JPH031602B2 - - Google Patents
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- JPH031602B2 JPH031602B2 JP16415384A JP16415384A JPH031602B2 JP H031602 B2 JPH031602 B2 JP H031602B2 JP 16415384 A JP16415384 A JP 16415384A JP 16415384 A JP16415384 A JP 16415384A JP H031602 B2 JPH031602 B2 JP H031602B2
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- Japan
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
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- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
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- 238000003801 milling Methods 0.000 description 2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/30—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
- G01B11/306—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces for measuring evenness
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は切削加工において、工作物上に示され
る表面形状の周期的凹凸の周期を光学的に検出す
る工作物表面形状測定方法に関するものである。
る表面形状の周期的凹凸の周期を光学的に検出す
る工作物表面形状測定方法に関するものである。
従来より工作物上に示される表面形状の凹凸の
周期成分を求める方法として、工作物表面形状を
測定して、その形状信号から求める方法が種々提
案されている。
周期成分を求める方法として、工作物表面形状を
測定して、その形状信号から求める方法が種々提
案されている。
この中の主な方法は触針型検出器で工作物表面
の断面形状を測定して、その電気的出力信号を計
算機システムで周波数分析して表面の周期的成分
を求める方法である。
の断面形状を測定して、その電気的出力信号を計
算機システムで周波数分析して表面の周期的成分
を求める方法である。
このような計算機システムを用いて周波数分析
する方法は加工現場で簡単に工作物表面形状の周
期的成分を求めて工作物の良否の判定に使用する
には計算機システムが高価なため不適当である。
する方法は加工現場で簡単に工作物表面形状の周
期的成分を求めて工作物の良否の判定に使用する
には計算機システムが高価なため不適当である。
上記に鑑み本発明は工作物表面形状の凹凸の周
期を工作物を工作機械上に設置したままで簡単に
測定できるようにしたことを特徴とするものであ
る。
期を工作物を工作機械上に設置したままで簡単に
測定できるようにしたことを特徴とするものであ
る。
本発明を添付図面を参照して詳細に説明する。
各種の切削条件でフライス実験を行い工作物の
表面形状を測定した結果次のことが判明した。
表面形状を測定した結果次のことが判明した。
工作物表面には送りマーク（フライスカツター
１刃当たりのテーブルの送り量によつて生じる切
削切刃の跡）のピツチの凹凸が示されるものと、
主軸回転周期と主軸系固有振動周期との位相差に
関連して、送りマークの数倍（４〜５倍が多い）
の長さの幅をピツチとする周期の凹凸が示される
ものとがある。
１刃当たりのテーブルの送り量によつて生じる切
削切刃の跡）のピツチの凹凸が示されるものと、
主軸回転周期と主軸系固有振動周期との位相差に
関連して、送りマークの数倍（４〜５倍が多い）
の長さの幅をピツチとする周期の凹凸が示される
ものとがある。
この送りマークの数倍の長さで現れる凹凸は機
械系の振動の影響と考えられる。送りマークだけ
が示される場合、表面形状が良いのに対し、この
送りマークの数倍の長さの周期的凹凸が示される
場合、表面形状が悪い。この送りマークの数倍の
長さの周期的凹凸を機械加工中に検出できれば、
工作物の不良監視に非常に有効である。
械系の振動の影響と考えられる。送りマークだけ
が示される場合、表面形状が良いのに対し、この
送りマークの数倍の長さの周期的凹凸が示される
場合、表面形状が悪い。この送りマークの数倍の
長さの周期的凹凸を機械加工中に検出できれば、
工作物の不良監視に非常に有効である。
この目的のため１刃当たりのテーブル送り速度
の1/2〜1/5倍の範囲を任意の周期で明滅可能な光
源装置を用いて表面の凹凸周期を求める簡単な検
出手法について検討した。
の1/2〜1/5倍の範囲を任意の周期で明滅可能な光
源装置を用いて表面の凹凸周期を求める簡単な検
出手法について検討した。
検出の原理を第１図Ａ，Ｂおよび第２図Ａ，Ｂ
に示す。第１図Ａに示すように工作物表面の凹凸
に周期性がある場合、テーブルの明滅周期と一定
の関係になると、同図Ｂに示すように各測定点の
光量値は同じような値になり、隣接する測定点の
光量差を求め、そのバラツキの大きさをマイコン
により標準偏差を求める計算で求め、その大きさ
の閾値と比較して周期性の有無を確認する。
に示す。第１図Ａに示すように工作物表面の凹凸
に周期性がある場合、テーブルの明滅周期と一定
の関係になると、同図Ｂに示すように各測定点の
光量値は同じような値になり、隣接する測定点の
光量差を求め、そのバラツキの大きさをマイコン
により標準偏差を求める計算で求め、その大きさ
の閾値と比較して周期性の有無を確認する。
逆に第２図Ａのように周期性のない場合、同図
Ｂのように隣接する測定点の光量差の変化は大き
