(57)【要約】 【課題】  主軸定位置停止の指令方法において、主軸複数位置停止・主軸定位置停止位置の設定・変更及び停止位置の微調整が容易に行なえる主軸定位置停止の指令方法を提供することを目的とする。【解決手段】  特定のＭコードと主軸回転制御に係るＭコードとを除いたＭコードを使用し、そのＭコードと同一ブロックに主軸８の回転速度を制御する主軸機能を表すアドレス「Ｓ」に続く数値で主軸８の停止位置を指令し、ＮＣプログラム９及びＭＤＩの指令で主軸８を任意の停止位置に位置決め可能にする。「Ｓ」に続く数値は、主軸８を回転方向に割出した角度指令であり、基準停止位置を基準とし、そこからの相対的な角度を指令、または直前の位置からの相対的な角度を指令する。主軸定位置停止位置の複数設定や位置の変更が、ＮＣプログラム編集やＭＤＩを用い、マシニングセンタ１の操作画面７上で自由に行なえる。【選択図】  図５
2012110983.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械の主軸を基準停止位置に位置決めする主軸定位置停止を、ＮＣプログラムによる自動運転及びＭＤＩにより、ＮＣプログラムの指令を構成するブロック中の所定のＭコードで指令する主軸定位置停止の指令方法において、前記所定のＭコードは、特定のＭコードと主軸回転制御に係るＭコードとを除いたＭコードであり、そのＭコードと同一ブロックに主軸の回転速度を制御する主軸機能を表すアドレスに続く数値で主軸の停止位置を指令し、前記ＮＣプログラム及びＭＤＩの指令で主軸を任意の停止位置に位置決め可能にしたことを特徴とする主軸定位置停止の指令方法。
【請求項２】
前記数値は、主軸を回転方向に割出した角度指令であり、前記基準停止位置を基準とし、そこからの相対的な角度を指令、または直前の位置からの相対的な角度を指令することを特徴とする請求項１に記載の主軸定位置停止の指令方法。
【請求項３】
請求項２に記載の主軸定位置停止の指令方法を用いたワーク測定方法であって、測定装置を主軸に装着し、その測定装置の先端に備えた測定子をワークの測定部の複数箇所に接触させて計測するワーク測定方法おいて、計測毎に主軸定位置停止を行ってワークの測定部全てに前記測定子の同一箇所を接触させて行うことを特徴とするワーク測定方法。
【請求項４】
前記測定装置を装着した主軸を第１主軸定位置停止位置に位置決めし、前記測定子先端の球面をワークの測定部に接触させる第１計測と、
前記主軸を第１主軸定位置停止位置と角度が１８０°異なる第２主軸定位置停止位置に位置決めし、前記球面と同一面をワークの測定部に接触させる第２計測と、
前記主軸を第１主軸定位置停止位置と角度が９０°異なる第３主軸定位置停止位置に位置決めし、前記球面と同一面をワークの測定部に接触させる第３計測と、
前記主軸を第３主軸定位置停止位置と角度が１８０°異なる第４主軸定位置停止位置に位置決めし、前記球面と同一面をワークの測定部に接触させる第４計測と、を行うことを特徴とする請求項３に記載のワーク測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、数値制御の工作機械における主軸定位置停止の指令方法、及びその指令方法を用いたワーク測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図２に示すマシニングセンタ等の数値制御の工作機械１では、特許文献１に記載されているように、自動工具交換時において主軸８を基準停止位置に位置決めして回転を停止し、主軸をロックする主軸定位置停止（主軸オリエンテーション、オリエンテッドスピンドルストップとも呼ばれる）を行う。基準停止位置は、主軸を所定の角度で割出した唯１つの位置で、主軸定位置停止は、図３に示す主軸外周上に定められた主軸基準点９をこの基準停止位置に停止させる。上記の工作機械は、この主軸定位置停止を行った後、図示しない自動工具交換装置のアームで主軸のツールを交換する。主軸基準点９は仮想点で、例えば図４に示すようなツールホルダ１０に設けられた位置決め溝１１の位置で、主軸８には、この溝１１に嵌まる図示しない位置決めキーが設けられている。
