(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワ−クのセンタ−両端またはワ−クの片端を支持し、ワ−クをワ−ク軸方向（Ｚ軸方向）の周りに回転させるチャック機構、および該チャック機構を支持しワ−ク軸方向に左右移動可能なワ−クテ−ブルとを備えるワ−ク支持ステ−ジと、
少なくとも１個の砥石ツ−ルをスピンドルに軸承させた砥石ヘッドと該砥石ヘッドに対向する反対面に別のツ−ルを前記スピンドル軸芯の延長上に軸芯を有するスピンドルに軸承させたツ−ルヘッドを備える砥石台、該砥石台の旋回機構、および前記砥石台を支持する前記旋回機構をワ−クに対して砥石台主軸前後方向（Ｘ軸方向）に移動可能なツ−ルテ−ブルとを備えるワ−ク加工ステ−ジと、
を備える複合加工用工作機械において、
前記砥石台の上面にガイドレ−ルを前記Ｚ軸およびスピンドル軸に平行に設け、このガイドレ−ル上を走行可能なロ−タリ−アクチエ−タａの回転軸に支持具を設け、この支持具側面に別のロ−タリ−アクチエ−タｂを設け、このロ−タリ−アクチエ−タｂの回転軸にワ−クの端面の位置を測定する位置センサの測定子を回転自在に、かつ、ワ−ク端面に触れるように設けたことを特徴とする、ワ−ク端面位置検出手段。
【請求項２】
チャック機構に保持されたワ−クと、前記ワ−クに対向する位置でスピンドルに軸承されて回転するツ−ルとの間の相対運動によりワ−クの加工を行う際のワ−クテ−ブルが基準位置に在るワ−クテ−ブル上のワ−ク端面のＺ軸座標位置を検出する方法において、
請求項１に記載の複合加工用工作機械に備えられたワ−ク端面位置検出手段を用い、
ワ−ク加工時に砥石ツ−ルまたは別のツ−ルがワ−クと接触する際のワ−クＺ軸に対するスピンドルの砥石台旋回中心点に対する旋回角度（αまたはβ）と同じ角度だけロ−タリ−アクチエ−タａの回転軸を逆方向に旋回させてワ−ク端面に対して測定子が常に平行となるようにした状態でワ−ク端面に測定子を接触させてワ−ク端面位置座標値（Ｘｉ，Ｚｉ）を検出し、該ワ−ク端面位置座標値よりワ−ク端面と砥石ツ−ル基準位置間のＺ軸方向距離（ｋ）またはワ−ク端面と別のツ−ル基準位置間のＺ軸方向距離（ｒ）を算出する方法。
【請求項３】
前記ワ−クテ−ブルが基準位置に在るワ−クテ−ブル上のワ−ク端面に測定子を接触させてワ−ク端面位置座標値を検出することが、加工ソフトプログラミング上でワ−ク原点の絶対位置座標を（Ｘ＝０，Ｚ＝0）とし、該ワ−ク原点位置座標（Ｘ0，Ｚ０）に対するワ−クの加工開始点の座標（Ｘｉ，Ｚｉ）および加工終了点の座標（Ｘ’ｉ，Ｚ’ｉ）を操作盤より入力した際に次の工程を経て行なわれることを特徴とする請求項２に記載のワ−ク端面とツ−ル基準位置間のＺ軸方向距離（ｋまたはｒ）を算出する方法。
イ）ワ−クテ−ブルを該ワ−クテ−ブル上のドレッサが該ドレッサ基準原点位置（Ｘｐ，Ｚｐ）にあるワ−クテ−ブル基準点位置からＺ軸の右方向に移動してツ−ルに接触した位置座標（Ｘｊ，Ｚｊ）を機械原点として記憶し、ワ−クテ−ブルを逆方向に移動させてドレッサをドレッサ基準原点位置に戻す。
ロ）ツ−ルテ−ブルを砥石台主軸（Ｘ軸）方向に後退して砥石台を原点復帰する。
ハ）ワ−クをチャック機構に取り付ける。
ニ）ワ−クテ−ブルをツ−ル方向に移動してワ−クテ−ブル上のワ−クの右端がツ−ルに接触した際のワ−ク右端のワ−ク原点位置座標（Ｘ0，Ｚ０）を記憶し、ワ−クテ−ブルを元の位置に戻した際のワ−ク右端のワ−ク原点位置座標（Ｘｌ，Ｚｌ）を記憶する。
ホ）ツ−ルがワ−クを加工開始する際のＺ軸に対するに合った角度（αまたはβ）砥石台の旋回軸中心に砥石台を旋回する。
ヘ）ロ−タリ−アクチエ−タａをガイドレ−ル上走行させる測定子の前進を開始し、測定子を測定開始位置ｍへ移動する。
ト）ロ−タリ−アクチエ−タａの回転軸を前記角度（αまたはβ）逆方向に旋回し、測定される加工開始点位置または加工終了点位置であるワ−ク端面と測定子を平行とする。
チ）ロ−タリ−アクチエ−タｂの回転軸を定められた角度（測定子がワ−ク端粘に当たる軌道位置に合わせる）回転してア−ムを上方に旋回し、ついで、ワ−クテ−ブルを一定の移動速度ｖで移動することにより測定子を測定開始位置ｍからＺ軸方向に定められた測定距離Ｒ移動させる。
リ）測定距離Ｒ内の測定子の移動でワ−ク端面に測定子が接触したときのワ−クの座標値（Ｘｉ，Ｚｉ）をワ−ク右端面のワ−ク原点位置座標値と記憶し、該測定子のＺｉ座標値と前記ワ−ク原点位置のＺ０座標値からワ−ク原点とツ−ル間の距離ｋまたはｒである（Ｚ０−Ｚｉ）値を算出する。
ヌ）先のワ−ク加工時のこの（Ｚ０−Ｚ"ｉ）値との差ｄを算出し、加工プログラミングの研削開始点の座標を（Ｘｉ，Ｚｉ−ｄ）および研削終了点の座標を（Ｘ’ｉ，Ｚ’ｉ−ｄ）と自動補正する。
【請求項４】
前記ワ−クテ−ブルが基準位置に在るワ−クテ−ブル上のワ−ク端面に測定子を接触させてワ−ク端面位置座標値を検出することが、加工ソフトプログラミング上でワ−ク原点の絶対位置座標を（Ｘ＝０，Ｚ＝0）とした際に、次の工程を経て行なわれることを特徴とする請求項２に記載のワ−ク端面とツ−ル基準位置間のＺ軸方向距離（ｋまたはｒ）を算出する方法。
（１）ワ−クテ−ブルを該ワ−クテ−ブル上のドレッサが該ドレッサ基準原点位置（Ｘｐ，Ｚｐ）に在るワ−クテ−ブル基準点位置からＺ軸の右方向に移動してツ−ルに接触した位置座標（Ｘｊ，Ｚｊ）を機械原点として記憶し、ワ−クテ−ブルを逆方向に移動させてドレッサをドレッサ基準原点位置に戻す。
（２）ツ−ルテ−ブルを砥石台主軸（Ｘ軸）方向に後退して砥石台を原点復帰する。
（３）ワ−クをチャック機構に取り付ける。
（４）ワ−クテ−ブルをツ−ル方向に移動してワ−クテ−ブル上のワ−クの右端がツ−ルに接触した際のワ−ク右端のワ−ク原点位置座標（Ｘ0，Ｚ０）を記憶し、ワ−クテ−ブルを元の位置に戻した際のワ−ク右端のワ−ク原点位置座標（Ｘｌ，Ｚｌ）を記憶する。ツ−ル機械原点からワ−クの右端までのＺ軸方向の距離は（Ｚ0−Ｚｌ）と計算される。
（５）ツ−ルがワ−クを加工開始する際のＺ軸に対するに合った角度（αまたはβ）砥石台の旋回軸中心に砥石台を旋回する。
（６）ロ−タリ−アクチエ−タａをガイドレ−ル上走行させる測定子の前進を開始し、測定子を測定開始位置ｍへ移動する。
（７）ロ−タリ−アクチエ−タａの回転軸を前記角度（αまたはβ）逆方向に旋回し、測定される加工開始点位置または加工終了点位置であるワ−ク端面と測定子を平行とする。
（８）ロ−タリ−アクチエ−タｂの回転軸を定められた角度（測定子がワ−ク端粘に当たる軌道位置に合わせる）回転してア−ムを上方に旋回し、ついで、ワ−クテ−ブルを一定の移動速度ｖで移動させることにより測定子を測定開始位置ｍからＺ軸方向に定められた測定距離Ｒ移動させる。
（９）測定距離Ｒ内の測定子の移動でワ−ク端面に測定子が接触したときのワ−クの座標値（Ｘｋ，Ｚｋ）をワ−ク端面の座標値と記憶し、該測定子の座標値（Ｘｋ，Ｚｋ）からツ−ルと加工開始点位置または加工終了点位置であるワ−ク端面間のＺ軸方向の距離ｋまたはｒを（Ｚ0−Ｚｋ）と算出する。
（１０）測定子を測定開始位置へ戻す。
【請求項５】
ツ−ルが、一方はプレ−ン砥石で、他方はアンギュラ砥石である、請求項２に記載のワ−ク端面のＺ軸座標位置を検出する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複合（ユニバ−サル）研削盤やマニシングセンタ−装置を用い、複数のツ−ルを用いてワ−クの両端センタ−を主軸台と心押台のチャック機構で保持し、またはワ−クの片側をチャック機構で拘束保持し、同形状のワ−クを連続してツ−ルで量産加工する際に、加工開始点または加工終了点であるワ−クの端面とツ−ル間の位置座標を容易に検出することができるワ−ク端面位置検出手段、および、それを用いてワ−ク端面の位置を検出する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複合（ユニバ−サル）研削盤やマニシングセンタ−装置を用い、複数のツ−ルを用いてワ−クを加工することは公知である（英国特許第８８００８９号、ＷＯ９５／０４６２９号、ＵＳＰ５０１８３０９号、同６１２６５２６号、同６１９０２４２号）。
具体的には、例えば、円筒状ワ−クの外周を研削するプレ−ン砥石とアンギュラ内面研削砥石を備えた複合円筒研削盤は、独  Studer 社よりＳ４０ＣＮＣの商品名で、独  Kellenberger社のKEL−VARIAURの商品名で市販されている。
【０００３】
また、外周研削砥石と内面研削砥石を備えた複合円筒研削盤が、独  Studer 社よりＳ２０−２ＣＮＣの商品名で、独  Mikrosa BWF社よりPF51の商品名で市販されている。
【０００４】
図６にプレ−ン砥石とアンギュラ砥石を備えたＮＣ複合研削盤の一例を示す。この複合研削盤１は、ワ−ク支持ステ−ジ６とワ−ク加工ステ−ジ１６、およびＮＣ制御装置１７とを備える。