く、隣接する測定点の光量差の値に一定の閾値を
設定することにより、周期性の無いことを確認す
る。
Ｂのように隣接する測定点の光量差の変化は大き
く、隣接する測定点の光量差の値に一定の閾値を
設定することにより、周期性の無いことを確認す
る。
工作物に周期的凹凸のある場合、これを検出す
るには、工作物を載せたテーブルが一定速度で移
動した時、検出される凹凸の周期と光源の明滅周
期とを一致させることが必要である。これには計
算または計測によつて求められた機械主軸系の固
有振動数ｆ（Hz）と主軸回転数ｎ（rpm）と切刃数
ｚから求めた１刃による工作物の振動の転写数
60・ｆ／（ｎ・ｚ）＝Ｎ±α（Ｎは整数、αは端数
で主軸回転周期と主軸系固有振動周期との位相差
に関係する値で、実験では0.1〜0.5の間の値が多
く、１／α×送りマーク幅をピツチとする周期的
凹凸が工作物上に示される。）から求まるαの値
を利用して、これとテーブル送り速度とから光源
の明滅周期を設定し、設定値を1/10周期ずつ5/10
周期まで順次ずらし、周期性の有無を調べる。工
作物上に周期性がある場合、光源の明滅周期と工
作物の凹凸周期が一致すれば明滅周期値から凹凸
の周期が求まる。
るには、工作物を載せたテーブルが一定速度で移
動した時、検出される凹凸の周期と光源の明滅周
期とを一致させることが必要である。これには計
算または計測によつて求められた機械主軸系の固
有振動数ｆ（Hz）と主軸回転数ｎ（rpm）と切刃数
ｚから求めた１刃による工作物の振動の転写数
60・ｆ／（ｎ・ｚ）＝Ｎ±α（Ｎは整数、αは端数
で主軸回転周期と主軸系固有振動周期との位相差
に関係する値で、実験では0.1〜0.5の間の値が多
く、１／α×送りマーク幅をピツチとする周期的
凹凸が工作物上に示される。）から求まるαの値
を利用して、これとテーブル送り速度とから光源
の明滅周期を設定し、設定値を1/10周期ずつ5/10
周期まで順次ずらし、周期性の有無を調べる。工
作物上に周期性がある場合、光源の明滅周期と工
作物の凹凸周期が一致すれば明滅周期値から凹凸
の周期が求まる。
以上詳述した本発明の測定法では、従来の周波
数分析による手法における高価な計算機システム
が不要となり、しかも工作物の表面形状の良否の
判定を加工現場で、非接触で簡単に行うことがで
きるので、切削加工における自動化技術のセンシ
ング手法として有効に使用することができる。
数分析による手法における高価な計算機システム
が不要となり、しかも工作物の表面形状の良否の
判定を加工現場で、非接触で簡単に行うことがで
きるので、切削加工における自動化技術のセンシ
ング手法として有効に使用することができる。
第１図Ａ，Ｂおよび第２図Ａ，Ｂはそれぞれ本
発明の測定原理についての説明図、第３図は本発
明を実施する装置の構成図であり、 １……工作機械送りテーブル、２……被削材、
３……マイクロコンピユータ、４……光源明滅周
期の設定器、５……反射光量の検出器、６……表
示装置、７……テーブル送り速度の検出器であ
る。
発明の測定原理についての説明図、第３図は本発
明を実施する装置の構成図であり、 １……工作機械送りテーブル、２……被削材、
３……マイクロコンピユータ、４……光源明滅周
期の設定器、５……反射光量の検出器、６……表
示装置、７……テーブル送り速度の検出器であ
る。
Claims (1)
- １ 切削加工時の切削送り速度を検出し、、加工
条件、機械振動特性にもとづいて計算された送り
周期の1/2〜1/5の周期でフアイバー光源を明滅さ
せて工作物表面を照射し、工作物での反射光量を
測定し、その測定値にもとづいて工作物表面の周
期的凹凸の有無と周期の値を検出することを特徴
とする工作物表面形状測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16415384A JPS6141907A (ja) | 1984-08-03 | 1984-08-03 | 工作物表面形状測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16415384A JPS6141907A (ja) | 1984-08-03 | 1984-08-03 | 工作物表面形状測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6141907A JPS6141907A (ja) | 1986-02-28 |
| JPH031602B2 true JPH031602B2 (ja) | 1991-01-11 |
Family
ID=15787743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16415384A Granted JPS6141907A (ja) | 1984-08-03 | 1984-08-03 | 工作物表面形状測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6141907A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI464385B (zh) * | 2012-03-22 | 2014-12-11 | Hiti Digital Inc | 用來偵測透光光柵結構之偵測裝置與偵測方法 |
| US20140261170A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Hiti Digital, Inc. | Methods for detecting an edge of a transparent material and detecting devices and systems for same |
-
1984
- 1984-08-03 JP JP16415384A patent/JPS6141907A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6141907A (ja) | 1986-02-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |