[发明专利]刀具尺寸的测定方法、测定装置以及机床

说明书

技术领域

本发明涉及对在例如CNC（计算机数控）的机床中使用的刀具的刀尖位置、刀具长度、刀具直径、刀尖形状、刀具振动等的刀具尺寸进行测定的方法、装置以及机床。

背景技术

在例如NC机床（数控机床）中，在工件的加工时，安装于主轴的例如所谓钻头和/或立铣刀之类的刀具一边旋转一边与工件接触。刀具沿NC机床中的预定的进给方向进给。为了提高工件的加工精度，需要确定刀具的旋转中心和/或决定刀具姿势的刀具的中心轴，并将刀具设为所希望的姿势。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-324300号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在例如专利文献1中公开了对安装于主轴的刀具的形状进行拍摄以测定刀具的形状的方法。通过该方法测定定位于预定位置的刀具的形状。因此，无法测定刀具的中心轴线与进给方向的错位。在发生这样的错位的情况下工件的加工精度会下降。

本发明是鉴于上述实际情况而进行的，其目的在于提供能够通过在加工中使用的刀具姿势以及移动轨迹来测定刀具的尺寸、另外能够预先确认机床的坐标系与测定装置的坐标系的错位、能够进一步提高工件的加工精度的刀具尺寸的测定方法、测定装置以及机床。

用于解决课题的技术方案

为了达成上述目的，根据本发明，能够提供一种刀具尺寸的测定方法，用与刀具相对移动的拍摄装置对所述刀具进行拍摄，通过得到的图像数据来测定所述刀具的尺寸，该测定方法包括：通过所述拍摄装置在多个位置对沿预定的进给方向移动的所述刀具进行拍摄，读取在所述移动的每个位置所生成的多个图像数据的步骤；和在多个所述图像数据的各个中确定所述刀具的轮廓，基于确定了的多个轮廓来确定所述刀具的移动轨迹与所述刀具的中心轴线的步骤。

在该刀具尺寸的测定方法中，所述刀具的移动轨迹，通过计算相对于所述刀具的轮廓具有预定的位置关系的基准点在多个所述图像数据上的位置的推移来确定即可。所述刀具的中心轴线，通过计算相对于所述刀具的轮廓具有预定的位置关系的基准线在多个所述图像数据上的平均来确定即可。

这样的刀具尺寸的测定方法还包括：基于所确定的所述刀具的移动轨迹以及中心轴线，利用所述刀具的轮廓来确定所述刀具的刀尖位置以及刀具直径中的至少任意一个的步骤。

根据本发明，能够提供一种刀具尺寸的测定装置，通过对刀具进行拍摄而得到的图像数据来测定所述刀具的尺寸，其中，包括：拍摄装置，其在多个位置对沿预定的进给方向移动的所述刀具进行拍摄而在所述移动的每个位置生成多个图像数据；和演算装置，其在多个所述图像数据的各个中确定所述刀具的轮廓，基于确定的多个轮廓确定所述刀具的移动轨迹与所述刀具的中心轴线。

根据本发明，能够提供一种机床，通过对安装于主轴的刀具进行拍摄而得到的图像数据而在机上测定所述刀具的尺寸，其特征在于，包括：拍摄装置，其在多个位置对沿预定的进给方向相对地移动的所述刀具进行拍摄而在所述移动的每个位置生成多个图像数据；和演算装置，其在多个所述图像数据的各个中确定所述刀具的轮廓，基于确定的多个轮廓确定所述刀具的移动轨迹与所述刀具的中心轴线，基于确定的所述刀具的移动轨迹，确定在机床中设定的正交2轴的平面坐标系与在所述拍摄装置的视野内设定而与机床的平面坐标系相关联的正交2轴的平面坐标系的错位；进行控制以对所述错位进行校正。

根据本发明，能够提供能够进一步提高工件的加工精度的刀具尺寸的测定方法、测定装置以及机床。对刀具的移动轨迹与中心轴线所成的角度即相对的角度进行测定，所以能够与拍摄装置相对于机床的安装误差无关地对该角度进行测定。在使刀具的中心轴线与该刀具的移动轨迹的方向一致的加工的情况下，只要进行NC装置的校正以使该角度变为零即可。如果用球头立铣刀的中心轴线上的顶点附近对工件进行加工，则切削刃的转速减小而加工面品质下降，为了解决该问题，使球头立铣刀的中心轴线相对于工件倾斜，用离开顶点的切削刃的转速较大的部分对工件进行加工。此时，只要对刀具的移动轨迹与中心轴线所成的角度是否变为所希望的角度进行测定，在没有变为时进行NC装置的校正即可。特别是，具有正交3轴的直线进给轴与2轴的旋转进给轴的5轴工作机械，能够改变刀具相对于工件的姿势，所以容易进行校正。

另外，根据本发明，能够确定刀具的移动轨迹，所以能够求出与NC装置的移动轨迹的误差、即测定装置的视野的坐标轴与机床的坐标轴的错位，通过对该错位进行校正，能够使刀具尺寸的测定结果与工作机械的坐标系一致。

附图说明