ホーム > 特許ランキング > ＤＧＳＨＡＰＥ株式会社
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-07-19
(45)【発行日】2023-07-27
(54)【発明の名称】切削加工機および補正方法
(51)【国際特許分類】
B23Q 15/02 20060101AFI20230720BHJP
B23Q 17/00 20060101ALI20230720BHJP
G05B 19/404 20060101ALI20230720BHJP
【ＦＩ】
B23Q15/02
B23Q17/00 A
G05B19/404 K
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2019088373
(22)【出願日】2019-05-08
(65)【公開番号】P2020183007
(43)【公開日】2020-11-12
【審査請求日】2022-05-02
(73)【特許権者】
【識別番号】317009525
【氏名又は名称】ＤＧＳＨＡＰＥ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100121500
【弁理士】
【氏名又は名称】後藤 高志
(74)【代理人】
【識別番号】100121186
【弁理士】
【氏名又は名称】山根 広昭
(74)【代理人】
【識別番号】100189887
【弁理士】
【氏名又は名称】古市 昭博
(72)【発明者】
【氏名】須山 晃裕
【審査官】増山 慎也
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－０１３１５５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１９１６０７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－１４６０５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６０－０８５８５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－１６８０１３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－０２３６９２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２３Ｑ １５／０２、２０
Ｂ２３Ｑ １７／００
Ｇ０５Ｂ １９／４０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
互いに交差する３軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸とする座標系を有し、かつ、前記Ｘ軸方向に延びる軸をＡ軸、前記Ｙ軸方向に延びる軸をＢ軸、前記Ｚ軸方向に延びる軸をＳ軸とする切削加工機であって、前記Ｚ軸方向および前記Ｙ軸方向に移動可能かつ前記Ｓ軸回りに回転可能に構成され、棒状の加工ツールおよび棒状の検出ツールのいずれか一方を着脱自在に把持するスピンドルと、
前記Ｘ軸方向に移動可能に構成され、前記加工ツールおよび前記検出ツールを収容可能なツールマガジンと、
前記ツールマガジンに接続され、前記加工ツールによって加工される被加工物または前記検出ツールによって検出される検出部材を有する検出治具を保持し、前記Ｂ軸回りに回転可能に構成された回転保持部材と、
上面を有し、前記加工ツールまたは前記検出ツールが接触したことを検知するツールセンサと、
前記スピンドル、前記ツールマガジンおよび前記回転保持部材を制御する制御装置と、を備え、
前記検出治具は、第１平面部と、前記第１平面部の裏面に位置する第２平面部と、を有する本体部を有し、
前記本体部には、前記第１平面部から前記第２平面部に亘って第１貫通孔が貫通形成され、
前記検出部材は、前記Ｙ軸方向に延びかつ前記第１貫通孔に配置され、前記検出ツールの第１の点および前記検出ツールのうち前記第１の点とは前記Ｚ軸方向で異なる位置に位置する第２の点と接触する第１棒部材を備え、
前記制御装置は、
前記検出ツールの長さを記憶する記憶部と、
前記検出ツールを把持した前記スピンドルを前記Ｚ軸方向に移動させかつ前記ツールマガジンを前記Ｘ軸方向に移動させることにより、前記検出ツールの前記第１の点と前記検出部材とが接触したときの前記スピンドルの第１の座標値を取得する第１取得部と、
