CN100368149C - 数值控制机床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种数值控制机床，使键与刀具夹的键槽嵌合而在主轴上安装有刀具夹，使安装在刀具夹上的转动刀具转动而进行加工。该数值控制机床具有使刀具夹停止在规定的转动位置而只转动规定量的规定量转动单元和离开刀具夹设置的同时、测量到刀具夹的外周面的距离的距离传感器。规定转动单元使刀具夹在键槽不面对距离传感器的转动位置停止后，使刀具夹只转动规定的转动量。距离传感器在转动中测量与刀具夹的距离。通过将该测量结果与基准距离比较，判断刀具夹的转动偏差是否良好。

Description

数值控制机床

技术领域

本发明涉及在装有自动刀具更换装置的数值控制机床中，用于防止发生加工尺寸不良的管理机能。特别涉及用于判断刀具是否正常安装在数值控制机床的刀具夹外周的偏差的测定。

背景技术

在机床中要求在提高加工精度的同时，降低加工不良率及防止加工不良品流出。特别对于有自动刀具更换装置的机床，由于在自动刀具更换动作时，在刀具夹和主轴的结合部间附着的切屑成为加工不良的主要原因，因此强烈要求检测出该附着的切屑，对加工不良防患于未然。

在刀具夹和主轴的结合部间附着切屑时，构成刀具夹的偏差，对加工尺寸产生影响。判断由该切屑的附着而引起的刀具的偏差的发明在如以下文献中有所公布。

特开2002-200542号公报公布了用变位检测器测量使主轴转动、包含键槽的刀具夹的凸缘部的偏差，对测量数据进行福里叶分析，根据基本波频率成分的振幅算出刀具夹的偏心量的机床。

特开2003-334742号公报公布了通过使测量刀具夹的凸缘部的偏差的变位检测器前后自由移动，修正其变位检测器的灵敏度的发明。

特开2001-347440号公报公布了通过往主轴上安装测试刀具、使主轴转动、用变位检测器检测该测试刀具外周面的变位，把检测出的变位量与容许值比较，诊断主轴的偏差精度的机床。

在刀具夹的外周圆筒面上一般设有用于向刀具传递主轴的转动的键和键槽。现有的方案提出的、在用变位检测器检测与刀具夹的外周圆筒面的距离的机床中，变位检测器在该键槽部分处于距离变远的状态下进行测量。因此，不能判断检测值的变化是由在刀具夹和主轴的接合部间附着的切屑等安装不良引起或是由键槽部分引起的，存在只用使主轴转动不能进行正确的测量的问题。

发明内容

本发明通过用被装在主轴电机内的磁传感器进行主轴的位置控制，同时，进行刀具夹的外周圆筒面的偏差测量，不受键槽的影响，确实检测出主轴和刀具夹间附着的切屑，判断刀具是否被正常地安装在机床的主轴上。本发明的结构可以通过在一般的机床上追加非接触式的距离传感器的所谓最小限度的机械结构来实现。

本发明的数值控制机床为了维持工作物的加工精度，在机床的主轴上装有刀具夹的状态下使主轴转动，测量刀具夹的圆筒面外周的偏差，由此判断刀具夹往主轴安装的状态。一般在刀具夹的圆筒面外周上设有用于传递转动的键槽。该键槽成为精密的偏差测量的妨碍，但本发明的数值控制机床通过使用主轴的位置控制，把没有键槽的圆筒部分作为有效的测量对象，回避键槽的影响而进行测量，用简单的结构精密测量刀具夹的外周的偏差。

本发明的数值控制机床通过使键与刀具夹的键槽嵌合，将刀具夹安装在主轴上，使安装在刀具夹上的转动刀具转动而进行加工的数值控制机床，具有使刀具夹停止在规定的转动位置而只转动规定量的规定量转动装置和从刀具夹离开被设置的同时测量到刀具夹的外周面的距离的距离传感器。规定转动装置使刀具夹在键槽不面对距离传感器的回转位置停止后，使刀具夹只转动规定的转动量。距离传感器在转动中测量与刀具夹的距离。通过把该测量结果与基准距离进行比较，判断刀具夹的转动偏差是否良好。

规定量转动装置可以作成包含主轴电机及检测主轴电机的角度位置的角度位置检测传感器的结构，因此，在通常的数值控制装置具有的机构中，可以不需要用于使转动刀具转动规定量的增加的机构。