【０００３】
また、図１（ａ）に示すように主軸定位置停止は、内径ボーリングツールＴのバイトＢによる加工後の内径円筒面Ｆに付くリターンマークを防止する為のツール・リトラクトを行う際にも用いられる。この場合、バイト刃先位置は上記の主軸基準点９と同一の位相（角度）で取付けられる。すなわち、ツールホルダ１０の位置決め溝１１と同方向にバイト刃先位置が位置するように取付けられる。そしてツール・リトラクトは、主軸定位置停止後、バイト刃先を加工面から退避方向に微動させて行われる。図１ではＸ軸を正（マイナス）方向に動かした後、Ｚ軸を負（プラス）方向に上昇させている。
【０００４】
従来の主軸定位置停止の指令方法は、ＮＣ制御装置５（ＣＮＣとも呼ばれる）のメモリ内に登録されたＮＣプログラムによる自動運転やＭＤＩにより、ブロック中の所定のＭコード（一般的には「Ｍ１９」）による指令で回転、基準停止位置での停止、ロックの一連の動作を行なう。ブロックとは、ＮＣプログラムの指令を構成する指令の単位であり、アドレスと数値（ワード）で構成されている。Ｍコードとは、補助機能を指令するアドレス「Ｍ」に続くコード化された数値で、主軸の始動・停止やプログラムの終わりなどを指定する機能の他、機械メーカにより様々な動作（例えば、上記の主軸定位置停止指令や自動工具交換指令）を設定できる。また、ＭＤＩとは、操作盤６の操作画面７（ＭＤＩ画面）からＮＣ制御装置５に入力されたＮＣプログラムに基づく自動運転であり、ＮＣプログラムは手動で入力する。このように、マシニングセンタ等工作機械１の主軸定位置停止の指令方法は、主軸８を基準停止位置に位置決めする主軸定位置停止を、ＮＣプログラム及びＭＤＩでＭコードで指令する。図１（ｂ）に主軸定位置停止を用いたツール・リトラクト動作用のＮＣプログラムの１例を示す。ブロック「Ｎ１０６Ｍ１９」が主軸定位置停止指令である。
【０００５】
基準停止位置の設定は、パラメータで所定の位置を主軸回転軸の位相データで予めＮＣ制御装置５のメモリ内に設定登録する。またこの方法は、基準停止位置以外に停止位置（停止角度）を複数設定する主軸複数位置停止も可能で、夫々の停止位置に対応するＭコードを用意し、各Ｍコード対応する数値をＮＣ制御装置５のメモリ内に設定登録する。従来は、基準停止位置用のＭ１９以外に「特定のＭコード」と「主軸回転制御に係るＭコード」とを除いたＭコードを適宜用意して複数設定に対応していた。上記「特定のＭコード」とは、Ｍ０，Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３０，Ｍ９８，Ｍ９９で、制御装置メーカにおいて予め機能が限定されたＭコードである。また、「主軸回転制御に係るＭコード」とは、Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５で、これらも制御装置メーカにおいて予め主軸機能用に限定されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平６−３０９０２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが近年の工作機械１、特に自動ライン対応のマシニングセンタ（図２）は、機内にワークＷの測定装置や、ローダ／アンローダなどワークの搬送装置（図示せず）を備えたものが主流になり、これらは、工作機械１と同じＮＣ制御装置５で自動制御する。その為、ＮＣプログラムで使用するＭコードの数が増加傾向にあった。また、主軸定位置停止に関しても、より多数の停止位置（主軸複数位置停止）で、しかも予め設定された停止位置ではなく、任意の停止位置で主軸定位置停止させると使い勝手が良いので、さらにＭコードの数が増加する。メモリーを増設する必要がありコストアップになる。また、停止位置の追加や変更は、専門の知識と機器（パソコンとソフトウェア）が必要でラインの作業者が容易に行えない問題があった。特にワークＷの自動測定を行なう場合、主軸定位置停止の追加や変更がラインの作業者が容易に行なえることが望まれていた。
