CN111014834A

CN111014834A - 机床

Info

Publication number: CN111014834A
Application number: CN201910949339.9A
Authority: CN
Inventors: 大野诚一; 佐藤稔; 中山拓也; 古畑铁朗
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2018-10-10
Filing date: 2019-10-08
Publication date: 2020-04-17
Anticipated expiration: 2039-10-08
Also published as: CN111014834B; JP2020059088A; US11311953B2; US20200114439A1; DE102019126937A1; JP7298131B2

Abstract

一种在筒形的工件上产生内齿或外齿的机床，其包括工件保持器、可相对地移动至工件保持器的柱、可相对于柱旋转的旋转主轴、由旋转主轴保持的作业工具、以及相位检测单元，相位检测单元检测作业工具相对于旋转主轴的相位。作业工具包括具有刀具的刀具部分、保持器部分以及形成在保持器部分上的被检测部分。相位检测单元包括检测部和计算部，检测部检测被检测部分，计算部基于由检测部检测到的结果来计算被检测部分相对于旋转主轴的基准位置的相位角。

Description

机床

技术领域

本公开涉及机床。

背景技术

JP H06-55341 A公开了一种工具测量装置，该工具测量装置测量在齿轮加工中使用的螺钉状的作业工具的形状。JP H06-55341 A中公开的工具测量装置在使作业工具绕轴旋转的同时使测量探针在X轴和Y轴方向上移动，从而测量螺钉状的作业工具的形状。另一方面，JP 2018-001343 A公开了在通过刮削进行的齿轮加工中使用的一种齿轮切削工具。

在通过刮削进行的齿轮加工中，有时进行硬加工(高硬度工件的加工)，其中，粗加工工件通过使用另一台机器来进行热加工，然后对该工件进行精加工，或通过使用多个作业工具对工件、比如同步器套筒的一部分实施其他加工。在这种加工中，当将安装在旋转主轴上的齿轮切削工具替换为另一齿轮切削工具时，必须实施新安装在旋转主轴上的齿轮切削工具与形成齿轮的工件之间的相位匹配。此外，作为齿轮切削工具与工件之间的相位匹配的前期阶段，必须确定新安装在旋转主轴上的齿轮切削工具相对于旋转主轴的相位。

在基于齿轮切削工具的刀具的形状来确定齿轮切削工具相对于旋转主轴的相位的情况下，需要很长的时间。即，在刮削过程中使用的齿轮切削工具的刀具的形状很复杂，因此要知道安装在旋转主轴上的刀具的形状需要花费大量的时间和精力。在齿轮切削工具中，通过再研磨来改变刀具中的每个刀具的螺旋角等。因此，在每次再研磨之后，必须再次测量刀具的形状，并且需要校正在相位确定中用作基准的刀具的形状数据。另外，在通过刮削进行的齿轮加工中，齿轮切削工具的更换频率是高的，因此存在缩短确定齿轮切削工具相对于旋转主轴的相位所需的时间的需求。

发明内容

本公开提供了可以缩短用以确定作业工具相对于旋转主轴的相位所需的时间的机床。

根据本公开的一方面，在筒形的工件上产生内齿或外齿的机床包括以可旋转的方式保持工件的工件保持器、设置成能够相对于工件保持器相对地移动的柱、设置成能够相对于柱旋转的旋转主轴、由该旋转主轴保持的作业工具、以及相位检测单元，该相位检测单元配置成检测该作业工具相对于该旋转主轴的相位。作业工具包括：刀具部分，该刀具部分具有用于切削工件的多个刀具；保持器部分，该保持器部分设置成能够与刀具部分一体旋转，并且该保持器部分以可拆卸的方式安装在旋转主轴上；以及被检测部分，该被检测部分形成在保持器部分上。相位检测单元包括检测部和计算部，该检测部配置成检测被检测部分，该计算部配置成基于由检测部检测到的结果来计算被检测部分相对于旋转主轴的基准位置的相位角。