判断转动偏差是否良好的第一方式是比较测量距离和基准值，监视从距离传感器看靠近刀具夹侧方向的偏差(负方向的偏差)的方式，在测量距离比基准值小的情况判断为刀具夹的转动偏差异常。该方式检测刀具夹的外周面的一部分在接近距离传感器的方向上偏差的异常状态。

判断转动偏差是否良好的第二方式是比较测量距离和上限值及下限值，监视从距离传感器看靠近刀具夹侧方向的偏差(负方向的偏差)和相反地离开刀具夹侧方向的偏差(正方向的偏差)的方式，在测量距离在用上限值和下限值规定的范围外的情况判断为刀具夹的转动偏差异常。该方式检测刀具夹的外周面的一部分在离开距离传感器的方向和接近距离传感器的方向上的至少一个方向上偏差的异常状态。

判断转动偏差是否良好的第三方式是把振幅幅度设定为基准值，监视刀具夹外周面的变化幅度的方式，在测量距离的变化幅度在容许振幅幅度之外时，判断为刀具夹的转动偏差异常。该方式检测刀具夹的外周面的偏差幅度变动大的异常状态。

在本发明的各方式中，规定量转动装置改变成为测量初始位置的规定的转动停止位置，进行多次距离测量。另外，在面对键槽的位置之外进行距离测量。而且，在成为测量初始位置的规定的转动停止位置上，把距离传感器的测量值设定为零而进行校正。

在第一方式中，在刀具夹外周圆筒面上，在除键槽外的多个位置处调零(ゼロセツト)，反复测量负方向的偏差。由此，可以排除键槽的影响、正确测量刀具夹外周圆筒面的偏差。

第二方式中，以一次调零和键槽间半周以内的主轴转动来进行测量所需要的测量动作。根据该方式，可以在短时间内完成测量。

第三方式中，由于在刀具夹外周圆筒面上，在除键槽外的范围内，对正侧和反侧两方的偏差进行测量，故只用一次调零和一周的主轴转动就可以完成测量。

根据本发明，可以消除由键槽产生的影响，精密地测量刀具夹外周的偏差，能够检测出夹在主轴和刀具夹的结合部中的切屑。

附图说明

本发明上述的及其它的目的及特征根据参照附图的以下实施例的说明可以明了。这些图中：

图1是用于说明根据本发明的数值控制机床的大致结构的图；

图2A-图2C是分别用于说明检测根据图1的数值控制机床的刀具夹的转动偏差异常的第一、第二、第三方式的图；

图3是表示安装在图1的数值控制机床的主轴部上的传感器头和测量刀具夹的位置关系的图；

图4A及图4B表示在本发明的第一方式中，在使主轴转动时得到的刀具夹的外周圆筒面的偏差的波形；

图5A及图5B是用于说明根据本发明的第一方式的波形的图、图5A表示没有进行调零时的波形例，图5B表示在转动方向的三处角度位置进行调零时的波形例；

图6是表示本发明的第一方式进行调零的各区间a、b、c的转动角度的状态的图；

图7A是表示在图6所示的区间a中的变位的波形，图7B是表示从图7A的波形中作为异常部分检测出的部分的图；

图8是用于说明在图6所示的区间b中的刀具夹的转动的图；

图9A是表示在图6所示的区间b中的变位的波形，图9B是表示从图9A的波形中作为异常部分检测出的部分的图；

图10是用于说明在图6所示的区间c中的刀具夹的转动的图；

图11 A是表示在图6所示的区间c中的变位的波形，图11B是表示从图11A的波形中作为异常部分检测出的部分的图；

图12是本发明第二方式的、用于说明刀具夹的转动的图；

图13A-图13C是用于说明在不同的主轴转动角度多次进行调零的图；

图14A及图14B是用于说明在图13B及图13C中所示的各个不同的区间中，根据上限容许值和下限容许值判断刀具夹的转动偏差异常的图

图15是本发明第三方式的、用于说明刀具夹的转动的图；

图16A表示在图1 5的Q1位置上设定刀具夹的状态，从该Q1到Q2向正方向转动；图16B表示使刀具夹转动到图15的Q2位置的状态，在该从Q1到Q2的角度间进行测量；