上記ワ−クワ−ク支持ステ−ジ６は、ワ−クｗのセンタ−両端をワ−ク軸方向（Ｚ軸方向）の周りに回転させる主軸台２ａとガイドレ−ル２ｃ上を左右に移動可能に備えられた心押台２ｂよりなるチャック機構２、および該チャック機構を支持し、ワ−ク軸（Ｚ軸）方向にサ−ボモ−タ４でボ−ルネジ５を駆動させて左右移動可能としたワ−クテ−ブル３およびテ−ブル３上に備えられたドレッサＤとを備える。
【０００５】
ワ−ク加工ステ−ジ１６は、プレ−ン砥石７をスピンドル８に軸承させた砥石ヘッド９と該砥石ヘッドに対向する反対面にアンギュラ砥石１０を前記スピンドルの軸芯の延長上に軸芯を有するスピンドル１１に軸承させたツ−ルヘッド１２を備える砥石台１３、該砥石台を旋回軸１４ａの周りにロ−タリ−アクチエ−タ１４ｂの駆動により旋回させる旋回機構１４、および前記砥石台を支持する旋回機構１４をワ−クに向かってリニア−アクチエ−タ１５ｂの駆動力を受けてボ−ルネジ１５ａを駆動させることにより前後方向（Ｘ軸方向）に移動可能なツ−ルテ−ブル１５、および砥石台１３左端に固定された位置センサ１８（タッチセンサとも呼ばれる）とを備える。
【０００６】
この位置センサ１８は、砥石基準位置ｐからワ−ク端面ｑ間のワ−ク軸方向距離ｋを測定するためスタイラス１８ｂの先に測定子（剛球）１８ａを備えるワ−ク端面位置検出手段１８（「精密工学会誌」Vol.66.，No.2，２０００年の３０４−３０８頁）であり、例えばマ−ポス株式会社や株式会社ミツトヨから市販されている。
【０００７】
ワ−クｗのセンタ−両端を支持して同一形状のワ−クを連続して研削加工する際、ワ−クのセンタ−穴加工のバラツキにより図７に示すようにワ−クテ−ブルの位置方向（Ｚ軸方向）においてワ−ク端面の基準位置座標に誤差ｄが生じる。
【０００８】
この誤差ｄを補正するため、ワ−ク端面位置検出手段１８を用いない手動の研削装置においては、ワ−クが交換される度にワ−クテ−ブル３を移動し、ワ−ク研削開始点またはワ−ク研削終了点を、次の工程を経てＮＣ制御装置１７に入力（ティ−チング）していた。
イ）ワ−クテ−ブルを該ワ−クテ−ブル上のドレッサが該ドレッサ基準原点位置（Ｘｐ，Ｚｐ）に在るワ−クテ−ブル基準点位置からＺ軸の右方向に移動してツ−ルに接触した位置座標（Ｘｊ，Ｚｊ）を機械原点として記憶し、ワ−クテ−ブルを逆方向に移動させてドレッサをドレッサ基準原点位置に戻す。
ロ）ツ−ルテ−ブルを砥石台主軸（Ｘ軸）方向に後退して砥石台を原点復帰する。
ハ）ワ−クをチャック機構に取り付ける。
ニ）ワ−クテ−ブルをツ−ル方向に移動してワ−クテ−ブル上のワ−クの右端がツ−ルに接触した際のワ−ク右端のワ−ク原点位置座標（Ｘ0，Ｚ０）を記憶し、ワ−クテ−ブルを元の位置に戻した際のワ−ク右端のワ−ク原点位置座標（Ｘｌ，Ｚｌ）を記憶する。ツ−ル機械原点からワ−クの右端までのＺ軸方向の距離は（Ｚ0−Ｚｌ）と計算される。
ホ）前ワ−ク加工時のツ−ル機械原点からワ−クの右端までのＺ軸方向の距離（Ｚ0−Ｚ’ｌ）と今回測定された該距離との差ｄ（ｄ＝Ｚｌ−Ｚ’ｌ）を算出する。
ヘ）このｄ距離だけ前回ワ−クの研削開始点およびワ−ク研削終了点のＺ座標を補正した値を作業者が操作盤より入力する。
ト）操作盤上の加工サイクルスタ−トボタンを押してワ−クの加工を開始する。
【０００９】
この研削開始点およびワ−ク研削終了点のＺ座標補正ティ−チング作業は、ワ−クの交換のたびに行なう必要があり、面倒である。
【００１０】
ワ−ク端面位置検出手段１８を備えた前記ＮＣ研削盤においては、このワ−クを交換した際の作業者によるＺ座標補正ティ−チング作業はなくなり、加工プログラミング上でワ−ク原点の絶対位置座標を（Ｘ＝０，Ｚ＝0）とし、該ワ−ク原点位置座標（Ｘ0，Ｚ０）に対するワ−クの研削開始点の座標（Ｘｉ，Ｚｉ）および研削終了点の座標（Ｘ’ｉ，Ｚ’ｉ）を操作盤より入力し、次の工程を経て自動的に補正が行なわれる。
【００１１】
１）ワ−クテ−ブルを該ワ−クテ−ブル上のドレッサが該ドレッサ基準原点位置（Ｘｐ，Ｚｐ）に在るワ−クテ−ブル基準点位置からＺ軸の右方向に移動してツ−ルに接触した位置座標（Ｘｊ，Ｚｊ）を機械原点として記憶し、ワ−クテ−ブルを逆方向に移動させてドレッサをドレッサ基準原点位置に戻す。
２）ツ−ルテ−ブルを砥石台主軸（Ｘ軸）方向に後退して砥石台を原点復帰する。
３）ワ−クをチャック機構に取り付ける。
４）ワ−クテ−ブルを砥石ツ−ル方向に移動してワ−クテ−ブル上のワ−クの右端がワ−ク端面位置検出手段１８の測定子（剛球）１８ａに接触した際のワ−ク右端のワ−ク原点位置座標（Ｘ0，Ｚ０）を記憶する。（ツ−ル原点からワ−クの右端までのＺ軸方向の距離ｋは（Ｚ0−Ｚｌ）と計算される。
５）前ワ−クの加工時のツ−ル原点からワ−クの右端までのＺ軸方向の距離（Ｚ0−Ｚ’ｌ）と今回測定された該距離との差ｄ（ｄ＝Ｚｌ−Ｚ’ｌ）を自動的に算出し、ワ−ク原点位置座標（Ｘ0，Ｚ０）に対するワ−クの研削開始点の座標が（Ｘｉ−ｄ，Ｚｉ−ｄ）と自動補正される。
６）操作盤の加工サイクルスタ−トボタンを押し、加工ソフトプログラミングに基づきワ−クの研削を行なう。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
このＮＣ複合研削盤１は、ワ−クを交換する毎に研削開始点および研削終了点を手動の研削盤のようにテ−ィングする必要がなく、ワ−ク交換後、自動的に研削開始点および研削終了点の位置座標を補正して加工が行なわれる利点を有する。
しかし、ワ−ク端面位置検出手段１８が砥石台の左右の一方側のみ（図６ではプレ−ン砥石７側）に移動不可能に固定して取り付けられているので、ツ−ルのうち、プレ−ン砥石７に対してのみ位置補正でき、他方のアンギュラ砥石１５に対してはワ−ク端面の位置測定を行なうことができず、すなわち、アンギュラ砥石の研削開始点補正は行なわれず、砥石台１３旋回時の機械振動等の影響で僅かに位置がずれた場合、砥石がワ−ク端面に衝突してワ−クを損なう、あるいは、プレ−ン砥石とアンギュラ砥石の加工基準点がずれて精密な寸法のワ−ク加工が行なわれないということがある。
【００１３】
本発明は、複数のツ−ルを備えた複合加工機械においても、ワ−ク端面位置検出手段１８を砥石台上に直線方向に移動可能で、かつ、旋回可能に取り付けることにより、ワ−クの端面（ワ−ク原点の右端面、加工開始点または加工終了点）とワ−ク端面位置検出手段の接触子１８ａとを常に平行に保ち、接触子をこれらワ−ク端面に接触させて接触位置のワ−ク座標を読み取り、各ツ−ル（機械）原点とこれら端面とのワ−クＺ軸間距離ｋ，ｒを算出できるワ−ク端面位置検出手段を備えた複合加工機械を提供するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１は、ワ−クのセンタ−両端またはワ−クの片端を支持し、ワ−クをワ−ク軸方向（Ｚ軸方向）の周りに回転させるチャック機構、および該チャック機構を支持しワ−ク軸方向に左右移動可能なワ−クテ−ブルとを備えるワ−ク支持ステ−ジと、
少なくとも１個の砥石ツ−ルをスピンドルに軸承させた砥石ヘッドと該砥石ヘッドに対向する反対面に別のツ−ルを前記スピンドル軸芯の延長上に軸芯を有するスピンドルに軸承させたツ−ルヘッドを備える砥石台、該砥石台の旋回機構、および前記砥石台を支持する前記旋回機構をワ−クに対して砥石台主軸前後方向（Ｘ軸方向）に移動可能なツ−ルテ−ブルとを備えるワ−ク加工ステ−ジと、
を備える複合加工用工作機械において、
前記砥石台の上面にガイドレ−ルを前記Ｚ軸およびスピンドル軸に平行に設け、このガイドレ−ル上を走行可能なロ−タリ−アクチエ−タａの回転軸に支持具を設け、この支持具側面に別のロ−タリ−アクチエ−タｂを設け、このロ−タリ−アクチエ−タｂの回転軸にワ−クの端面の位置を測定する位置センサの測定子を回転自在に、かつ、ワ−ク端面に触れるように設けたことを特徴とする、ワ−ク端面位置検出手段を提供するものである。
【００１５】
本発明の請求項２は、請求項１に記載の複合加工用工作機械に備えられたワ−ク端面位置検出手段を用い、チャック機構に保持されたワ−クと、前記ワ−クに対向する位置でスピンドルに軸承されて回転するツ−ルとの間の相対運動によりワ−クの加工を行う際のワ−クテ−ブルが基準位置に在るワ−クテ−ブル上のワ−ク端面のＺ軸座標位置を検出する方法において、
ワ−ク加工時に砥石ツ−ルまたは別のツ−ルがワ−クと接触する際のワ−クＺ軸に対するスピンドルの砥石台旋回中心点に対する旋回角度（αまたはβ）と同じ角度だけロ−タリ−アクチエ−タａの回転軸を逆方向に旋回させてワ−ク端面に対して測定子が常に平行となるようにした状態でワ−ク端面に測定子を接触させてワ−ク端面位置座標値（Ｘｉ，Ｚｉ）を検出し、該ワ−ク端面位置座標値よりワ−ク端面と砥石ツ−ル基準位置間のＺ軸方向距離（ｋ）またはワ−ク端面と別のツ−ル基準位置間のＺ軸方向距離（ｒ）を算出する方法を提供するものである。
【００１６】