根据本公开的一方面，检测部检测设置在保持器部分中的被检测部分。然后，计算部基于由检测部所得的检测结果，计算出被检测部分相对于旋转主轴的基准位置的相位角(位移)，并且确定作业工具的相位。即，相位检测单元基于形状不会因再磨削而改变的被检测部分的位置来确定作业工具的相位，并且因此，即使在对刀具进行再磨削的情况下，也不必知道刀具的形状。因此，在机床中，可以在无需根据刀具的形状的情况下缩短用以确定作业工具相对于旋转主轴的相位所需的时间段。

附图说明

图1是本公开的实施方式的机床的平面视图。

图2A是作业工具的以截面形式示出了刀具部分的一部分的侧视局部放大视图。

图2B是沿着图2A中的线IIB-IIB截取的、通过虚线示出了检测部81的作业工具的截面视图。

图3是示出了作业工具的操作的视图。

图4是齿轮加工装置的方框图。

图5A是机床的正视图。

图5B是示出了从图5A所示的状态开始将容置在工具库中的一种作业工具移动至工具保持部分的状态的机床的正视图。

图5C是示出了使用更换臂来替换作业工具的步骤的机床的正视图。

图5D是示出了通过检测部对安装在旋转主轴上的作业工具的保持器附接部分实施感测的状态的机床的正视图。

图6是示出了由控制器执行的感测过程的流程图。

图7A是示出了使旋转主轴沿一个方向旋转同时在保持器附接部分上实施感测的情况下的检测结果的曲线图。

图7B是示出了使旋转主轴沿另一方向旋转同时在保持器附接部分上实施感测的情况下的检测结果的曲线图。

具体实施方式

(1.机床1的轮廓)

在下文中，将参照附图对应用了本公开的机床的实施方式进行描述。首先，将参照图1描述机床1的轮廓。如图1所示，机床1主要包括齿轮加工装置100和预调仪200。

齿轮加工装置100是以三个相互正交的直线轴(X、Y、Z轴)以及两个旋转轴(A轴和C轴)作为驱动轴的加工中心。将通过例示通过使用齿轮加工装置100在筒形工件W上产生内齿的情况来描述实施方式。然而，齿轮加工装置100也可以用于在工件W上产生外齿的情况。另外，齿轮加工装置100也可以例如用于对设置在同步器套筒中的花键进行加工的情况。预调仪200测量用于加工工件W的作业工具40的各种尺寸。

(2.齿轮加工装置100)

如图1所示，机床1主要包括床身10、工件保持器20、工具保持装置30和作业工具40。床身10形成为大致矩形形状。

工件保持器20能够以可旋转的方式保持工件W。工件保持器20包括工作台21、回转工作台22和旋转工作台23。工作台21被放置在床身10上。在床身10上设置有沿X轴方向(图1中的侧向方向)延伸的一对X轴导轨11。工作台21由未示出的螺杆进给机构驱动，以在X轴方向上往复运动。

回转工作台22以能够绕平行于Y轴方向的B轴回转的方式设置在工作台21上。旋转工作台23以能够绕正交于B轴的A轴旋转的方式设置在回转工作台22上。工件W被旋转工作台23保持成能够与旋转工作台一体地旋转。由旋转工作台23保持的工件W随着旋转工作台23的旋转而绕A轴旋转。

工具保持装置30主要包括柱31、鞍座32和旋转主轴33。柱31放置在床身10的顶部表面上。在床身10上设置有沿Z轴方向(图1中的竖向方向)延伸的一对Z轴导轨12。柱31由未示出的螺杆进给机构驱动，以在Z轴方向上往复运动。因此，柱31被设置成能够相对于工件保持器20相对地移动。

鞍座32放置在柱31的与正交于Z轴方向的平面平行的侧面上。在柱31的侧面上设置有沿Y轴方向(图1中垂直于纸张的方向)延伸的一对Y轴导轨34。鞍座由未示出的螺杆进给机构驱动，以在Y轴方向上往复运动。

旋转主轴33设置成能够相对于柱31和鞍座32旋转。特别地，旋转主轴33由鞍座32以可旋转的方式保持，并且通过容置在鞍座32中的主轴马达(未示出)使旋转主轴33旋转。作业工具40中的一个作业工具被保持成能够与旋转主轴33一体地旋转。作业工具40随着柱31和鞍座32的移动而相对于床身10沿Z轴方向和Y轴方向移动。