【０００８】
上記の問題を詳しく説明する為、上記従来の主軸定位置停止の指令方法を用いたプログラムで測定装置を制御して行うワークの自動測定の１例を示す。この方法は、図２〜４に示すように、測定装置の１つであるタッチセンサ１２（タッチプローブとも呼ばれる。）を主軸８に装着して、機内（加工領域内）でワークＷの加工寸法や基準位置などを自動で計測するワーク測定方法である。タッチセンサ１２は、その先端にワークＷの測定部に接触させるスタイラス１３を備えている。スタイラス１３は、センサヘッド１２ａから突設された棒状の測定子で、先端が球面１４になっており、その球面をワークＷに接触させて計測する。タッチセンサ１２は、スタイラス１３をセンサヘッド１２ａに弾性的に保持し、接触圧（計測面の変位）を電気信号に変換して計測する。スタイラス先端の球面１４は、ワークＷに対し横方向（ＸＹ方向）の３６０°全方向と下方向（Ｚ方向）からの接触が可能になっている。
【０００９】
タッチセンサ１２で、ワークＷの加工穴１５の内径計測を行なう場合は、図３，４に示すように、スタイラス先端の球面１４を加工穴１５の内径円筒面１６の４箇所に接触させて計測を行う。具体的には図６のフローチャートに示すように、主軸定位置停止（Ｓ１）後にスタイラス１３が穴の中心になるよう、ＸＹ方向の位置決めをし、測定可能な高さまでＺ方向に位置決めする（Ｓ２）。次にＸ＋（プラス）方向と−（マイナス）方向から２箇所、Ｙ＋方向と−方向からの２箇所の上記４箇所に球面１４を内径円筒面１６に接触させる（Ｓ３〜Ｓ６）。このように互いに直交する方向（図３においてＸＹ方向）に内径を２箇所計測し、加工穴１５の真円度や穴位置の測定を行う。
【００１０】
上記測定において、スタイラス先端の球面１４が内径円筒面１６に接触したポイントは４箇所夫々で異なる。スタイラス１３の接触圧は受圧方向により微妙に特性が異なり夫々が不均一の為、このままの計測値では測定誤差が生じるので、予めこの特性（例えば上記の４箇所における接触圧）を夫々計測し、そのデータを基にＮＣ制御装置内部で演算して４箇所の測定値を自動的に補正する（Ｓ７）。この特性の計測は、トライアル（自動運転の事前準備）時に行われるが、計測と測定値の信頼性確認を繰り返し行う必要がある為、経験と時間を要し、ベテラン作業者が行っていた。
【００１１】
また、この作業はタッチセンサ１２やセンサヘッド１２ａ、あるいはスタイラス１３を交換した際には必ず行なう必要がある。したがって、ラインの稼動中に行なう場合もあり、速やかに作業を行なってラインの稼動停止時間を最小にする必要がある。その為、これらの作業をライン作業者の誰もが容易に行えるようにすることが要求されている。
【００１２】
本発明は、従来技術における上記問題点を解決するもので、主軸定位置停止位置の複数設定（主軸複数位置停止）や停止位置の変更、及び停止位置の微調整が容易に行なえる主軸定位置停止の指令方法を提供することを目的とする。また、その指令方法を用い、誰でも容易に自動測定の準備が行えるワーク測定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】
【００１３】
上記目的を達成するために第１の課題解決手段は、工作機械の主軸を基準停止位置に位置決めする主軸定位置停止を、ＮＣプログラムによる自動運転及びＭＤＩにより、ＮＣプログラムの指令を構成するブロック中の所定のＭコードで指令する主軸定位置停止の指令方法において、前記所定のＭコードは、特定のＭコードと主軸回転制御に係るＭコードとを除いたＭコードであり、そのＭコードと同一ブロックに主軸の回転速度を制御する主軸機能を表すアドレスに続く数値で主軸の停止位置を指令し、前記ＮＣプログラム及びＭＤＩの指令で主軸を任意の停止位置に位置決め可能にしたことを特徴とする。