前記検出ツールを把持した前記スピンドルを前記Ｚ軸方向に移動させかつ前記ツールマガジンを前記Ｘ軸方向に移動させることにより、前記検出ツールの前記第２の点と前記検出部材とが接触したときの前記スピンドルの第２の座標値を取得する第２取得部と、
前記検出ツールを把持した前記スピンドルを前記Ｚ軸方向および前記Ｙ軸方向に移動させることにより、前記検出ツールの第３の点と前記検出部材とが接触したときの前記スピンドルの第３の座標値を取得する第３取得部と、
前記検出ツールを把持した前記スピンドルを前記Ｚ軸方向および前記Ｙ軸方向に移動させることにより、前記検出ツールのうち前記第３の点とは前記Ｚ軸方向で異なる位置に位置する第４の点と前記検出部材とが接触したときの前記スピンドルの第４の座標値を取得する第４取得部と、
前記第１の座標値および前記第２の座標値に基づいて、前記Ｂ軸方向から見たときの前記Ｚ軸と前記Ｓ軸とのなす第１傾斜角度を算出する第１角度算出部と、
前記第３の座標値および前記第４の座標値に基づいて、前記Ａ軸方向から見たときの前記Ｚ軸と前記Ｓ軸とのなす第２傾斜角度を算出する第２角度算出部と、
前記加工ツールを把持した前記スピンドルを前記Ｚ軸方向および前記Ｙ軸方向に移動させ、前記加工ツールの下端部が前記ツールセンサの前記上面に接触したことが前記ツールセンサによって検出されたときの前記スピンドルの位置に基づいて、前記加工ツールの長さを取得する長さ取得部と、
前記検出ツールの長さと前記加工ツールの長さとの差に基づいて、前記加工ツールの前記Ｚ軸方向の補正値Ａを算出する第１補正値算出部と、
前記検出ツールの長さと前記加工ツールの長さとの差および前記第１傾斜角度に基づいて、前記加工ツールの前記Ｘ軸方向の補正値Ｂを算出する第２補正値算出部と、
前記検出ツールの長さと前記加工ツールの長さとの差および前記第２傾斜角度に基づいて、前記加工ツールの前記Ｙ軸方向の補正値Ｃを算出する第３補正値算出部と、
前記加工ツールを把持する前記スピンドルの位置を前記補正値Ａおよび前記補正値Ｂおよび前記補正値Ｃによって補正する位置補正部と、を備えている、切削加工機。
【請求項2】
前記本体部には、前記第１平面部から前記第２平面部に亘って第２貫通孔が貫通形成され、前記検出部材は、前記Ｘ軸方向に延びかつ前記第２貫通孔に配置され、前記検出ツールの前記第３の点および前記第４の点と接触する第２棒部材を備えている、請求項１に記載の切削加工機。
【請求項3】
前記ツールマガジンに接続され、前記Ｂ軸回りに回転可能に構成され、前記回転保持部材を前記Ａ軸回りに回転可能に支持する回転支持部材、を備えている、請求項１または２のいずれか一項に記載の切削加工機。
【請求項4】
前記ツールセンサは、前記ツールマガジンの上面から突出するように形成されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の切削加工機。
【請求項5】
互いに交差する３軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸とする座標系を有し、かつ、前記Ｘ軸方向に延びる軸をＡ軸、前記Ｙ軸方向に延びる軸をＢ軸、前記Ｚ軸方向に延びる軸をＳ軸とする切削加工機であって、前記Ｚ軸方向および前記Ｙ軸方向に移動可能かつ前記Ｓ軸回りに回転可能に構成され、棒状の加工ツールおよび棒状の検出ツールのいずれか一方を着脱自在に把持するスピンドルと、
前記Ｘ軸方向に移動可能に構成され、前記加工ツールおよび前記検出ツールを収容可能なツールマガジンと、
前記ツールマガジンに接続され、前記加工ツールによって加工される被加工物または前記検出ツールによって検出される検出部材を有する検出治具を保持し、前記Ｂ軸回りに回転可能に構成された回転保持部材と、
上面を有し、前記加工ツールまたは前記検出ツールが接触したことを検知するツールセンサと、を備え、
前記検出治具は、第１平面部と、前記第１平面部の裏面に位置する第２平面部と、を有する本体部を有し、
前記本体部には、前記第１平面部から前記第２平面部に亘って第１貫通孔が貫通形成され、
前記検出部材は、前記Ｙ軸方向に延びかつ前記第１貫通孔に配置され、前記検出ツールの第１の点および前記検出ツールのうち前記第１の点とは前記Ｚ軸方向で異なる位置に位置する第２の点と接触する第１棒部材を備えた切削加工機において、前記加工ツールを把持する前記スピンドルの位置を補正する補正方法であって、