如图2A所示，作业工具40中的每个作业工具包括刀具部分41和保持器部分42，刀具部分41具有用于切削工件W的多个刀具43，保持器部分42设置成能够与刀具部分41一体地旋转。多个刀具43相对于作业工具40的中心轴线O具有螺旋角。刀具43中的每个刀具的径向外表面相对于作业工具40的中心轴线O具有离隙角。刀具43的端面43a相对于与作业工具40的中心轴线O正交的平面具有前角。

保持器部分42包括保持器附接部分44和工具保持器45。保持器附接部分44是与刀具部分41一体形成的环形部分。工具保持器45是柱状构件。工具保持器45在纵向方向上的一个侧部(图2A的左侧)以可一体旋转的方式附接至保持器附接部分44，并且工具保持器45在纵向方向上的另一侧部(图2A的右侧)以可拆卸的方式安装在旋转主轴33上。因此，作业工具40随着旋转主轴33(参照图1)的旋转而绕中心轴线O旋转。

如图2B所示，保持器部分42还包括被检测部分46和两个平衡器47、48。被检测部分46和两个平衡器47、48是从保持器附接部分44的外周表面径向向内地凹入的凹部。

如后文将描述的，被检测部分46在将要检测作业工具40相对于旋转主轴33的相位角(位移)的情况下作为基准。两个平衡器47、48设置成用以抵消在作业工具40旋转期间保持器附接部分44中产生的离心力中发生的、以及由被检测部分46引起的离散。特别地，保持器附接部分44中的两个平衡器47、48的轴向位置等同于被检测部分46的轴向位置，并且保持器附接部分44中的两个平衡器47、48的周向位置与被检测部分46的周向位置不相同。此外，两个平衡器47、48的径向尺寸小于被检测部分46的径向尺寸。

如图3所示，当将要在工件W的内周表面上产生内齿时，齿轮加工装置100实施切削加工，其中，在使作业工具40和工件W同步旋转的同时，在工件W的旋转轴(A轴方向)方向上进给作业工具40和工件W。特别地，在实施齿轮加工时，齿轮加工装置100使回转工作台22(参见图1)摆动，以便达到使工件W的中心轴线(A轴)相对于作业工具40的中心轴线(O轴)倾斜并扭转的状态。之后，在维持回转工作台22的倾斜角度的状态下，在作业工具40与工件W同步旋转的同时，齿轮加工装置100使作业工具40在A轴方向上相对地移动。此时，在工件W与作业工具40之间产生相对速度差，并且，在与刀具43中的一个刀具接触的部分中切削出工件W的内周表面。

回到图1，将继续描述齿轮加工装置100。齿轮加工装置100包括工具库50和工具更换装置60。工具库50容置了多个作业工具40。在图1中，为了简化附图，仅示出了两个工具40。平的支承板13固定至工具10的顶部表面，工具库50以可旋转的方式设置在支承板13上。

工具更换装置60借助于容置在工具库50中的另一工具40来更换安装在旋转主轴33上的作业工具40。工具更换装置60在X轴方向上放置在工具库50与工具保持装置30之间。

工具更换装置60主要包括装置主单元61、更换臂62、臂马达63、框架部分64、门65、移动构件66以及工具保持部分67。装置主单元61设置在床身10上。更换臂62绕平行于Z轴的轴以可旋转的方式设置在装置主单元61上。在更换臂62的两个纵向端部分别形成有能够抓持工具保持器45的钩状抓持部分62a(参见图5A)。臂马达63是用于产生使更换臂62旋转的驱动力的马达。

框架部分64在X轴方向上被放置在比支承板13更靠近柱31的位置处并且被放置在工具库50与工具保持装置30之间。在框架部分64中，在X轴方向上与更换臂62相反的位置处形成有开口部分64a。开口部分64a在X轴方向上布置在柱31与装置主单元61之间。门65设置在框架部分64上以打开和闭合开口部分64a。

未示出的弹簧设置在框架部分64中。当门65在弹簧的作用力下上紧时，开口部分64a被打开。在框架部分64中设置有联接至门65的致动器(未示出)。当致动器被驱动并且门65克服弹簧的作用力而展开时，开口部分64a被闭合。