图17是表示从图15的Q1角度到Q2角度的变位的波形图；

图18A及图18B表示测量图15的Q1-Q2的角度范围和180°相反侧的Q3-Q4的角度范围例。

具体实施方式

图1是表示本发明的数值控制机床的大致结构的图。在图1中数值控制机床1包括用于转动驱动刀具8的主轴部2和驱动部5，驱动部5用数值控制装置6控制。而数值控制装置6根据传感器控制器9判断的刀具夹3的偏差异常的判断信号进行驱动控制。

驱动部5装有主轴电机5a和检测主轴电机5a的转动状态的传感器5b。传感器5b例如可以使用磁传感器，检测主轴电机5a的转动角度和转动速度。

主轴部2由主轴罩2a、在主轴罩2a内用主轴电机5a使其转动的主轴2b以及使主轴2b和主轴电机5a结合的联接器2c组成。在主轴2b的前端装有保持刀具8的刀具夹3。刀具夹3往主轴2b的前端的安装通过使主轴2b具有的键10嵌合在刀具夹3侧形成的键槽11中进行。

在主轴部2中传感器头7面对刀具夹3的外周圆筒面4而安装，测量与外周圆筒面4的距离。用传感器头7测出的距离数据送往传感器控制器9，根据该距离测量刀具夹外周的偏差，检测在刀具夹和主轴的接合部间有无附着的切屑等。

用传感器控制器9的异常检测可以各种方式进行。这些方式可以根据从数值控制装置6送出的调零信号和容许值选择信号设定。

根据本发明的数值控制机床的刀具夹的转动偏差异常的检测具有如图2所示的三种方式。图2表示相对于刀具夹的转动角度位置，距离传感器(传感器头)检测的距离的变位。

图2A是用于说明判断转动偏差是否良好的第一方式的概要图。判断转动偏差是否良好的第一方式比较测量距离(图2A的“变位”)和基准值，当测量距离比基准值小时，判断刀具夹的转动偏差异常。图2A的“变位”(测量距离)假设从距离传感器看靠近刀具夹侧的方向的偏差为负方向的偏差，设定下限容许值为基准值。假设从距离传感器看远离刀具夹侧的方向的偏差为正方向的偏差。该第一方式相对于正方向的偏差的上限容许值作为距离传感器正方向的偏差，设定为比能测量的距离足够大的值。

在图2A中，在测量距离是在下限容许值正侧的变位(图中斜线部分)时，判断刀具夹的转动偏差是正常的；而在测量距离是在下限容许值负侧的变位时，判断刀具夹的转动偏差是异常的。该方式中检测出刀具夹的外周面的一部分在接近距离传感器的方向上偏差的异常状态。

图2B是用于说明判断转动偏差是否良好的第二方式的概要图。判断转动偏差是否良好的第二方式比较测量距离(图2B所示的“变位”)和上限值及下限值，监视从距离传感器看靠近刀具夹侧的方向的偏差(负方向的偏差)和反过来远离刀具夹侧的偏差方向(正方向的偏差)两个方向的偏差，当测量距离在上限值和下限值规定的范围外时，判断刀具夹的转动偏差为异常。

在图2B中，当测量距离是在上限容许值和下限容许值夹着的变位区域(图中的斜线部分)时，判断刀具夹的转动偏差是正常的；而当测量距离是在上限容许值的正侧的变位或在下限容许值的负侧的变位时，判断刀具夹的转动偏差是异常的。在该方式中，检测出刀具夹的外周面的一部分在离开距离传感器的方向和靠近距离传感器的方向中至少任意一个方向上偏差的异常状态。

图2C是用于说明判断转动偏差是否良好的第三方式的概要图。该方式把容许振幅设定为基准值，监视刀具夹外周面的变化幅度，在测量距离的变化幅度在容许振幅幅度之外时，判断为刀具夹的转动偏差异常。在此，测量距离的变化幅度用测量距离(变位)的正侧的最大值和负侧的最大值的差分表示。用该方式检测刀具夹的外周面的偏差幅度变动大的异常状态。

在图2A-图2C中由于与键槽对应的部分的测量距离(变位)在正侧变化大，在与键槽对应的角度范围内测量的测量距离(变位)对转动偏差的检测不构成有效数据。

与该键槽对应的角度范围及可以得到与键槽对应的角度范围以外的、对转动偏差的检测有效的检测数据的角度范围可以由刀具夹的键槽位置及刀具夹往主轴上安装的位置等得知。本发明的数值控制机床通过用控制驱动刀具夹转动的主轴的转动、除去与键槽对应的角度范围、只对可以得到对于转动偏差的检测有效的测量数据的角度范围取得测量数据，消除键槽产生的影响，精密地测量刀具夹外周的偏差。