第１の課題解決手段の作用は次の通りである。すなわち、ＮＣプログラム編集やＭＤＩを用い、主軸定位置停止位置の複数設定や停止位置の変更が、工作機械の操作画面上で自由に行なえる。また、ＭコードとＳコードを組み合わせた簡単な指令であり、従来の操作に慣れた作業者でも違和感無く操作できる。さらに、角度指令に既存のアドレスのＳを使用することで、主軸定位置停止用に新たなアドレスの追加を必要としないので、標準の制御装置で対応できる。
【００１４】
より具体的に第２の課題解決手段は、上記第１の課題解決手段において、前記数値は、主軸を回転方向に割出した角度指令であり、前記基準停止位置を基準とし、そこからの相対的な角度を指令、または直前の位置からの相対的な角度を指令することを特徴とする。
【００１５】
第３の課題解決手段は、上記第２に記載の主軸定位置停止の指令方法を用いたワーク測定方法であって、測定装置を主軸に装着し、その測定装置の先端に備えた測定子をワークの測定部の複数箇所に接触させて計測するワーク測定方法おいて、計測毎に主軸定位置停止を行ってワークの測定部全てに前記測定子の同一箇所を接触させて行うことを特徴とする。
第３の課題解決手段の作用は次の通りである。すなわち、ワークの測定部に測定子の同一計測面を接触させるので、測定子の接触圧の不均一による測定誤差を最小にすることができる。また、測定値を補正する必要がないので、予め接触圧を夫々計測し確認する作業が必要ない。さらに、タッチセンサを交換した際にも上記作業を行なう必要がない。
【００１６】
より具体的に第３の課題解決手段は、上記第３の課題解決手段において、前記測定装置を装着した主軸を第１主軸定位置停止位置に位置決めし、前記測定子先端の球面をワークの測定部に接触させる第１計測と、前記主軸を第１主軸定位置停止位置と角度が１８０°異なる第２主軸定位置停止位置に位置決めし、前記球面と同一面をワークの測定部に接触させる第２計測と、前記主軸を第１主軸定位置停止位置と角度が９０°異なる第３主軸定位置停止位置に位置決めし、前記球面と同一面をワークの測定部に接触させる第３計測と、前記主軸を第３主軸定位置停止位置と角度が１８０°異なる第４主軸定位置停止位置に位置決めし、前記球面と同一面をワークの測定部に接触させる第４計測と、を行うことを特徴とする。このように測定部４箇所を計測することで、ワークや治具の芯出し作業を、ＭＤＩを用いて迅速に行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
上記のように本発明の主軸定位置停止の指令方法は、作業者によって主軸定位置停止位置の変更や停止位置の微調整が容易に行なえる。
また、上記主軸定位置停止の指令方法を用いたワーク測定方法よれば、測定精度の向上が期待でき、経験の少ない作業者でも容易に自動測定の準備や復旧が行える。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】主軸低位置停止の１例の説明図とそれを実行するＮＣプログラムである。
【図２】タッチセンサ（ワーク測定装置）を主軸に装着したマシニングセンタ（工作機械）と、タッチセンサによるワーク測定方法の説明図である。
【図３】タッチセンサ（ワーク測定装置）による内径計測方法を説明する斜視図である。
【図４】図３のＹＺ平面における断面図である。
【図５】本発明の実施形態である内径計測方法のフローチャートと実行する為のＮＣプログラムリスト及びこれらに関連する説明図である。
【図６】従来の内径計測方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の１実施形態である主軸定位置停止の指令方法と、その方法を用いたワーク測定方法について、上記図面に基づき詳細に説明する。
図２は、本実施形態において工作機械として例示するマシニングセンタ１である。最初に、このマシニングセンタ１における主軸定位置停止の指令方法について説明する。Ｗはワーク、２はコラム、３は主軸頭、４はテーブルである。５はＮＣ制御装置、６はプログラム編集画面やＭＤＩ画面を表示する操作画面７を備えた操作盤である。
【００２０】