移动构件66设置在支承板13的与装置主单元61相反的一侧上。此外，未示出的螺钉进给机构设置在支承板13的与安装有工具库50的表面相反的表面上。移动构件66设置成使得该构件能够通过螺杆进给机构相对于支承板13在X轴方向上相对地移动。移动构件66与框架部分64一体形成，并且装置主单元61通过支架68联接至框架部分64。即，装置主单元61和框架部分64布置成能够随着移动构件66的移动而在X轴方向上一体移动。

工具保持部分67设置在装置主单元61上并且能够与装置主单元61一体地移动。工具保持部分67保持了作业工具40中的将要被安装在旋转主轴33上的另一工具40更换的一个作业工具。在装置主单元61上设置有未示出的致动器，工具保持部分67保持了通过致动器从工具库50取出的作业工具40。

工具更换装置60还包括检测部臂69，该检测部臂69保持了随后将描述的检测部81(参见图5A)。检测部臂69在比更换臂62更远离装置主单元61的位置处固定至臂马达63。检测部臂69是可伸展且可缩回的，并且由未示出的致动器伸缩驱动。

如图4所示，齿轮加工装置100还包括工具形状存储单元70和相位检测单元80。工具形状存储单元70存储与作业工具40的形状有关的至少一个数据。特别地，将由预调仪200测量的作业工具40的轴向长度H和刀具部分41的外径D的的测量结果(由预调仪200测量的值)存储在工具形状存储单元70中。预调仪200测量如作业工具40中的每个作业工具的轴向长度H的距离、从刀具43中的至少一个刀具的边缘尖端(作业工具40的轴向端部)到被检测部分46的距离。预调仪200可以测量作业工具40的刀具43的螺旋角。在这种情况下，在例如对作业工具40进行磨削的情况下，齿轮加工装置100可以基于尖端位置(角度)和磨削量来计算相位角(位移)。

相位检测单元80检测作业工具40相对于旋转主轴33的相位(参见图1)。相位检测单元80包括检测部81和计算部82。检测部81是用来对被检测部分46进行检测的传感器。检测部81由检测部臂69(参见图1)保持。在齿轮加工装置100中，通过使检测部臂69伸出，能够使检测部81靠近安装在旋转主轴33上的作业工具40的保持器附接部分44。尽管在该实施方式中，检测部81是非接触式涡电流传感器，但是检测部可以是例如接触式触碰探针传感器。

基于检测部81的检测结果，计算部82通过计算来获得被检测部分46相对于旋转主轴33的预先确定的基准位置的相位角(位移)。计算部82还基于存储在工具形状存储单元70(参见图1)中的至少一个数据而通过计算来获得刀具43(参见图2A)的尖端位置。

控制器90总体上控制齿轮加工装置100。控制器90实施例如以下的控制：柱31和鞍座32的位置；旋转主轴33的旋转，以及与工具库50和工具更换装置60的操作有关的控制；并且执行由相位检测单元80的检测部81实施的感测。

(3.齿轮加工装置100在工具40的更换中的操作)

接下来，参照图5A至图5D，将描述在作业工具40被彼此更换时齿轮加工装置100实施的操作。如图5A所示，多个插座51以可拆卸的方式安装在工具库50上，并且作业工具40分别容置在插座51中。

在通过工具更换装置60来更换工具40开始之前，控制器90使工具库50回转以将下一次使用的工具40放置在与工具保持部分67相对的位置处。工具更换装置60被放置在当从Z轴方向观察时不与柱31干涉的位置处，并且更换臂62被保持成纵向方向定向在Y轴方向上的状态。

此时，更换臂62和检测部臂69放置在框架部分64的工具库50侧上，并且开口部分64a被门65闭合。在齿轮加工装置100中，在齿轮加工期间，通过门65以该方式限定了位于柱31侧的加工区域和位于工具库50侧的非加工区域。因此，在齿轮加工装置100中，能够防止附着至安装在旋转主轴33上的作业工具40的切屑、冷却液等通过开口部分64a向工具库50飞散，并且因此能够防止切屑、冷却液等附着至检测部81以及容置在工具库50中的工具49。

如图5B所示，通过未示出的致动器将引入到与工具保持部分67相对的位置处的作业工具40和插座51传递至工具保持部分67。然后，传递至工具保持部分67的作业工具40被放置在该工具能够被更换臂62抓持的位置处。