前記検出ツールを把持した前記スピンドルを前記Ｚ軸方向に移動させかつ前記ツールマガジンを前記Ｘ軸方向に移動させることにより、前記検出ツールの前記第１の点と前記検出部材とが接触したときの前記スピンドルの第１の座標値を取得すること、
前記検出ツールを把持した前記スピンドルを前記Ｚ軸方向に移動させかつ前記ツールマガジンを前記Ｘ軸方向に移動させることにより、前記検出ツールの前記第２の点と前記検出部材とが接触したときの前記スピンドルの第２の座標値を取得すること、
前記検出ツールを把持した前記スピンドルを前記Ｚ軸方向および前記Ｙ軸方向に移動させることにより、前記検出ツールの第３の点と前記検出部材とが接触したときの前記スピンドルの第３の座標値を取得すること、
前記検出ツールを把持した前記スピンドルを前記Ｚ軸方向および前記Ｙ軸方向に移動させることにより、前記検出ツールのうち前記第３の点とは前記Ｚ軸方向で異なる位置に位置する第４の点と前記検出部材とが接触したときの前記スピンドルの第４の座標値を取得すること、
前記第１の座標値および前記第２の座標値に基づいて、前記Ｂ軸方向から見たときの前記Ｚ軸と前記Ｓ軸とのなす第１傾斜角度を算出すること、
前記第３の座標値および前記第４の座標値に基づいて、前記Ａ軸方向から見たときの前記Ｚ軸と前記Ｓ軸とのなす第２傾斜角度を算出すること、
前記加工ツールを把持した前記スピンドルを前記Ｚ軸方向および前記Ｙ軸方向に移動させ、前記加工ツールの下端部が前記ツールセンサの前記上面に接触したことが前記ツールセンサによって検出されたときの前記スピンドルの位置に基づいて、前記加工ツールの長さを取得すること、
前記検出ツールの長さと前記加工ツールの長さとの差に基づいて、前記加工ツールの前記Ｚ軸方向の補正値Ａを算出すること、
前記検出ツールの長さと前記加工ツールの長さとの差および前記第１傾斜角度に基づいて、前記加工ツールの前記Ｘ軸方向の補正値Ｂを算出すること、
前記検出ツールの長さと前記加工ツールの長さとの差および前記第２傾斜角度に基づいて、前記加工ツールの前記Ｙ軸方向の補正値Ｃを算出すること、
前記加工ツールを把持する前記スピンドルの位置を前記補正値Ａおよび前記補正値Ｂおよび前記補正値Ｃによって補正すること、を包含する、補正方法。
【請求項6】
前記本体部には、前記第１平面部から前記第２平面部に亘って第２貫通孔が貫通形成され、前記検出部材は、前記Ｘ軸方向に延びかつ前記第２貫通孔に配置され、前記検出ツールの前記第３の点および前記第４の点と接触する第２棒部材を備えている、請求項５に記載の補正方法。
【請求項7】
前記切削加工機は、前記ツールマガジンに接続され、前記Ｂ軸回りに回転可能に構成され、前記回転保持部材を前記Ａ軸回りに回転可能に支持する回転支持部材、を備えている、請求項５または６に記載の補正方法。
【請求項8】
前記ツールセンサは、前記ツールマガジンの上面から突出するように形成されている、請求項５から７のいずれか一項に記載の補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、切削加工機および補正方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、加工ツールをスピンドルの中心軸回り（以下Ｓ軸回りとする）に回転させて被加工物を切削加工する切削加工機が知られている。この種の切削加工機として、例えば、特許文献１には、被加工物を切削加工する加工ツールを把持するスピンドルと、被加工物を保持する保持部とを備えた切削加工機が開示されている。
【0003】
スピンドルは、例えば、ＸＹＺ座標系のＹ軸方向およびＺ軸方向に移動可能に設けられており、加工ツールをＺ軸方向に延びるＳ軸回りに回転させるように構成されている。また、保持部は、ＸＹＺ座標系のＸ軸方向に移動可能に設けられており、被加工物をＸ軸方向に延びるＡ軸回りおよびＹ軸方向に延びるＢ軸回りに回転可能に保持するように構成されている。加工ツールと被加工物との相対的な位置関係を三次元で変化させて、加工ツールによって切削加工される被加工物の部位を適宜変更させることで、被加工物を所望の形状に加工することができる。
【0004】
ここで、上述の切削加工機では、通常は、スピンドルに把持された検出ツールを回転保持部材に保持された検出部材に接触させることによって、スピンドルと回転保持部材との相対的な位置関係を検出して、スピンドルと回転保持部材との位置関係等を補正している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０１７－１３１５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、切削加工機を組み立てる際に、スピンドルの中心軸であるＳ軸はＺ軸と平行に設定される。ところが、部品の組み立て誤差や温度変化による熱膨張等によって、Ｚ軸とＳ軸とが平行にならないことがあり得る。ここで、スピンドルに把持される棒状の加工ツールおよび検出ツールは、相互に長さが異なる場合がある。このため、検出ツールを用いてスピンドルと回転保持部材との位置関係等を補正しても、Ｓ軸がＺ軸に対して傾いている場合には、検出ツールの先端の位置と加工ツールの先端の位置にずれが生じ得る。この結果、被加工物を所望の形状に切削加工することができない虞がある。
【0007】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、Ｓ軸とＺ軸とが平行でない場合であっても、被加工物を所望の形状に切削加工することができる切削加工機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明に係る切削加工機は、互いに交差する３軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸とする座標系を有し、かつ、前記Ｙ軸方向に延びる軸をＢ軸、前記Ｚ軸方向に延びる軸をＳ軸とする切削加工機である。前記切削加工機は、前記Ｚ軸方向および前記Ｙ軸方向に移動可能かつ前記Ｓ軸回りに回転可能に構成され、棒状の加工ツールおよび棒状の検出ツールのいずれか一方を着脱自在に把持するスピンドルと、前記Ｘ軸方向に移動可能に構成され、前記加工ツールおよび前記検出ツールを収容可能なツールマガジンと、前記ツールマガジンに接続され、前記加工ツールによって加工される被加工物または前記検出ツールによって検出される検出部材を有する検出治具を保持し、前記Ｂ軸回りに回転可能に構成された回転保持部材と、上面を有し、前記加工ツールまたは前記検出ツールが接触したことを検知するツールセンサと、前記スピンドル、前記ツールマガジンおよび前記回転保持部材を制御する制御装置と、を備えている。前記制御装置は、前記検出ツールの長さを記憶する記憶部と、前記検出ツールを把持した前記スピンドルを前記Ｚ軸方向に移動させかつ前記ツールマガジンを前記Ｘ軸方向に移動させることにより、前記検出ツールの第１の点と前記検出部材とが接触したときの前記スピンドルの第１の座標値を取得する第１取得部と、前記検出ツールを把持した前記スピンドルを前記Ｚ軸方向に移動させかつ前記ツールマガジンを前記Ｘ軸方向に移動させることにより、前記検出ツールのうち前記第１の点とは前記Ｚ軸方向で異なる位置に位置する第２の点と前記検出部材とが接触したときの前記スピンドルの第２の座標値を取得する第２取得部と、前記第１の座標値および前記第２の座標値に基づいて、前記Ｂ軸方向から見たときの前記Ｚ軸と前記Ｓ軸とのなす第１傾斜角度を算出する第１角度算出部と、前記加工ツールを把持した前記スピンドルを前記Ｚ軸方向および前記Ｙ軸方向に移動させ、前記加工ツールの下端部が前記ツールセンサの前記上面に接触したことが前記ツールセンサによって検出されたときの前記スピンドルの位置に基づいて、前記加工ツールの長さを取得する長さ取得部と、前記検出ツールの長さと前記加工ツールの長さとの差に基づいて、前記加工ツールの前記Ｚ軸方向の補正値Ａを算出する第１補正値算出部と、前記検出ツールの長さと前記加工ツールの長さとの差および前記第１傾斜角度に基づいて、前記加工ツールの前記Ｘ軸方向の補正値Ｂを算出する第２補正値算出部と、前記加工ツールを把持する前記スピンドルの位置を前記補正値Ａおよび前記補正値Ｂによって補正する位置補正部と、を備えている。
【0009】