複数のツ−ルであっても、砥石台を旋回することにより１個のワ−ク端面位置検出手段で、複数のツ−ルのツ−ルに対応するワ−ク端面の位置座標を読み取ることが可能となった。また、ワ−クの端面（ワ−ク原点の右端面、加工開始点または加工終了点）とワ−ク端面位置検出手段の接触子１８ａとを常に平行に保ち、接触子をこれらワ−ク端面に接触させて接触位置のワ−ク座標を読み取りとることが可能であるので、距離の算出を正確に行なうことができ、ワ−クを精密加工することを可能ならしめた。
【００１７】
本発明の請求項３は、前記ワ−クテ−ブルが基準位置に在るワ−クテ−ブル上のワ−ク端面に測定子を接触させてワ−ク端面位置座標値を検出することが、加工ソフトプログラミング上でワ−ク原点の絶対位置座標を（Ｘ＝０，Ｚ＝0）とし、該ワ−ク原点位置座標（Ｘ0，Ｚ０）に対するワ−クの加工開始点の座標（Ｘｉ，Ｚｉ）および加工終了点の座標（Ｘ’ｉ，Ｚ’ｉ）を操作盤より入力した際に次の工程を経て行なわれることを特徴とするワ−ク端面とツ−ル基準位置間のＺ軸方向距離（ｋまたはｒ）を算出する方法を提供するものである。
【００１８】
イ）ワ−クテ−ブルを該ワ−クテ−ブル上のドレッサが該ドレッサ基準原点位置（Ｘｐ，Ｚｐ）にあるワ−クテ−ブル基準点位置からＺ軸の右方向に移動してツ−ルに接触した位置座標（Ｘｊ，Ｚｊ）を機械原点として記憶し、ワ−クテ−ブルを逆方向に移動させてドレッサをドレッサ基準原点位置に戻す。
ロ）ツ−ルテ−ブルを砥石台主軸（Ｘ軸）方向に後退して砥石台を原点復帰する。
ハ）ワ−クをチャック機構に取り付ける。
【００１９】
ニ）ワ−クテ−ブルをツ−ル方向に移動してワ−クテ−ブル上のワ−クの右端がツ−ルに接触した際のワ−ク右端のワ−ク原点位置座標（Ｘ0，Ｚ０）を記憶し、ワ−クテ−ブルを元の位置に戻した際のワ−ク右端のワ−ク原点位置座標（Ｘｌ，Ｚｌ）を記憶する。
ホ）ツ−ルがワ−クを加工開始する際のＺ軸に対するに合った角度（αまたはβ）砥石台の旋回軸中心に砥石台を旋回する。
ヘ）ロ−タリ−アクチエ−タａをガイドレ−ル上走行させる測定子の前進を開始し、測定子を測定開始位置ｍへ移動する。
ト）ロ−タリ−アクチエ−タａの回転軸を前記角度（αまたはβ）逆方向に旋回し、測定される加工開始点位置または加工終了点位置であるワ−ク端面と測定子を平行とする。
【００２０】
チ）ワ−クテ−ブルを一定の移動速度ｖで移動することにより測定子を測定開始位置ｍからＺ軸方向に定められた測定距離Ｒ移動させる。
リ）測定距離Ｒ内の測定子の移動でワ−ク端面に測定子が接触したときのワ−クの座標値（Ｘｉ，Ｚｉ）をワ−ク右端面のワ−ク原点位置座標値と記憶し、該測定子のＺｉ座標値と前記ワ−ク原点位置のＺ０座標値からワ−ク原点とツ−ル間の距離ｋまたはｒである（Ｚ０−Ｚｉ）値を算出する。
ヌ）先のワ−ク加工時のこの（Ｚ０−Ｚ"ｉ）値との差ｄを算出し、加工プログラミングの研削開始点の座標を（Ｘｉ，Ｚｉ−ｄ）および研削終了点の座標を（Ｘ’ｉ，Ｚ’ｉ−ｄ）と自動補正する。
なお、続いて操作盤上の加工サイクルスタ−トボタンを押すことにより、加工ソフトプログラミングに従ってワ−クの加工が行なわれる。ワ−ク自動交換装置を取り付け、加工サイクルスタ−トボタンを押すことなくワ−クの加工を再開するように加工ソフトプログラミングを組んでもよい。
【００２１】
本発明の請求項４は、前記ワ−クテ−ブルが基準位置に在るワ−クテ−ブル上のワ−ク端面に測定子を接触させてワ−ク端面位置座標値を検出することが、加工ソフトプログラミング上でワ−ク原点の絶対位置座標を（Ｘ＝０，Ｚ＝0）とした際に、次の工程を経て行なわれることを特徴とするワ−ク端面とツ−ル基準位置間のＺ軸方向距離（ｋまたはｒ）を算出する方法を提供するものである。
【００２２】
（１）ワ−クテ−ブルを該ワ−クテ−ブル上のドレッサが該ドレッサ基準原点位置（Ｘｐ，Ｚｐ）に在るワ−クテ−ブル基準点位置からＺ軸の右方向に移動してツ−ルに接触した位置座標（Ｘｊ，Ｚｊ）を機械原点として記憶し、ワ−クテ−ブルを逆方向に移動させてドレッサをドレッサ基準原点位置に戻す。
（２）ツ−ルテ−ブルを砥石台主軸（Ｘ軸）方向に後退して砥石台を原点復帰する。
（３）ワ−クをチャック機構に取り付ける。
（４）ワ−クテ−ブルをツ−ル方向に移動してワ−クテ−ブル上のワ−クの右端がツ−ルに接触した際のワ−ク右端のワ−ク原点位置座標（Ｘ0，Ｚ０）を記憶し、ワ−クテ−ブルを元の位置に戻した際のワ−ク右端のワ−ク原点位置座標（Ｘｌ，Ｚｌ）を記憶する。ツ−ル機械原点からワ−クの右端までのＺ軸方向の距離は（Ｚ0−Ｚｌ）と計算される。
（５）ツ−ルがワ−クを加工開始する際のＺ軸に対するに合った角度（αまたはβ）砥石台の旋回軸中心に砥石台を旋回する。