在开始更换作业工具40之前，控制器90使柱31在柱与工作台21分离的方向(图1中的向左方向)上缩回，并且将柱31放置在该柱不与工具更换装置60干涉的位置处。在柱31缩回至能够避免与工具更换装置60干涉的位置处时，控制器90使装置主单元61朝向加工区域(图1的右侧)移动。此外，控制器90使旋转主轴33的旋转停止、使鞍座32移动、并且将安装在旋转主轴33上的作业工具40放置在能够被更换臂62抓持的位置处。

如图5C所示，装置主单元61停止在从安装在旋转主轴33上的作业工具40的中心轴线O到更换臂62的旋转轴的距离与从由工具保持部分67保持的作业工具40的中心轴线O到更换臂62的旋转轴的距离相等的位置处。然后，控制器90将门65打开，并且使更换臂62沿图5C所示的逆时针方向摆动90度。

此后，更换臂62抓持安装在旋转主轴33上的作业工具40和由工具保持部分67保持的作业工具40两者，并且分别从旋转主轴33和工具保持部分67拆卸作业工具40、40。然后，更换臂62沿图5C中的逆时针方向摆动，以便分别将从工具保持部分67拆卸的作业工具40移动至相对于旋转主轴33的安装位置，并且将从旋转主轴33拆卸的作业工具40移动至相对于工具保持部分67的收纳位置。作业工具40、40分别安装在旋转主轴33和工具保持部分67上，此后，更换臂62沿图5C所示的顺时针方向摆动90度。

如图5D所示，在通过工具更换装置60进行的作业工具40的更换结束后，控制器90使检测部臂69伸出。然后，控制器90将检测部81置于感测位置，在该感测位置处可以对安装在旋转主轴33上的作业工具40的保持器附接部分44进行感测。此后，控制器90在驱动旋转主轴33旋转以使作业工具40旋转的同时，通过使用检测部81来实施感测。

据此，计算部82基于由检测部81实施的检测结果来识别被检测部分46的位置。然后，计算部82通过计算来获得被检测部分46相对于旋转主轴33的基准位置的相位角(位移)。计算部82基于存储在工具形状存储单元70中的并且涉及作业工具40的形状的至少一个数据，通过计算来获得安装在旋转主轴33上的作业工具40的刀具43尖端位置。

当由检测部81实施的感测结束时，控制器90使检测部臂69从感测位置缩回。此外，控制器90使装置主单元61朝向非加工区域(图1的左侧)移动，并且开口部分64a被门65闭合。当工具更换装置60被移动至从Z轴方向观察时不与柱31干涉的位置处的时候，控制器90使柱31前进至靠近工作台21的位置并且开始切削工作。

(4.相位检测过程)

接下来，参照图6至图7B，将参照示例描述通过相位检测单元80来检测被检测部分46的相位的过程。参照图6所示的流程图，首先，将描述通过控制器90执行的感测过程。感测过程是在将作业工具40安装到旋转主轴33上之后执行的过程。在该过程中，通过检测部81对保持器附接部分44的外周表面施加感测，从而检测出被检测部分46的位置。

在感测过程中，如图6所示，控制器90首先使检测部臂69伸出，以便将检测部81放置在能够使保持器附接部分44的外周表面经受感测过程的位置处(S1)。

接下来，控制器90在使旋转主轴33在一个方向上以恒定速度旋转一圈的同时使检测部81实施感测(S2)。然后，控制器90在使旋转主轴33在另一方向(与步骤S2的过程中相反的方向)上以恒定速度旋转一圈的同时使检测部81实施感测(S3)。此后，控制器90使检测部臂69缩回，由此使检测部81从感测位置缩回并且被放置在非加工区域中(S4)，然后该过程结束。在感测过程中，如上所述，控制器90在使作业工具40沿两个方向旋转的同时使检测部81实施感测。