本指令方法も従来と同様に、マシニングセンタ１の主軸８を基準停止位置に位置決めする主軸定位置停止は、ＮＣプログラムによる自動運転及びＭＤＩにより、ＮＣプログラムの指令を構成するブロック中の「所定のＭコード」で指令する。この「所定のＭコード」は、工作機械業界においては「Ｍ１９」が慣例になっており、本実施形態も「主軸定位置停止用Ｍコード」として「Ｍ１９」を使用している（図５のプログラムリストＰのブロックＮ１１参照）。「Ｍ１９」は、図３に示すように、主軸外周上に定められた主軸基準点９の１点を基準停止位置に停止させることができる。基準停止位置は、主軸８を所定の角度で割出した唯１つの位置である。
【００２１】
本実施形態の主軸定位置停止の指令方法は、「所定のＭコード」として上記のＭ１９に限らず、上述の「特定のＭコード」（Ｍ０，Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３０，Ｍ９８，Ｍ９９の５つ）と「主軸回転制御に係るＭコード」（Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５の３つ）とを除いたＭコードであれば使用してよい。そして、そのＭコードと同一ブロックに主軸の回転速度を制御する主軸機能（Ｓ機能）を表すアドレス「Ｓ」に続く数値で主軸の停止位置を指令する。その数値は、主軸を回転方向に割出した角度である。そして、その角度は所定の基準停止位置を基準とし、そこからの相対的な角度を指令、または直前の位置からの相対的な角度を指令する。本指令方法では、主軸定位置停止に「Ｍ１９」を使用し、任意の停止位置の位置決めに「Ｍ３７」を使用し区別しているが（図５のプログラムリストＰのブロックＮ１１，Ｎ２１参照）、同一のＭコードを使用しても差し支えない。
【００２２】
上記の「特定のＭコード」を除く理由は、これらは制御装置メーカにより予め決められた機能を付与されているので、その機能以外での使用はできない為である。一方、「主軸回転制御に係るＭコード」は、これらの指令に続き、同一ブロックでアドレス「Ｓ」に続く数値を指令すると、その数値が主軸の回転速度となるよう設定されている。したがって、「主軸定位置停止用Ｍコード」には主軸の回転速度を指令するアドレス「Ｓ」を同一ブロックで指令する上記の「主軸回転制御に係るＭコード」以外のＭコードを使用する。したがって、プログラミングプロトコルで、これらのＭコードとＳコードが指令された場合の「Ｓ」に続く数値を角度と定義付けられており、Ｓコードで主軸８を回転方向に割出した角度指令ができる。このようにして、本実施形態の主軸定位置停止は、ＮＣプログラム及びＭＤＩの指令で、主軸８を任意の停止位置に位置決めする主軸複数位置停止を可能にした。
【００２３】
本実施形態のＳコードの数値について、さらに詳しく説明する。この数値（指令値）は、基準停止位置に対する相対角度を表し、１°単位で指令可能である。尚、角度の指令方法は、上記のような基準停止位置を基準（０°）とし、そこからの相対的な角度を指令するアブソリュート指令でもよいし、直前の位置からの相対的な角度を指令するインクルメンタル指令でも差し支えない。指令する角度の方向は、反時計回りならば＋（プラス）、時計回りならば−（マイナス）の符号を付して指令する（＋は省略可）。
【００２４】
このように、本実施形態の主軸定位置停止の指令方法によれば、主軸定位置停止位置の複数設定や停止位置の変更が、ＮＣプログラム編集やＭＤＩを用い、マシニングセンタ１の操作画面７上で自由に行なえる。よって、ライン作業者によって主軸定位置停止位置の変更や停止位置の微調整が容易に行なえる。
【００２５】
また、ＭコードとＳコードを組み合わせた簡単な指令であり、Ｍコードに特定のＭコードを使用しないので、従来のＮＣプログラムや操作に慣れた作業者でも違和感無く操作できる。さらに、角度指令に既存のアドレスの「Ｓ」を使用することで、主軸定位置停止用に新たなアドレスの追加を必要としないので、標準のＮＣ制御装置で対応できる。
【００２６】