（６）ロ−タリ−アクチエ−タａをガイドレ−ル上走行させる測定子の前進を開始し、測定子を測定開始位置ｍへ移動する。
（７）ロ−タリ−アクチエ−タａの回転軸を前記角度（αまたはβ）逆方向に旋回し、測定される加工開始点位置または加工終了点位置であるワ−ク端面と測定子を平行とする。
（８）ワ−クテ−ブルを一定の移動速度ｖで移動させることにより測定子を測定開始位置ｍからＺ軸方向に定められた測定距離Ｒ移動させる。
（９）測定距離Ｒ内の測定子の移動でワ−ク端面に測定子が接触したときのワ−クの座標値（Ｘｋ，Ｚｋ）をワ−ク端面の座標値と記憶し、該測定子の座標値（Ｘｋ，Ｚｋ）からツ−ルと加工開始点位置または加工終了点位置であるワ−ク端面間のＺ軸方向の距離ｋまたはｒを（Ｚ0−Ｚｋ）と算出する。
（１０）測定子を測定開始位置へ戻す。
【００２３】
なお、続いて操作盤上の加工サイクルスタ−トボタンを押すことにより、加工ソフトプログラミングに従ってワ−クの加工が行なわれる。ワ−ク自動交換装置を取り付け、加工サイクルスタ−トボタンを押すことなくワ−クの加工を再開するように加工ソフトプログラミングを組んでもよい。
【００２４】
本発明の請求項５は、前記ワ−ク端面のＺ軸座標位置を検出する方法においてツ−ルが、一方はプレ−ン砥石で、他方はアンギュラ砥石であることを特徴とする。
【００２５】
ワ−クとして、例えばクランクシャフト、スピンドル、フランジ等を加工できる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明をさらに詳細に説明する。
図１は複合研削盤の要部を示す平面図、図２は複合研削盤の要部を示す左側面図、図３は砥石台の部分正面図、図４は図１に示す複合研削盤の砥石台をα度旋回したときの部分平面図、図５は砥石とワ−クの位置関係を示す図である。
【００２７】
図中、１はＮＣ複合研削盤、ｗはワ−ク、Ｄはドレッサ、２ａは主軸台２ａ、２ｂは心押台で、これらでチャック機構２を構成する。チャック機構はワ−クテ−ブル３上に備えられている。
６はワ−ク支持ステ−ジ、７はプレ−ン砥石、８はスピンドル、９は砥石ヘッド、１０はアンギュラ砥石、１１はスピンドルで、１２はツ−ルヘッド、１３は砥石台、１４ａは砥石台旋回軸、１６はワ−ク加工ステ−ジ、１８は位置検出手段、１８ａは測定子、１９はガイドレ−ルで砥石台の上面に設けられる。１９ａはガイドレ−ルエンドで、アンギュラ砥石使用時のワ−ク端面位置検出手段１８の測定開始位置ｍである。２０はシリンダ、２１はロ−タリ−アクチエ−タａ、２１ａは回転軸、２２はロ−タリ−アクチエ−タｂ、２２ａは回転軸、２３は支持具である。
【００２８】
図１から図４で示される複合研削盤１は、ワ−ク端面位置検出手段１８を砥石台１３上で直線移動および旋回可能とし、ＮＣ制御装置１７の加工ソフトプログラミングが変更されている外は図６に示される複合研削盤と同じ他の機能、例えば図示されていないＮＣ制御装置、ワ−クテ−ブル直線移動機構、砥石台旋回手段等を有する。
但し、図１から４に示される複合研削盤は、スピンドル８とスピンドル１１が共通で、ビルトインモ−タ（図には示されていない）で回転駆動される態様が示されている。
【００２９】
前記ワ−ク端面位置検出手段１８は、砥石台１３の上面にガイドレ−ル１９をワ−ク軸（Ｚ軸）およびスピンドル８軸に平行に設けられ、ガイドレ−ル１９上をシリンダ２０で走行可能に設けられたロ−タリ−アクチエ−タａ２１の回転軸２１ａに支持具２３を設け、この支持具側面に別のロ−タリ−アクチエ−タｂ２２を設け、このロ−タリ−アクチエ−タｂの回転軸にワ−クの端面の位置を検出するタッチセンサの測定子１８ａをア−ム１８ｃにより回転自在に、かつ、ワ−ク端面に触れるように設けられている。
【００３０】
ワ−クの加工は、チャック機構２に保持されたワ−クｗと、前記ワ−クに対向する位置でスピンドルに軸承されて回転するツ−ル７または１０との間の相対運動によりワ−クの加工を行うことは従来の複合加工機械と同じである。
【００３１】
この複合研削盤１に備えられたワ−ク端面位置検出手段１８を用い、ワ−ク原点のワ−ク右端、加工開始点、加工終了点等となるワ−ク端面のＺ軸座標位置を検出するには、ワ−ク加工時に加工ツ−ルがワ−クと接触する際のワ−クＺ軸に対するスピンドルの砥石台旋回中心点に対する旋回角度（α）と同じ角度（α）だけロ−タリ−アクチエ−タａの回転軸を逆方向に旋回させてワ−ク端面に対して測定子が常に平行となるようにした状態でワ−ク端面に測定子を接触させてワ−ク端面位置座標値（Ｘｉ，Ｚｉ）を検出し、該ワ−ク端面位置座標値よりワ−ク端面とツ−ル基準位置間のＺ軸方向距離（ｋ）を算出する。