本発明の切削加工機によると、第１補正値算出部は、加工ツールのＺ軸方向の補正値Ａを算出し、第２補正値算出部は、加工ツールのＸ軸方向の補正値Ｂを算出する。ここで、位置補正部は、加工ツールを把持するスピンドルの位置を補正値Ａによって補正するため、加工ツールのＺ軸方向の先端位置を検出ツールのＺ軸方向の先端位置に一致させることができる。また、位置補正部は、加工ツールを把持するスピンドルの位置を補正値Ｂによって補正するため、加工ツールのＸ軸方向の先端位置を検出ツールのＸ軸方向の先端位置に一致させることができる。これにより、部品の組み立て誤差や温度変化による熱膨張等によって、Ｚ軸とＳ軸とが平行でない場合であっても、加工ツールとは長さの異なる検出ツールを用いて補正された位置関係に基づいて、被加工物を所望の形状に切削加工することができる。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、Ｓ軸とＺ軸とが平行でない場合であっても、被加工物を所望の形状に切削加工することができる切削加工機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】一実施形態に係る切削加工機の斜視図である。
【図2】一実施形態に係る切削加工機の正面図である。
【図3】一実施形態に係る切削加工機の断面図である。
【図4】一実施形態に係る回転保持部材および回転支持部材の平面図である。
【図5】一実施形態に係る回転保持部材および回転支持部材の平面図であり、回転保持部材に保持具が取り付けられている状態を示す図である。
【図6】一実施形態に係るツールマガジンの斜視図である。
【図7】一実施形態に係る移動機構の斜視図である。
【図8】一実施形態に係る検出治具の斜視図である。
【図9】一実施形態に係る切削加工機の制御系のブロック図である。
【図10】一実施形態に係る加工ツールおよび検出ツールを示す模式図である。
【図11】Ｂ軸方向から見たスピンドルを示す模式図である。
【図12】Ｂ軸方向から見たときの加工ツールを把持するスピンドルと検出ツールを把持するスピンドルを示す模式図である。
【図13】Ａ軸方向から見たスピンドルを示す模式図である。
【図14】Ａ軸方向から見たときの加工ツールを把持するスピンドルと検出ツールを把持するスピンドルを示す模式図である。
【図15】一実施形態に係る加工ツールを把持するスピンドルの位置を補正する手順を示したフローチャートである。
【図16】一実施形態に係る検出治具の検出部材と検出ツールとが接触した状態を示す斜視図である。
【図17】検出ツールの第１の点と検出部材とが接触した状態を示す断面図である。
【図18】検出ツールの第２の点と検出部材とが接触した状態を示す断面図である。
【図19】第１傾斜角度を算出する手順を説明する説明図である。
【図20】第２傾斜角度を算出する手順を説明する説明図である。
【図21】加工ツールをツールセンサに接触させる直前の状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る切削加工機を説明する。なお、ここで説明される実施形態は、当然ながら本発明を限定することを意図したものではない。また、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付し、重複する説明は適宜省略または簡略化する。
【0013】
図１は、切削加工機１０の斜視図である。図２は、切削加工機１０の正面図である。図３は、切削加工機１０の断面図である。以下の説明では、切削加工機１０を正面から見たときに、切削加工機１０から遠ざかる方を前方、切削加工機１０に近づく方を後方とする。左、右、上、下とは、切削加工機１０を正面から見たときの左、右、上、下をそれぞれ意味するものとする。また、図面中の符号Ｆ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｄは、それぞれ前、後、左、右、上、下を意味するものとする。本実施形態では、切削加工機１０は、互いに交差する３軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸とするＸＹＺ座標系に配置されている。ここでは、Ｘ軸は前後方向に延びる軸である。図３に示すように、本実施形態ではＸ軸は水平方向からθだけ傾いている。なお、Ｘ軸は、水平方向と同じ方向に延びていてもよい。Ｙ軸は左右方向に延びる軸である。Ｚ軸は上下方向に延びる軸である。図３に示すように、本実施形態ではＺ軸とＸ軸とのなす角度をθαとする。なお、Ｚ軸は、鉛直方向と同じ方向に延びていてもよい。また、切削加工機１０において、Ｘ軸方向に延びる軸をＡ軸、Ｙ軸方向に延びる軸をＢ軸、Ｚ軸方向に延びる軸をＳ軸とする。Ｓ軸は、後述するスピンドル６０（図２参照）の中心軸である。Ａ軸は、例えば、Ｘ軸に平行に設けられている。Ｂ軸は、例えば、Ｙ軸に平行に設けられている。符号θＡ、θＢ、θＳは、それぞれＡ軸回り、Ｂ軸回り、Ｓ軸回りの回転方向を示している。ただし、上述した方向は、説明の便宜上定めた方向に過ぎず、切削加工機１０の設置態様を何ら限定するものではなく、本発明を何ら限定するものではない。