次に、上記指令方法を用いてプログラムされたワーク測定方法について説明する。本実施形態の測定方法は、図２〜４に示すようなタッチセンサ１２を主軸８に装着し、そのタッチセンサ先端に備えたスタイラス１３の先端の球面１４を、加工穴１５の内径円筒面１６の複数箇所に接触させて、それらの位置を計測する内径計測の例である。タッチセンサ１２の説明は、発明が解決しようとする課題で詳述しているのでここでは省略する。この測定方法は、以下に詳述するように、計測毎に主軸定位置停止を行ってワークＷの加工穴１５の内径円筒面１６全てにスタイラス先端の球面１４の同一箇所を接触させて行う。これにより、接触する球面１４の相違による測定誤差を抑えることが可能になる。尚、タッチセンサ１３は、課題解決手段における測定装置であり、スタイラス１３は測定子である。また、加工穴１５は課題解決手段におけるワークＷ、内径円筒面１６は測定部である。したがって、外径計測の時には、ワークＷの測定部はボス加工部の外径円筒面となる。
【００２７】
では、内径計測を例に、図５のフローチャートとＮＣプログラムリストＰの相関図を参照しながら、この測定方法をさらに詳しく具体的に説明する。内径計測は、互いに直交する方向（図３においてＸＹ方向）に加工穴１５の直径を２箇所計測する。つまり、円周を４等分した位置の加工穴１５の内径円筒面１６にスタイラス１３の球面１４を接触させ、加工穴１５の穴径の測定と共に真円度や穴位置の測定を行う（図３における第１〜４計測）。したがって、計測毎の主軸定位置停止は、第１〜４の４つの主軸定位置停止位置が必要になる。
【００２８】
本実施形態のマシニングセンタ１は、図２に示すように、ＸＹ方向に移動するテーブル４に固定されたワークＷに対し、テーブル上方の主軸頭３がＺ方向に上下移動するテーブル移動の立型であるが、ワークＷに対しコラム２が移動するコラム移動の立型であっても差し支えないし、横型のマシニングセンタであってもテーブル移動、コラム移動に関わらず行なうことができる。
【００２９】
本測定方法は、計測すべき加工穴１５の加工が終了すると、タッチセンサ１２を装着した主軸８を第１主軸定位置停止位置に位置決めする（フローチャートのＳ１）。ここで第１主軸定位置停止位置は、本実施形態のようにＭ１９で指令する基準停止位置、すなわち図３におけるＸ＋（プラス）方向０°の位置でも良いし（ＮＣプログラムリストＰのブロックＮ１１）、任意の停止位置でも良い。任意の停止位置とする場合は、ＮＣプログラムで例えば「Ｍ３７Ｓ４５」と指令すれば、基準停止位置から反時計回りに４５°進んだ相対角度に主軸基準点９が位置決めされる。Ｍコードは、「特定のＭコード」（Ｍ０，Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３０，Ｍ９８，Ｍ９９の５つ）と「主軸回転制御に係るＭコード」（Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５の３つ）とを除いたＭコードであれば、「Ｍ３７」に限らず、他のＭコードと重ならないように事前に取り決めたものを使用する。もちろん「Ｍ１９」を兼用してもよい。
【００３０】
次に、スタイラス１３が加工穴１５の中心になるようにＸＹ方向の位置決めをし、加工穴１５の内径円筒面１６に接触可能な高さまでＺ方向に位置決めし、計測位置にアプローチする（Ｓ２）。続いてスタイラス１３をＸ＋（プラス）方向に移動させて、加工穴１５の内径円筒面１６にスタイラス先端の球面１４を接触させ、その位置を計測する第１計測を行う（Ｓ３）。この時のスタイラス１３の移動方向は、主軸基準点９の向く方向（同一角度）である。
【００３１】
次に、主軸８を第１主軸定位置停止位置と角度が１８０°異なる第２主軸定位置停止位置に位置決めする（Ｓ４）。本実施形態のように第１主軸定位置停止位置を基準停止位置（０°）とした場合、「Ｍ３７Ｓ１８０」と指令する（ブロックＮ２１）。そして、スタイラス１３をＸ−（マイナス）方向に移動させて、第１計測で加工穴１５の内径円筒面１６に接触させた球面１４と同一面を、加工穴１５の内径円筒面１６に接触させ、その位置を計測する第２計測を行う（Ｓ５）。この時のスタイラス１３の移動方向も、主軸基準点９の向く方向である。