接下来，参照图7A和图7B，随后将描述通过计算部82实施的计算过程。图7A是示出了在感测过程中执行的步骤S2的过程中，使旋转主轴33沿一个方向旋转的同时通过检测部81来实施感测的情况下的检测结果的曲线图。图7B是示出了在感测过程中执行的步骤S3的过程中，使旋转主轴33沿另一方向旋转的同时通过检测部81来实施感测的情况下的检测结果的曲线图。在图7A和图7B中，检测结果示出了检测部81的传感器输出值。

在使旋转主轴33旋转的同时实施感测的情况下，保持器附接部分44与检测部81之间的距离在未形成被检测部分46和两个平衡器47、48处的部分上是大致恒定的。因此，在对未形成被检测部分46和两个平衡器47、48处的部分施加感测的期间，检测部81的传感器输出值是大致恒定的。

相反，当被检测部81感测的位置从未形成被检测部分46和平衡器47、48处的部分中的一个部分转移至形成有被检测部分46和两个平衡器47、48中的部分中的一个部分时，检测部81的传感器输出值降低。因此，在由检测部81所得的检测结果中，计算部82能够判断的是：在使作业工具40旋转一次的同时实施感测的期间中，当传感器输出值降低时存在三个时期(P、Q、R)。换句话说，当传感器输出值降低时，计算部82可以确定保持器附接部分44的被检测部分46和平衡器47、48各自处于检测部81实施感测的位置。

另外，被检测部分46在周向方向上的宽度大于两个平衡器47、48在周向方向上的宽度。因此，当检测部81没有信号输出时，计算部82可以确定被检测部分46处于传感器输出值降低的时期(P)期间感测所实施的位置，并且时期(P)是三个时期中最长的。此外，两个平衡器47、48中的一个平衡器，即，平衡器47在周向方向上的宽度大于另一平衡器48在周向方向上的宽度。因此，计算部82可以确定分别形成两个平衡器47、48的位置。

在使作业工具40旋转的同时通过检测部81对保持器附接部分44的外周表面施加感测的情况下，被检测部分46的底部表面和一个平衡器47的底部表面经过与检测部81的可能的测量范围分开的位置。因此，在对被检测部分46和一个平衡器47进行感测期间，检测部81没有传感器输出。相反，另一平衡器48的底部表面经过检测部81的可能的测量范围。因此，在感测另一平衡器48时，可以观察到传感器输出值的降低，但传感器输出值没有降低至零。因此，计算部82可以根据传感器输出值的存在或不存在来识别另一平衡器48的位置。

在旋转主轴33更快地旋转的情况下，有时基于检测部81的信号输出而已知的被检测部分46的位置与被检测部分46的实际位置之间会发生误差。因此，计算部82通过计算来获得被检测部分46的第一中心位置A1和第二中心位置A2，第一中心位置A1通过由检测部81在旋转主轴33沿一个方向旋转一次的同时所实施的感测来识别，第二中心位置A2通过由检测部81在旋转主轴33沿另一方向旋转一次的同时所实施的感测来识别。此后，计算部82通过计算获得第一中心位置A1与第二中心位置A2之间的中间位置A(A＝(A1+A2)/2)，并将所获得的位置设置为待检测部分的位置46。因此，相位检测单元80可以正确地检测被检测部分46的位置。

在相位检测单元80中，当将要确定作业工具40的相位时，如上所述的，设置在保持器附接部分44中的被检测部分46由检测部81来检测。然后，计算部82基于由检测部81实施的检测结果，计算出被检测部分46相对于旋转主轴33的基准位置的相位角(位移)，并且确定作业工具40的相位。即，相位检测单元80基于形状不会因再磨削而改变的被检测部分46的位置来确定作业工具40的相位，并且因此，即使在对刀具43进行再磨削的情况下，也不必知道刀具43的形状。因此，在机床1中，可以缩短用以确定作业工具40相对于旋转主轴33的相位所需的时期。

另外，被检测部分46是从保持器附接部分44的外周表面径向向内地凹入的凹部。因此，计算部82可以容易地知道由检测部81所得的检测结果中的传感器输出值的变化，因此能够可靠地确定被检测部分46的位置。