【0014】
切削加工機１０は、被加工物５（図４参照）を切削加工および必要に応じて研磨する装置である。切削加工機１０は、例えば、被加工物５を切削加工して歯冠補綴物を作製する。被加工物５の形状は、例えば、円板状である。被加工物５は、ブロック状（例えば角柱状）であってもよい。被加工物５は、ジルコニア、ワックス、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）、ハイブリッドレジン、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン樹脂）、石膏などの各種の材料によって形成されている。被加工物５の材料としてジルコニアを用いるときには、例えば、半焼結したジルコニアが用いられる。ただし、被加工物５の形状および材料は特に限定されない。
【0015】
図４に示すように、本実施形態では、被加工物５には保持具８が取り付けられている。被加工物５は、保持具８が取り付けられた状態で切削加工機１０（図１参照）に収容され、かつ、切削加工される。ここでは、保持具８の中央部分には、挿入孔８ａが形成されている。この挿入孔８ａに被加工物５が挿入されることで、保持具８に被加工物５が取り付けられる。保持具８は、被加工物５を保持する。
【0016】
図４に示すように、保持具８の後部左側には、保持具８から後方に向かって突出する第１係止突起８ｂが形成されている。保持具８の前部左側には、保持具８から前方に向かって突出する第２係止突起８ｃが形成されている。保持具８の後部右側には、第１押し当て溝８ｄが形成されている。第１押し当て溝８ｄは、保持具８の後面から前方へ向かって凹んでいる。保持具８の前部右側には、第２押し当て溝８ｅが形成されている。第２押し当て溝８ｅは、保持具８の前面から後方に向かって凹んでいる。保持具８の右端部には、２つの位置決め溝８ｆが形成されている。２つの位置決め溝８ｆは、保持具８の右面から左方に向かってそれぞれ凹んでいる。
【0017】
図１に示すように、切削加工機１０は、箱状に形成されている。切削加工機１０は、ケース本体１２と、フロントカバー２５、制御装置８０とを備えている。ケース本体１２は、下壁１３と、左壁１４（図２も参照）と、右壁１５と、後壁１６（図３も参照）と、上壁１７と、前壁１８と、区画底壁１９（図３参照）と、区画後壁２０（図３参照）と、区画上壁２１（図３参照）と、区画側壁２３（図３参照）とを有している。左壁１４は、下壁１３の左端から上方に向かって延びている。右壁１５は、下壁１３の右端から上方に向かって延びている。後壁１６は、下壁１３の後端から上方に向かって延びている。後壁１６の左端は左壁１４の後端に接続され、後壁１６の右端は右壁１５の後端に接続されている。前壁１８は、下壁１３の前端から上方に向かって延びている。前壁１８の左端は左壁１４の前端に接続され、前壁１８の右端は右壁１５の前端に接続されている。前壁１８には、開口１８Ａ（図２参照）が形成されている。上壁１７は、左壁１４、右壁１５、後壁１６および前壁１８のそれぞれの上端に接続されている。図３に示すように、区画底壁１９は、下壁１３より上方に配置されている。区画上壁２１は、区画底壁１９より上方かつ上壁１７より下方に配置されている。区画後壁２０は、後壁１６より前方かつ前壁１８より後方に配置されている。区画側壁２３は、左壁１４より右方かつ右壁１５より左方に配置されている。区画側壁２３は、区画底壁１９から上方に延びる。区画側壁２３は、区画底壁１９と区画上壁２１と区画後壁２０とに接続されている。
【0018】
図３に示すように、切削加工機１０には、区画底壁１９、左壁１４（図２参照）、区画後壁２０、区画上壁２１、区画側壁２３、前壁１８によって囲まれた内部空間２６が形成されている。内部空間２６は、被加工物５の切削加工が行われる加工エリアである。切削加工機１０には、区画底壁１９、右壁１５（図２参照）、区画後壁２０、区画上壁２１、区画側壁２３、前壁１８によって囲まれた第１収容空間２７（図２参照）が形成されている。第１収容空間２７には、後述する移動機構５８が収容される。