【００３２】
図１では、ワ−クを加工するツ−ルがプレ−ン（平）砥石７であり、位置検出手段１８は砥石台１３の左端に取りつけられているので、位置検出手段１８の砥石台上の位置は変わらない。すなわち、ロ−タリ−アクチエ−タａの直線移動および回転軸２１ａの旋回（角度αは０度である。）は行われない。
図４では、ワ−クを加工するツ−ルがアンギュラ砥石１０であり、位置検出手段１８は砥石台１３の左端に取りつけられているので、位置検出手段１８はシリンダ２０のガイドレ−ル１９上の移動によりアンギュラ砥石が備えられている砥石台右端の測定開始位置ｍに移動され、ロ−タリ−アクチエ−タａの回転軸２１ａの旋回角度θはアンギュラ砥石がワ−クと接触する際のワ−クＺ軸に対するスピンドル１１の砥石台旋回中心点に対する旋回角度（α）と同じ角度αだけロ−タリ−アクチエ−タａの回転軸を逆方向に旋回させてワ−ク端面に対して測定子１８ａが常に平行となるようにする。
【００３３】
同一形状のワ−クを取り替えて連続的に加工する際のワ−クセンタ−穴の加工のバラツキによりワ−ク右端の位置座標がｄだけずれ、このｄのずれを自動的に補正する際、該ワ−ク端面位置検出手段１８を用い、ワ−クテ−ブル３が基準位置に在るワ−クテ−ブル上のワ−ク端面に測定子１８ａを接触させてワ−ク端面位置座標値を検出し、補正する加工プログラミングは種々考えられる。
【００３４】
例えば、加工ソフトプログラミング上でワ−ク原点の絶対位置座標を（Ｘ＝０，Ｚ＝0）とし、該ワ−ク原点位置座標（Ｘ0，Ｚ０）に対するワ−クの加工開始点の座標（Ｘｉ，Ｚｉ）および加工終了点の座標（Ｘ’ｉ，Ｚ’ｉ）を操作盤より入力した際に次の工程を経てワ−ク端面とツ−ル基準位置間のＺ軸方向距離（ｋまたはｒ）を算出して行う。
【００３５】
イ）ワ−クテ−ブル３を該ワ−クテ−ブル上のドレッサＤが該ドレッサ基準原点位置（Ｘｐ，Ｚｐ）に在るワ−クテ−ブル基準点位置からＺ軸の右方向に移動してツ−ルに接触した位置座標（Ｘｊ，Ｚｊ）を機械原点ｐとして記憶し、ワ−クテ−ブルを逆方向に移動させてドレッサをドレッサ基準原点位置に戻す。
ロ）ツ−ルテ−ブル１５を砥石台主軸（Ｘ軸）方向に後退して砥石台を原点復帰する。
ハ）ワ−クｗをチャック機構２ａ，２ｂに取り付ける。
ニ）ワ−クテ−ブル３をツ−ル７または１０方向に移動してワ−クテ−ブル上のワ−クの右端がツ−ルに接触した際のワ−ク右端のワ−ク原点位置座標（Ｘ0，Ｚ０）を記憶し、ワ−クテ−ブルを元の位置に戻した際のワ−ク右端のワ−ク原点位置座標（Ｘｌ，Ｚｌ）を記憶する。
ホ）ツ−ルがワ−クを加工開始する際のＺ軸に対するに合った角度（αまたはβ）砥石台１３の旋回軸中心に砥石台を旋回する。
ヘ）ロ−タリ−アクチエ−タａ２１をシリンダ２０でガイドレ−ル１９上走行させて測定子の前進を開始し、測定子を測定開始位置ｍへ移動する。
ト）ロ−タリ−アクチエ−タａ２１の回転軸を前記角度（αまたはβ）逆方向に旋回し、測定される加工開始点位置または加工終了点位置であるワ−ク端面と測定子を平行とする。
チ）ロ−タリ−アクチエ−タｂの回転軸を定められた角度（測定子がワ−ク端面に当たる軌道位置に合わせる）回転してア−ムを上方に旋回し、ついで、ワ−クテ−ブルを一定の移動速度ｖで移動することにより、相対的に測定子１８ａが測定開始位置ｍからＺ軸方向に定められた測定距離Ｒ移動させた動きとなる。
リ）測定距離Ｒ内の測定子の移動でワ−ク端面に測定子１８ａが接触したときのワ−クの座標値（Ｘｉ，Ｚｉ）をワ−ク右端面のワ−ク原点位置座標値と記憶し、該測定子のＺｉ座標値と前記ワ−ク原点位置のＺ０座標値からワ−ク原点とツ−ル間の距離ｋまたはｒである（Ｚ０−Ｚｉ）値を算出する。
ヌ）先のワ−ク加工時のこの（Ｚ０−Ｚ"ｉ）値との差ｄを算出し、加工プログラミングの研削開始点の座標を（Ｘｉ，Ｚｉ−ｄ）および研削終了点の座標を（Ｘ’ｉ，Ｚ’ｉ−ｄ）と自動補正する。
【００３６】
あるいは、加工ソフトプログラミング上でワ−ク原点の絶対位置座標を（Ｘ＝０，Ｚ＝0）とした際に、次の工程を経てワ−ク端面とツ−ル基準位置間のＺ軸方向距離（ｋまたはｒ）を算出し、補正する。
（１）ワ−クテ−ブル３を該ワ−クテ−ブル上のドレッサＤが該ドレッサ基準原点位置（Ｘｐ，Ｚｐ）に在るワ−クテ−ブル基準点位置からＺ軸の右方向に移動してツ−ルに接触した位置座標（Ｘｊ，Ｚｊ）を機械原点として記憶し、ワ−クテ−ブルを逆方向に移動させてドレッサをドレッサ基準原点位置に戻す。
（２）ツ−ルテ−ブル１５を砥石台主軸（Ｘ軸）方向に後退して砥石台１３を原点復帰する。
（３）ワ−クｗをチャック機構２に取り付ける。
（４）ワ−クテ−ブルをツ−ル７または１０方向に移動してワ−クテ−ブル上のワ−クの右端がツ−ルに接触した際のワ−ク右端のワ−ク原点位置座標（Ｘ0，Ｚ０）を記憶し、ワ−クテ−ブルを元の位置に戻した際のワ−ク右端のワ−ク原点位置座標（Ｘｌ，Ｚｌ）を記憶する。ツ−ル機械原点からワ−クの右端までのＺ軸方向の距離は（Ｚ0−Ｚｌ）と計算される。
（５）ツ−ルがワ−クを加工開始する際のＺ軸に対するに合った角度（αまたはβ）砥石台の旋回軸１３ａ中心に砥石台を旋回する。
（６）ロ−タリ−アクチエ−タａ２１をシリンダ２０でガイドレ−ル１９上走行させる測定子１８ａの前進を開始し、測定子を測定開始位置ｍへ移動する。
（７）ロ−タリ−アクチエ−タａ２１の回転軸を前記角度（αまたはβ）逆方向に旋回し、測定される加工開始点位置または加工終了点位置であるワ−ク端面と測定子を平行とする。
（８）ロ−タリ−アクチエ−タｂの回転軸を定められた角度（測定子がワ−ク端面に当たる軌道位置に合わせる）回転してア−ムを上方に旋回し、ついで、ワ−クテ−ブルを一定の移動速度ｖで移動させることにより、相対的に測定子１８ａが測定開始位置ｍからＺ軸方向に定められた測定距離Ｒ移動させた動きとなる。
（９）測定距離Ｒ内の測定子の移動でワ−ク端面に測定子が接触したときのワ−クの座標値（Ｘｋ，Ｚｋ）をワ−ク端面の座標値と記憶し、該測定子の座標値（Ｘｋ，Ｚｋ）からツ−ルと加工開始点位置または加工終了点位置であるワ−ク端面間のＺ軸方向の距離ｋまたはｒを（Ｚ0−Ｚｋ）と算出する。
（１０）測定子を測定開始位置へ戻す。
【００３７】
以上、本発明の実施態様としてワ−クが主軸台と心押台により二面拘束される複合研削盤を用いて説明したが、ワ−クの拘束は片端チャックの一面拘束であっても良いし、ツ−ルの組み合わせも、プレ−ン砥石とドリル、外周研削砥石と内面研削砥石、砥番の異なった砥石の組み合わせ、形状の異なったアンギュラ砥石の組み合わせであってもよい。
また、ア−ム１８ｃによる測定子１８ａの上方の掲げは、ア−ム１８ｃによる測定子１８ａの下降により行なわれるようにしてもよい。
【００３８】
【発明の効果】
本発明のワ−ク端面位置検出手段を備えた複合加工機械は、ワ−クのセンタ−穴の加工不揃であっても、自動的に機械原点とワ−ク端面間距離を測定することができ、同一形状のワ−クを取り替えて連続して加工する際も、先のワ−クの加工時の機械原点とワ−ク端面間距離の値と比較し、誤差ｄがあった場合、加工ソフトプログラミングの座標を変換（補正）して加工を行うことができる。
また、同一ワ−クを別々のツ−ルで加工する複合加工機械において、ワ−ク原点とそれぞれのツ−ルの機械原点間の距離が同一ワ−ク原点を基に検出されるので、極めて寸法制度のよい複合加工ワ−クが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】複合研削盤の要部を示す平面図である。
【図２】複合研削盤の要部を示す左側面図である。
【図３】砥石台の部分正面図である。
【図４】図１に示す複合研削盤の砥石台をα度旋回したときの部分平面図である。
【図５】砥石とワ−クの位置関係を示す図である。
【図６】複合研削盤の平面図である（公知）。
【図７】ワ−クのセンタ−穴の加工ばらつきによるチャック機構にワ−クを保持した際のワ−ク右端位置ずれを示す図である。
【符号の説明】
１    複合加工機械
ｗ    ワ−ク
Ｄ    ドレッサ
２    チャック機構
２ａ  主軸台２ａ
２ｂ  心押台
３    ワ−クテ−ブル
６    ワ−ク支持ステ−ジ
７    プレ−ン砥石
８，１１    スピンドル
１０    アンギュラ砥石
１３    砥石台
１４ａ  砥石台旋回軸
１６    ワ−ク加工ステ−ジ
１８    位置検出手段
１８ａ  測定子
１９    ガイドレ−ル
２１    ロ−タリ−アクチエ−タａ
２２    ロ−タリ−アクチエ−タｂ
【図１】
0004088071.tif 000002
【図２】
0004088071.tif 000003
【図３】
0004088071.tif 000004
【図４】
0004088071.tif 000005
【図５】
0004088071.tif 000006
【図６】
0004088071.tif 000007
【図７】
0004088071.tif 000008