此外，在机床1中，作业工具40的轴向长度H和刀具部分41的外径D由预调仪200测量。因此，即使在再磨削刀具43的情况下，也能够正确地测量作业工具40的轴向长度H和刀具部分41的外径D。另一方面，代替使用预调仪200来测量刀具43的形状，机床1使用相位检测单元80通过计算来获得被检测部分46相对于旋转主轴33的基准位置的相位角(位移)。在机床1中，在这种情况下，与用预调仪200等来识别刀具43的刀具部分并且基于所识别的刀具43的边缘位置来确定作业工具40的相位的情况相比，可以缩短用以确定作业工具40相对于旋转主轴33的相位所需的时间。

当作为作业工具40的轴向长度H的从被检测部分46到刀具43的边缘的距离被测出时，预调仪200可以正确地测量作业工具40的轴向长度H。

工具保持器45设置成与同刀具部分41一体形成的保持器附接部分44分离。在将工具保持器45从保持器附接部分44拆卸的状态下通过预调仪200对作业工具40实施测量时，可以以对应于测量对象的减缩尺寸的等级来高效地实施通过预调仪进行的测量。

(5.其他)

尽管已经参照实施方式描述了本公开，但是本公开不限于该实施方式，并且可以容易推断的是，可以在不脱离本公开的目的的情况下对该实施方式进行多种修改或改进。例如，尽管已经描述了被检测部分46是从保持器附接部分44的外周表面径向向内地凹入的凹部的实施方式，但被检测部分46可以是从保持器附接部分44的外周表面径向向外突出的凸部。同样在这种情况下，计算部82可以容易地知道由检测部81所得的检测结果中的传感器输出值的变化，并且因此能够可靠地确定被检测部分46的位置。

尽管已经描述了被检测部分46形成在保持器附接部分44的外周表面的实施方式，但是被检测部分46可以形成在工具保持器45的外周表面。尽管已经描述了工具保持器45与刀具部分41以及保持器附接部分44分开地形成并且以可拆卸的方式安装在保持器附接部分44上的实施方式，但是本公开不限于此，并且工具保持器45可以与保持器附接部分44一体形成。

尽管已经描述了检测部81由设置在工具更换装置60的装置主单元61上的检测部臂69保持的实施方式，但是本公开不限于此。例如，检测部81可以固定至工具保持装置30的柱31、鞍座32等。在这种情况下，检测部81能够与柱31一体移动。因此，在齿轮加工装置100中，在将新的作业工具40安装到旋转主轴33上之后并且在随后柱31从工具更换位置移动至加工位置的同时，检测部81能够对保持器附接部分44实施感测。因此，在齿轮加工装置100中，可以缩短从作业工具40更换的完成到开始对工件W进行加工所需的时间。

尽管已经描述了被检测部分46形成为使得该部分的宽度在周向方向上大于两个平衡器47、48的宽度的实施方式，但被检测部分46被要求至少具有与平衡器不同的形状，并且这使得计算部82能够基于由检测部81所得的检测结果来识别位置。例如，被检测部分46可以形成为使得该部分的宽度在周向方向上小于平衡器的宽度，或者该部分在深度上与平衡器不同。

尽管已经描述了在保持器附接部分44中形成平衡器47、48的实施方式，但是可以省略平衡器47、48。在这种情况下，可以简化作业工具40的保持器部分42的形状。在这种情况下，在使旋转主轴33旋转的同时对保持器附接部分44施加感测时，并不总是需要控制器90使旋转主轴33旋转。在被施加感测的保持器附接部分44中形成有一个凹部情况下，当旋转主轴33沿一个方向旋转时，即，在凹部的位置可以被识别出的时候(确认到传感器输出值下降或类似情况的时候)，旋转主轴33沿一个方向的旋转能够停止。因此，控制器90可以缩短用以检测作业工具40相对于旋转主轴33的相位角所需的时间。

尽管已经描述了计算部82基于检测结果来识别被检测部分46的位置的实施方式，其中，所述检测结果由检测部81在作业工具40沿一个方向旋转的同时实施感测并且由检测部81在作业工具40沿另一方向旋转的同时实施感测而产生，但本公开不限于此。即，计算部82可以仅基于使作业工具40沿一个方向或另一方向旋转的同时所实施的感测的检测结果来识别被检测部分46的位置。因此，控制器90可以缩短用以确定作业工具40相对于旋转主轴33的相位角所需的时间。

附图标记列表

1：机床

20：工件保持器

30：工具保持装置

31：柱

33：旋转主轴

40：作业工具

41：刀具部分

42：保持器部分

43：刀具

44：保持器附接部分

45：工具保持器

46：被检测部分

60：工具更换装置

61：装置主单元

62：更换臂

64a：开口部分

65：门

69：检测部臂

70：工具形状存储单元

80：相位检测单元

81：检测部

82：计算部

90：控制器

100：齿轮加工装置

200：预调仪

D：刀具部分外径

H：作业工具轴向长度

O：作业工具中心轴线

W：工件

Claims

1.一种机床，所述机床在筒形的工件上产生内齿或外齿，所述机床包括：

工件保持器，所述工件保持器构造成以可旋转的方式保持所述工件；

柱，所述柱设置成能够相对于所述工件保持器相对地移动；

旋转主轴，所述旋转主轴设置成能够相对于所述柱旋转；

作业工具，所述作业工具由所述旋转主轴保持；以及

相位检测单元，所述相位检测单元配置成检测所述作业工具相对于所述旋转主轴的相位，

其中，所述作业工具包括：

刀具部分，所述刀具部分具有用于切削所述工件的多个刀具；

保持器部分，所述保持器部分设置成能够与所述刀具部分一体旋转，并且所述保持器部分以可拆卸的方式安装在所述旋转主轴上；以及

被检测部分，所述被检测部分形成在所述保持器部分上，并且

其中，所述相位检测单元包括：

检测部，所述检测部配置成对所述被检测部分进行检测；以及

计算部，所述计算部配置为基于由所述检测部检测到的结果来计算所述被检测部分相对于所述旋转主轴的基准位置的相位角。

2.根据权利要求1所述的机床，其中，所述被检测部分具有凹形部分，所述凹形部分形成为在所述作业工具的径向方向上从所述保持器部分的外周表面向内凹入。

3.根据权利要求1所述的机床，其中，所述被检测部分具有凸部，所述凸部形成为在所述作业工具的径向方向上从所述保持器部分的外周表面向外突出。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的机床，其中，所述机床还包括：

工具形状存储单元，所述工具形状存储单元配置成存储与所述作业工具的形状有关的至少一个数据；以及

预调仪，所述预调仪配置成测量所述作业工具的轴向长度和所述刀具部分的外径，

其中，所述工具形状存储单元存储由所述预调仪测量的值。

5.根据权利要求4所述的机床，其中，所述预调仪测量从所述被检测部分到所述刀具中的至少一个刀具的边缘尖端的距离，并且

其中，所述距离被测量为所述作业工具的轴向长度。

6.根据权利要求1至3中的任一项所述的机床，其中，所述保持器部分包括：

保持器附接部分，所述保持器附接部分与所述刀具部分一体形成；以及

工具保持器，所述工具保持器与所述保持器附接部分分开形成并且以可拆卸的方式安装在所述旋转主轴上，

其中，所述被检测部分形成在所述保持器附接部分上。

7.根据权利要求1至3中的任一项所述的机床，其中，所述机床还包括控制器，所述控制器配置成实施与所述旋转主轴和所述相位检测单元有关的控制，以及

其中，当检测到所述作业工具相对于所述旋转主轴的所述相位时，通过控制安装在所述旋转主轴上的所述作业工具沿一个方向旋转，来由所述检测部检测所述被检测部分，并且

其中，随后，通过控制所述作业工具沿另一方向旋转，来由所述检测部再次检测所述被检测部分。

8.根据权利要求1至3中的任一项所述的机床，其中，所述机床还包括工具更换装置，所述工具更换装置构造成以另一作业工具来更换安装在所述旋转主轴上的所述作业工具，并且

所述工具更换装置包括：

装置主单元；

更换臂，所述更换臂以可旋转的方式设置在所述装置主单元上；

开口部分，所述开口部分设置在所述装置主单元与所述柱之间；

门，所述门构造成打开或闭合所述开口部分；以及

检测部臂，所述检测部臂保持所述检测部，并且所述检测部臂构造成使所述被检测部分在所述柱的一侧与所述装置主单元的一侧之间移动。

9.根据权利要求1至3中的任一项所述的机床，其中，所述检测部设置在所述柱上。