在图1中检测与刀具夹3的外周面的距离的传感器头7固定在主轴罩2a上，设置成能测量与刀具夹3的外周圆筒面4的距离的状态。

主轴2b和主轴电机5a用联接器2c装置以一定的速度比，例如以1∶1的速度比结合。主轴2b在转动方向的位置用主轴电机5a内的磁传感器5b检测。用根据在数值控制装置6内的不易失随机存储存储器6a中存储的测量循环程序6b的指令，主轴2b可以转动移动、移动到任意的角度、停止。

在测量循环程序6b中装入调零信号的发出、容许值选择信号的发出、主轴停止角度指令、测量开始、测量结束的各种动作。

数值控制装置6根据测量循环程序6b向传感受器控制器9发出调零信号及容许值选择信号。当传感器控制器9从数值控制装置6接收到调零信号时，使测量数据的测量距离回归到“0”。

另外，在传感器控制器9中预先存储多对测量方式和容许值，当传感器控制器9从数值控制装置6接收到容许值选择信号时，可以切换成对应的测量方式和容许值对。容许值选择信号和测量方式及容许值的对应如表1所示。

表1

容许值选择信号	测量式法	容许值
			1	一般方式	-5μm～+∞
2	一般方式	-20μm～+∞
			3	一般方式	-5μm～+5μm
4	一般方式	-20μm～+20μm
			5	振幅方式	5μm
6	振幅方式	20μm
			…	…	…

上述表中的一般方式与所述第一、第二方式(图2A、图2B)对应，振幅方式(图2C)与所述第三方式对应。另外，一般方式内，容许值选择信号1、2的例与将容许值的上限设定为+∞的第一方式对应，容许值选择信号3、4的例与在容许值中设定上限容许值和下限容许值的第二方式对应。所谓+∞意味着作为正方向的偏差比距离传感器能测量的距离足够大的值。

表1的测量方式为一般测量方式(容许值选择信号3、4)的情况，传感器控制器9在与测量的刀具夹外周圆筒面4的距离成为比正侧的容许值(在表中是5μm或20μm)还大时，向数值控制装置6输出判断信号上限。同样，在与测量的刀具夹外周圆筒面4的距离成为比负侧的容许值(在表中是-5μm或-20μm)还小时，向数值控制装置6输出判断信号下限。

表1的测量方式为振幅方式的情况，传感器控制器9在测量的刀具夹外周圆筒面4的距离的改变幅度成为比容许值(在表中是5μm或20μm)大时，向数值控制装置6输出判断信号上限。

数值控制装置6根据测量循环程序6b向主轴电机5a发出移动指令、根据由主轴电机5a内的磁传感器5b得到的回归信号进行主轴电机5a的位置控制。

数值控制装置6在接收到测量中来自传感器控制器9的判断信号上限或判断信号下限时，进行发出警报等的适当处理。

图3是表示被测量的刀具夹3和传感器头7的位置关系的图，表示从主轴的轴方向看到的状态。在图3中表示的0°方向是刀具夹的基准位置，例如与刀具更换动作结束后的主轴2b的方向一致。相对该基准位置，传感器头7固定在图3所示的35°的位置上。图3中的11A、11B表示键槽。

首先用图4～图11对本发明的第一方式进行说明。第一方式如前所述，只设定下限容许值，比较测量距离和下限容许值，测量距离比下限容许值小时，判断刀具夹的转动偏差为异常。

图4A及图4B表示测量距离的一例，表示当使主轴2b转动时，表示可以得到的刀具夹3的外周圆筒面4的偏差的波形。如图4A及图4B所示，测量距离的波形是表示在主轴2b的一周内出现一个周期的缓慢起伏的波形和在主轴2b的一周内出现两个周期、由于键槽11的位置位于传感器头7的前面时检测距离变远而出现的两处急剧变化的波形的组合。图4A及图4B中的符号A、B表示与键槽11A、11B对应的部分。

为了降低键槽11的影响，对测量的波形的负方向的偏差设定规定大小的容许值，且对正侧的偏差设定比测量的正侧的波形足够大的容许值，进行刀具夹3的外周圆筒面4的偏差的测量。

