともに各時刻Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５，Ｔ６，Ｔ７において）実施することにより、各列の直線状の溝３０３が互いに平行となるようにする。このとき、気温の変化に応じて生じる各時刻Ｔ０〜Ｔ７の熱変位量ΔＹの変化が、各時刻Ｔ０〜Ｔ７において加工した溝３０３の長さ（Ｚ軸方向の長さ）の変化として表れるため、これらの溝３０３の長さの変化を直接視認することによって熱変位量ΔＹの変化を把握することができる。また、工作機械の主軸やサーボモータなどの熱源による熱変位や機械の自重による変位などに対しても、同様に評価することができる。
【００４７】
なお、上記では変位評価用ワーク１０１に対しては工具８２をＸ軸方向に移動させてＸ軸方向に延びた溝１０３を形成し、変位評価用ワーク２０１に対しては工具８２をＺ軸方向に移動させてＺ軸方向に延びた溝２０３を形成し、変位評価用ワーク３０１に対しては工具８２をＺ軸方向に移動させてＺ軸方向に延びた溝３０３を形成したが、これらに限定するものではなく、変位評価用ワーク１０１，２０１，２０３の向きを変えることにより、変位評価用ワーク１０１に対しては工具８２をＹ軸方向に移動させてＹ軸方向に延びた溝１０３を形成し、変位評価用ワーク２０１に対しては工具８２をＹ軸方向に移動させてＹ軸方向に延びた溝２０３を形成し、変位評価用ワーク３０１に対しては工具８２をＸ軸方向に移動させてＸ軸方向に延びた溝３０３を形成してもよい。
【００４８】
即ち、図示は省略するが、変位評価用ワーク１０１を、溝加工面１０１ｂがＹ軸方向に対して傾斜し、且つ、溝加工面１０１ｂの一端側の辺１０１ｂ−１がＸ軸方向に対して平行な状態となるように設置し、この状態で、工具８２をＺ軸方向には移動させずにＹ軸方向に移動させることによって溝加工面１０１ｂに直線状の溝１０３を形成する溝加工を実施し、且つ、この溝加工を、工具８２をＸ軸方向へ順次移動させるごとに実施して各列の直線状の溝１０３が互いに平行となるようにしてもよい。
また、変位評価用ワーク２０１を、溝加工面２０１ｂがＹ軸方向に対して傾斜し、且つ、溝加工面２０１ｂの一端側の辺２０１ｂ−１がＺ軸方向に対して平行な状態となるように設置し、この状態で、工具８２をＸ軸方向には移動させずにＹ軸方向に移動させることによって溝加工面２０１ｂに直線状の溝２０３を形成する溝加工を実施し、且つ、この溝加工を、工具８２をＺ軸方向へ順次移動させるごとに実施して各列の直線状の溝２０３が互いに平行となるようにしてもよい。
また、変位評価用ワーク３０１を、溝加工面３０１ｂがＸ軸方向に対して傾斜し、且つ、溝加工面３０１ｂの一端側の辺３０１ｂ−１がＺ軸方向に対して平行な状態となるように設置し、この状態で、工具８２をＹ軸方向には移動させずにＸ軸方向に移動させることによって溝加工面３０１ｂに直線状の溝３０３を形成する溝加工を実施し、且つ、この溝加工を、工具８２をＺ軸方向へ順次移動させるごとに実施して各列の直線状の溝３０３が互いに平行となるようにしてもよい。
【００４９】
また、図示は省略するが、変位評価用ワーク１０１，２０１，３０１は、図５に示すような形状のものに限定するものではく、上記実施の形態例２の変位評価用ワーク７１と同様に単なる矩形の板状（直方体状）のものを用い、ワーク傾斜用治具７５（図４（ａ）参照）に取り付けて（変位評価用ワーク１０１，２０１，３０１の一端部をワーク傾斜用治具７５上に設置して）、変位評価用ワーク１０１，２０１,３０１全体を傾斜させることにより、溝加工面１０１ｂ，２０１ｂ，３０１ｂがＸ軸方向、Ｙ軸方向又はＺ軸方向に対して傾斜するようにしてもよい。
【００５０】
以上のように、本実施の形態例３の工作機械の変位評価方法によれば、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ軸を有する工作機械に対し、Ｚ軸方向の変位とＸ軸方向の変位とＹ軸方向の変位とを評価する方法であって、互いに直交する第１設置面８１ａと第２設置面８１ｂと第３設置面８１ｃとを有するイケール８１と、溝加工面１０１ｂを有する変位評価用ワーク１０１と、溝加工面２０１ｂを有する変位評価用ワーク２０１と、溝加工面３０１ｂを有する変位評価用ワーク３０１とを用い、変位評価用ワーク１０１を、溝加工面１０１ｂがＸ軸方向に対して傾斜し、且つ、溝加工面１０１ｂの一端側の辺１０１ｂ−１がＹ軸方向に対して平行な第１状態となる、又は、溝加工面１０１ｂがＹ軸方向に対して傾斜し、且つ、溝加工面１０１ｂの一端側の辺１０１ｂ−１がＸ軸方向に対して平行な第２状態となるように第１設置面８１ａに設置し、変位評価用ワーク２０１を、溝加工面２０１ｂがＹ軸方向に対して傾斜し、且つ、溝加工面２０１ｂの一端側の辺２０１ｂ−１がＺ軸方向に対して平行な第３状態となる、又は、溝加工面２０１ｂがＺ軸方向に対して傾斜し、且つ、溝加工面２０１ｂの一端側の辺２０１ｂ−１がＹ軸方向に対して平行な第４状態となるように第２設置面８１ｂに設置し、変位評価用ワーク３０１を、溝加工面３０１ｂがＺ軸方向に対して傾斜し、且つ、溝加工面３０１ｂの一端側の辺３０１ｂ−１がＸ軸方向に対して平行な第５状態となる、又は、溝加工面３０１ｂがＸ軸方向に対して傾斜し、且つ、溝加工面３０１ｂの一端側の辺３０１ｂ−１がＺ軸方向に対して平行な第６状態となるように第３設置面８１ｃに設置し、前記第１状態で、工具８２をＺ軸方向には移動させずにＸ軸方向に移動させることによって溝加工面１０１ｂに直線状の溝１０３を形成する第１溝加工を実施し、且つ、この第１溝加工を、工具８２をＹ軸方向へ順次移動させるごとに実施して各列の直線状の溝１０３が互いに平行となるようにする、又は、前記第２状態で、工具８２をＺ軸方向には移動させずにＹ軸方向に移動させることによって溝加工面１０１ｂに直線状の溝１０３を形成する第２溝加工を実施し、且つ、この第２溝加工を、工具８２をＸ軸方向へ順次移動させるごとに実施して各列の直線状の溝１０３が互いに平行となるようにすること、前記第３状態で、工具８２をＸ軸方向には移動させずにＹ軸方向に移動させることによって溝加工面２０１ｂに直線状の溝２０３を形成する第３溝加工を実施し、且つ、この第３溝加工を、工具８２をＺ軸方向へ順次移動させるごとに実施して各列の直線状の溝２０３が互いに平行となるようにする、又は、前記第４状態で、工具８２をＸ軸方向には移動させずにＺ軸方向に移動させることによって溝加工面２０１ｂに直線状の溝２０３を形成する第４溝加工を実施し、且つ、この第４溝加工を、工具８２をＹ軸方向へ順次移動させるごとに実施して各列の直線状の溝２０３が互いに平行となるようにすること、前記第５状態で、工具８２をＹ軸方向には移動させずにＺ軸方向に移動させることによって溝加工面３０１ｂに直線状の溝３０３を形成する第５溝加工を実施し、且つ、この第５溝加工を、工具８２をＸ軸方向へ順次移動させるごとに実施して各列の直線状の溝３０３が互いに平行となるようにする、又は、前記第６状態で、工具８２をＹ軸方向には移動させずにＸ軸方向に移動させることによって溝加工面３０１ｂに直線状の溝３０３を形成する第６溝加工を実施し、且つ、この第６溝加工を、工具８２をＺ軸方向へ順次移動させるごとに実施して各列の直線状の溝３０３が互いに平行となるようにすることを特徴としているため、溝深さ方向の工具位置を変化させる必要がなく、短時間且つ容易に直線状の溝１０３，２０３，３０３を加工することができる。従って、変位評価作業を短時間且つ容易に行うことができ、且つ、各溝１０３，２０３，３０３を加工する際の時間ずれがほとんどないため、より精度のよい変位評価を行うことができる。また、直線状の各溝１０３，２０３，３０３が棒グラフ状に表現されるため、機械の変位量をアナログ量（各溝の長さ）として直接視認することができる。しかも、変位評価用ワークを取り換えることなく、Ｚ軸方向の変位評価とＸ軸方向の変位評価とＹ軸方向の変位評価とを実施することがでるきため、効率的に変位評価作業を実施することができる。
【００５１】
また、本実施の形態例３の工作機械の変位評価方法においても、変位評価用ワーク１０１，２０１，３０１の形状に関しては、上記実施の形態例１又は２の場合と同様の効果が得られる。
【００５２】
なお、工具８２は変位評価用ワーク１０１，２０１，３０１に対して相対的に移動すればよい。即ち、溝加工などのために工具８２をＸ軸方向、Ｙ軸方向又はＺ軸方向に移動させる場合、工具８２を実際にＸ軸方向、Ｙ軸方向又はＺ軸方向に移動させる方法に限らず、変位評価用ワーク１０１，１０２，１０３をＸ軸方向、Ｙ軸方向又はＺ軸方向に移動させることによって相対的に工具８２をＸ軸方向、Ｙ軸方向又はＺ軸方向に移動させるものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は工作機械の変位評価方法に関するものであり、立形マシニングセンタや門形マシニングセンタなどの各種の工作機械における機械変位の評価に適用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
６１  変位評価用ワーク
６１ａ  側面
６１ａ−１  一端側の辺
６１ａ−２  他端側の辺
６１ｂ  溝加工面
６１ｂ−１  一端側の辺
６１ｂ−２  他端側の辺
６２  工具
６３  溝
６４  テーブル
７１  変位評価用ワーク
７１ａ  側面
７１ａ−１  一端側の辺
７１ａ−２  他端側の辺
７１ｂ  溝加工面
７１ｂ−１  一端側の辺
７１ｂ−２  他端側の辺
７２  工具
７３  溝
７４  テーブル
７５  ワーク傾斜用治具
８１  イケール
８１ａ  第１設置面
８１ｂ  第２設置面
８１ｃ  第３設置面
８２  工具
８３  テーブル
１０１  変位評価用ワーク
１０１ａ  側面
１０１ａ−１  一端側の辺
１０１ａ−２  他端側の辺
１０１ｂ  溝加工面
１０１ｂ−１  一端側の辺
１０１ｂ−２  他端側の辺
１０３  溝
２０１  変位評価用ワーク
２０１ａ  側面
２０１ａ−１  一端側の辺
２０１ａ−２  他端側の辺
２０１ｂ  溝加工面
２０１ｂ−１  一端側の辺
２０１ｂ−２  他端側の辺
２０３  溝
３０１  変位評価用ワーク
３０１ａ  側面
３０１ａ−１  一端側の辺
３０１ａ−２  他端側の辺
３０１ｂ  溝加工面
３０１ｂ−１  一端側の辺
３０１ｂ−２  他端側の辺
３０３  溝
【図１】
2012086325.tif 000004
【図２】
2012086325.tif 000005
【図３】
2012086325.tif 000006
【図４】
2012086325.tif 000007
【図５】
2012086325.tif 000008
【図６】
2012086325.tif 000009
【図７】
2012086325.tif 000010
【図８】
2012086325.tif 000011
【図９】
2012086325.tif 000012
【図１０】
2012086325.tif 000013
【図１１】
2012086325.tif 000014
【図１２】
2012086325.tif 000015
【図１３】
2012086325.tif 000016