【００３２】
次に、主軸を第１主軸定位置停止位置と角度が２７０°異なる第３主軸定位置停止位置に位置決めする（Ｓ６）。第１主軸定位置停止位置を基準停止位置とした場合、「Ｍ３７Ｓ２７０」もしくは「Ｍ３７Ｓ−９０」と指令する（図５における第３計測以降のプログラムは省略）。そして、スタイラス１３をＹ＋（プラス）方向に移動させて、第１計測で加工穴１５の内径円筒面１６に接触させた球面１４と同一面を、加工穴１５の内径円筒面１６に接触させ、その位置を計測する第３計測を行う（Ｓ７）。この時のスタイラス１３の移動方向も、主軸基準点９の向く方向である。
【００３３】
最後に、主軸を第３主軸定位置停止位置と角度が１８０°異なる第４主軸定位置停止位置にに位置決めする（Ｓ８）。本実施形態の場合、「Ｍ３７Ｓ９０」もしくは「Ｍ３７Ｓ−２７０」と指令する。そして、スタイラス１３をＹ−（マイナス）方向に移動させて、第１計測で加工穴１５の内径円筒面１６に接触させた球面１４と同一面を、加工穴１５の内径円筒面１６に接触させ、その位置を計測する第４計測を行う（Ｓ９）。この時のスタイラス１３の移動方向も、第１〜３計測同様に主軸基準点９の向く方向である。このようにして加工穴１５の内径円筒面１６の４箇所を計測し、ＮＣ制御装置５は得られた計測データから内径寸法を演算し、許容値と比較してＯＫ／ＮＧ判定をしたり、工具補正データの更新を行ったりする。
【００３４】
以上のように、本実施形態のワーク測定方法によれば、加工穴１５の内径円筒面１６にスタイラス先端の球面１４の同一計測面を接触させるので、スタイラス１３の接触圧の不均一による測定誤差を最小にすることができる。また、測定値を補正する必要がないので、予め接触圧を夫々計測し確認する作業が必要ない。さらに、タッチセンサ１２を交換した際にも上記作業を行なう必要がない。したがって、測定精度の向上が期待でき、経験の少ない作業者でも容易に自動測定の準備や復旧が行える。さらに、加工穴１５の内径円筒面１６の４箇所を計測することで、ワークや治具の芯出し作業を、ＭＤＩの指令を用いて迅速に行うことができる。
【００３５】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、主軸定位置停止の指令方法は、工作機械はマシニングセンタに限らず、ＣＮＣ旋盤や複合加工機の主軸に適用することも可能である。またその用途はタッチセンサによるワーク測定に限らず、主軸の動作を利用して加工以外の仕事を行なう場合、例えばフック型のツールで、主軸の動作を利用してワーク等の出し入れ（ローディング、アンローディング）を行なう際にも有効で、ＮＣプログラムの指令で任意の主軸停止位置（角度）が選定でき、微調整や角度変更も簡単に行なえる。
【００３６】
さらに、本発明のワーク測定方法は、上記の穴径計測に限らず、例えば溝幅の計測や凸部の厚み計測、あるいは円筒外径の計測など、スタイラスをワークの測定部の複数箇所に接触させ、スタイラス先端の球面が接触する箇所が夫々で異なる計測であれば、主軸定位置停止の回数や角度、スタイラスのアプローチ方法や移動方向を適宜変更して適用可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１    マシニングセンタ（工作機械）
８    主軸
１２  タッチセンサ（測定装置）
１３  スタイラス（測定子）
１４  球面
１５  加工穴（ワーク）
１６  内径円筒面（測定部）
Ｐ    ＮＣプログラムリスト（ＮＣプログラム）
Ｗ    ワーク
【図１】
2012110983.tif 000003
【図２】
2012110983.tif 000004
【図３】
2012110983.tif 000005
【図４】
2012110983.tif 000006
【図５】
2012110983.tif 000007
【図６】
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