负方向的偏差通过使测量水平(阈值)的设定基准不同而变化。图4A及图4B是设定基准不同的测量波形例，对同一波形形状，测量水平不同。对该波形设定下限容许值D1(例如图中的-0.020mm)时，判断图4A的测量水平为正常，而图4B的测量水平为异常。

该测量水平可以通过在测量时进行调零来设定，通过改变进行调零的位置可以增减负方向的偏差。本发明的数值控制机床在主轴2b多个不同的转动角度上分别进行调零，通过反复该每次测量，检测出刀具夹3的偏差作为负方向的偏差。

作为一例，对在主轴2b的转动方向的三处的角度位置进行调零时的测量例进行说明。

图5A表示不进行调零时的波形例。而图5B表示在转动方向的三处的角度位置进行调零时的波形例。表示在角度P1(图中的0°的角度)、角度P2(图中的240°的角度)、角度P3(图中的480°的角度)的三个角度位置进行调零的例。通过该调零，分成角度范围a(角度P1和角度P2间)的波形(图中的虚线)、角度范围b(角度P2和角度P3间)的波形(图中的点划线)、以及角度范围c(角度P3和角度P4间)的波形(图中的双点划线)三个区间。这样通过区分成多个区间，把调零的各区的测量水平合在一起，可以防止由于测量水平的偏差产生漏检。

下面对各区间的调零及测量进行说明。图6表示各区间a、b、c的转动角度的状态，表示使刀具夹3在图中右转动的例。区间a如虚线所示，在P1～P2的0°～240°之间的转动，区间b如点划线所示，在P2～P3的240°～480°之间的转动，区间c如双点划线所示，在P3～P4的480°～720°之间的转动。

首先用图6、图7A、图7B对区间a进行说明。图7A是在主轴2b的转动角度为0°从数值控制装置6输出调零信号、使主轴2b从0°至240°的范围内转动时得到的波形。在转动角度0°上进行调零后，边使主轴2b转动到240°，边进行测量。

由此，设定在转动角度为0°测量的测量距离(变位)为“0”，可以以转动角度0°的“0”为基准，得到在0°～240°的区间a的测量值。

在此，作为下限容许值例如设定为-0.020mm时，用图7B中的高水平所示的部分作为异常部分被检出。在该区间a中包含键槽11A、11B的部分，在该键槽部分，测定测量值较大地向正侧偏差。第一方式通过把+∞设定为上限容许值，使得根据在该键槽部分发生的在正侧的大测量值不引起异常判断。

其次，用图8、图9A、图9B对区间b进行说明。在图8中，通过在P2～P3的区间b中使刀具夹3转动240°～480°进行测量。

图9A是在主轴2b的转动角度为240°从数值控制装置6输出调零信号、使主轴2b在从240°到480°的范围内转动时得到的波形。在转动角度240°上进行调零后，边使主轴2b转动到480°，边进行测量。

由此，设定在转动角度为240°测量的测量距离(变位)为“0”，可以以转动角度240°的“0”为基准，得到240°～480°的区间b的测量值。

在此，作为下限容许值例如设定为-0.020mm时，在图9B中，用高水平所示的部分作为异常部分被检出。在该区间b中，包含键槽11A的部分，在该键槽部分，测定测量值较大地向正侧偏差。在该区间b中也和所述的区间a一样通过把+∞设定为上限容许值，使得根据在该键槽部分发生的在正侧的大测量值不引起异常判断。

其次，用图10、图11A、图11B对区间c进行说明。在图10中，通过在P3～P4的区间c中使刀具夹3转动480°～720°进行测量。

图11A是在主轴2b的转动角度为480°从数值控制装置6输出调零信号、使主轴2b在从480°到720°的范围内转动时得到的波形。在转动角度480°上进行调零后，边使主轴2b转动到720°边进行测量。

由此，设定在转动角度为480°测量的测量距离(变位)为“0”，480°～720°的区间c的测量值可以以转动角度480°的“0”为基准得到。

在此，作为下限容许值例如设定为-0.020mm时，如图11B所示，没有作为异常部分被检出的部分(没有高水平信号)。在该区间c中包含键槽11B、11A的部分，在该键槽部分的测量值大，可以测量向正侧的偏差。在该区间c中也和所述的区间a、b一样，通过把+∞设定为上限容许值，使得根据在该键槽部分发生的在正侧的大测量值不引起异常判断。

因而，上述各区间的测量动作可以按如下顺序进行。

(1)在主轴的角度为0°调零后，测量从0°按主轴正转动方向到240°的偏差。

(2)在主轴的角度为240°调零后，测量从240°按主轴正转动方向到480°的偏差。

(3)在主轴的角度为480°调零后，测量从480°按主轴正转动方向到720°的偏差。

该测量方式与上述表1中的容许值选择信号1、2的状态下的一般方式对应，在上述(1)～(3)的测量动作中，判断刀具夹3的外周圆筒面4向负方向的偏差是否超过下限容许值。图7A、图9A及图11A表示把负方向的下限容许值设为-20μm的情况，但下限容许值不限于该值，可以任意地设定。

由于该判断通过随着刀具夹的转动测量的测量值和容许值的比较来进行，可以与刀具夹的转动同时进行，可以进行用取得全部测量数据后进行分析的方法所得不到的迅速的异常检测的判断。

其次，用图12～图14对本发明的第二方式进行说明。第二方式如前所述，是比较测量距离和上限值及下限值，监视从距离传感器看靠近距离传感器侧方向的偏差(负方向的偏差)和反过来远离距离传感器侧方向的偏差(正方向的偏差)，测量距离在用上限值及下限值规定的范围外的情况判断刀具夹的转动偏差为异常的方式。

第二方式中把上述的测量方式设为一般方式，对刀具夹3的外周圆筒面4测量正方向、负方向的变位(表1的容许值选择信号3、4的状态)。另外，由于键槽11作为正方向的大变位出现，在键槽11部分不进行测量。图12表示用于测量除键槽部分的角度范围的刀具夹的转动角度状态。在图12中，把分别除去键槽11A、11B的70°的、R1-R2的110°的角度范围和R3-R4的110°的角度范围作为测量范围。

对测出的波形的负方向的偏差设定规定大小的容许值，对正侧的偏差也设定规定大小的容许值，进行刀具夹外周圆筒面的偏差的判断。

在不同的主轴转动角度下多次进行调零，在有效的主轴转动角度下反复测量，可以提高测量的精密。图13A-图13C是用于说明在不同的主轴转动角度下进行调零的图。在这些图中在区间d和区间e的两个区间中进行测量。

图14A和图14B是用于说明根据上限容许值和下限容许值的刀具夹的转动偏差的异常判断的图。

图14A和图14B分别表示图13B及图13C所示的区间d、e的例。在此，表示上限容许值为U(在图中用粗线表示的0.015mm)，下限容许值为D(在图中用粗线表示的-0.015mm)的例。

在图14A和图14B的变位中，超过上限容许值U的区间分别是图14A的(a-2)和图14B的(b-2)表示的区间，超过下限容许值D的区间是图14A的(a-3)和图14B的(b-3)表示的区间。而图14A的(a-4)和图14B的(b-4)是进行测量的区间。

在进行测量间，变位在正侧超过上限容许值时或在负侧超过下限容许值时，判断为刀具夹外周圆筒面的偏差超过容许值。图14A的(a-5)和图14B的(b-5)表示该判断结果。

上述各区间的测量动作按如下顺序进行。

(1)在主轴的角度0°调零后，忽略从0°按主轴正转动方向到70°的偏差。

(2)测量从主轴的角度70°按主轴正转动方向到180°的偏差。

(3)忽略从主轴的角度180°按主轴正转动方向到250°的偏差。

(4)测量从主轴的角度250°按主轴正转动方向到360°的偏差。

(5)在偏差测量时判断是否超过了设定成上限、下限的容许值。

其次，用图15～图18对本发明第三方式进行说明。第三方式如上所述，把振幅幅度设为基准值，监视刀具夹外周面的变化幅度，在测量距离的变化幅度在容许振动幅度外的情况判断为刀具夹的转动偏差异常。

第三方式作为忽略或不受键槽11产生的影响的方法，通过控制驱动刀具夹转动的主轴的转动，除与键槽对应的已知的角度范围，只对可以得到对于转动偏差的检测有效的测量数据的角度范围取得测量数据。由此得到的测量数据可以消除键槽的影响，精密地测量刀具夹外周的偏差。

在此，与键槽对应的角度范围和可以得到与键槽对应的角度范围以外的、对检测转动偏差有效的测量数据的角度范围可以根据刀具夹的键槽位置及刀具夹往主轴上安装的位置等了解，数值控制装置6根据该角度信息驱动主轴电机，使刀具夹在进行测量的转动角度范围转动，在该角度内进行测量。

图15、图16A、图16B是用于说明第三方式的刀具夹的转动状态的图。在图15中，例如键槽11A、11B以夹着刀具夹3的中心、两处各自70°的角度范围而形成的情况下，在避开该键槽11A、11B的部分的转动位置进行测量。在图15中把从角度70°的Q1到角度180°的Q2间作为测量范围，在角度0°～70°间不进行测量。数值控制装置控制主轴电机，使之在从角度70°到角度180°间转动，进行测量。

图16A表示把刀具夹设在Q1的位置的状态，从该Q1到Q2向正方向转动。图16B表示使刀具夹转动到Q2的位置的状态。从该Q1的角度到Q2的角度之间进行测量。

图17表示在该角度间测量的测量数据例。图17表示在从Q1(70°)的角度到Q2(180°)的角度之间变位的差是11.8μm。

图17的例由于测量值的上限和下限的差成为11.8μm，在容许值被设定在11.8μm以下的情况，刀具夹3的外周圆筒面4的偏差超过容许值，被判断为异常。

为了进行更精密的测量，与上述第一方式一样，可以通过在不同的主轴转动角度下进行多次调零，反复在有效的主轴转动角度下进行测量。

第三方式是上述的测量方式为振幅方式的方式，是表1的容许值选择信号5、6的状态。该振幅方式通过对测出的最大值和最小值进行判断测量刀具夹3的外周圆筒面4的偏差。

测量动作在主轴2b在转动角度70°进行调零，测量从转动角度70°按主轴正转动方向到转动角度180°的偏差。

该角度范围是除掉键槽11的刀具夹3的外周圆筒面4连续的角度范围。键槽11作为正方向的变位显示的范围是离键槽11的中心35°时，测量对象的角度范围成为刀具夹3的外周圆筒面4的110°的范围。

另外，在偏离180°的位置上也可以成为一样。图18A及图18B表示在与上述的Q1-Q2的角度范围180°相反侧的Q3-Q4的角度范围进行测量的例。图18A表示将刀具夹设定在Q3位置的状态，从该Q3到Q4沿正方向转动；图18B表示将刀具夹转动到Q4位置的状态。在从该Q3的角度到Q4的角度间进行测量。

在以上说明中所用的图是为了易于说明有意设置在刀具夹的外周圆筒面4上产生足够大的偏差的状态的图。

Claims (8)

1.一种数值控制机床，使键与刀具夹的键槽嵌合而将刀具夹安装在主轴上，使安装在刀具夹上的转动刀具转动而进行加工，其特征在于，

包括：使所述刀具夹停止在规定的转动位置上而只转动规定量的规定量转动装置和离开所述刀具夹被设置、测量到所述刀具夹的外周面的距离的距离传感器；

使所述刀具夹在所述键槽不面对所述距离传感器的转动位置处停止后，使所述刀具夹只转动规定的转动量，通过在该转动中用所述距离传感器测量所述距离传感器和所述刀具夹的距离的同时，将该测量距离与基准值进行比较，来判断所述刀具夹的转动偏差是否良好。

2.如权利要求1所述的数值控制机床，其特征在于，

所述规定量转动装置包含主轴电机和检测该主轴电机的角度位置的角度位置检测传感器。

3.如权利要求1所述的数值控制机床，其特征在于，

在所述测量距离比所述基准值小时，判断为刀具夹的转动偏差异常。

4.如权利要求1所述的数值控制机床，其特征在于，

作为所述基准值，设定上限值和下限值，在所述测量距离在用上限值和下限值规定的范围外时，判断为刀具夹的转动偏差异常。

5.如权利要求1所述的数值控制机床，其特征在于，

作为所述基准值，设定振幅幅度，在所述测量距离的变化幅度在容许振幅幅度外时，判断为刀具夹的转动偏差异常。

6.如权利要求1所述的数值控制机床，其特征在于，

改变成为所述距离的测量的开始位置的规定的转动停止位置，多次测量所述距离。

7.如权利要求1所述的数值控制机床，其特征在于，

所述距离的测量在所述距离传感器与所述键槽相对的位置以外处进行。

8.如权利要求1所述的数值控制机床，其特征在于，

在成为所述距离的测量的开始位置的规定的转动停止位置上，将所述距离传感器的测量值设定为零值进行校正。

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