【0019】
フロントカバー２５は、左壁１４の前端および右壁１５の前端に上下方向に移動自在に設けられている。フロントカバー２５が上方に移動してフロントカバー２５が開くと、内部空間２６が外部と連通する。フロントカバー２５が下方に移動してフロントカバー２５が閉じると、内部空間２６は外部から隔離される。図２では、フロントカバー２５が上方に移動して内部空間２６が外部と連通している状態が示されている。フロントカバー２５には、窓２６Ａが設けられている。窓２６Ａは、例えば、透明のアクリル板によって形成されている。作業者は、窓２６Ａを通じて内部空間２６を視認することができる。
【0020】
図２に示すように、切削加工機１０は、スピンドル６０と、キャリッジ３８と、保持具８（図４参照）を保持する保持部材３５と、保持部材３５を移動させる移動機構５８と、を備えている。図３に示すように、スピンドル６０の一部およびキャリッジ３８は、区画上壁２１、左壁１４、右壁１５、区画後壁２０、上壁１７および前壁１８によって囲まれた第２収容空間２８（図３参照）に配置されている。スピンドル６０の他の一部は、内部空間２６に配置されている。スピンドル６０は、区画上壁２１に形成された開口２１Ｈに挿通されている。保持部材３５は、内部空間２６に配置されている。
【0021】
図２に示すように、スピンドル６０は、キャリッジ３８に搭載されている。スピンドル６０は、キャリッジ３８によってＺ軸方向およびＹ軸方向に移動可能に構成されている。スピンドル６０は、Ｓ軸回りθＳに回転可能に構成されている。スピンドル６０は、後述する加工ツール６Ａおよび検出ツール６Ｂのいずれか一方を着脱自在に把持する。スピンドル６０は、円柱状に形成された本体部６２と、本体部６２に設けられた回転部６３と、回転部６３の下端に設けられかつ加工ツール６Ａおよび検出ツール６Ｂを把持する把持部６４と、を備えている。回転部６３が本体部６２に対してＳ軸回りθＳに相対的に回転することによって、加工ツール６ＡがＳ軸回りθＳに回転する。回転部６３は、制御装置８０に制御される。
【0022】
図１０に示すように、被加工物５を切削加工するときには、加工ツール６Ａが用いられる。加工ツール６Ａにはフランジ７Ｃが設けられている。加工ツール６Ａが後述するツールマガジン４０の孔部４２（図６参照）に挿入された状態において、フランジ７Ｃよりも上方に位置する被把持部７Ａがツールマガジン４０の上面４０Ａ（図６参照）から突出する。そして、この被把持部７Ａがスピンドル６０の把持部６４に把持される。フランジ７Ｃよりも下方には、刃物部７Ｂが設けられている。回転状態の加工ツール６Ａの刃物部７Ｂが被加工物５に接触することで、被加工物５が切削加工される。加工ツール６Ａは、一般に被把持部７Ａよりも刃物部７Ｂの直径ＤＴが小さくなるよう形成されている。加工ツール６Ａの刃物部７Ｂは、被加工物５の材質や、切削加工量に応じて徐々に摩耗する。加工ツール６Ａが把持部６４に把持されたときのフランジ７Ｃから刃物部７Ｂの下端（先端）までの長さＬＴは、加工ツール６Ａごとに異なる。図１０に示す例では、長さＬＴが相互に異なる３つの加工ツール６ＡＡ、６ＡＢおよび６ＡＣが図示されている。加工ツール６Ａは、金属等の導電性材料により形成されている。
【0023】
図１０に示すように、切削加工機１０の位置補正を行うときには、検出ツール６Ｂが用いられる。切削加工機１０の位置補正とは、スピンドル６０と保持部材３５との相対的な位置関係を補正することであり、従来公知の方法で行われる。検出ツール６Ｂにはフランジ９Ｃが設けられている。検出ツール６Ｂがツールマガジン４０の孔部４２（図６参照）に挿入された状態において、フランジ９Ｃよりも上方に位置する被把持部９Ａがツールマガジン４０の上面４０Ａ（図６参照）から突出する。そして、この被把持部９Ａがスピンドル６０の把持部６４に把持される。フランジ９Ｃよりも下方には、検出部９Ｂが設けられている。検出ツール６Ｂの検出部９Ｂは、後述する検出治具３０の検出部材３２（図８参照）と接触する。検出ツール６Ｂは、検出部９Ｂの直径ＤＸが一定になるよう形成されている。検出部９Ｂの直径ＤＸは、加工ツール６Ａの刃物部７Ｂの直径ＤＴより大きい。検出ツール６Ｂが把持部６４に把持されたときのフランジ９Ｃから検出部９Ｂの下端（先端）までの長さＬＸ（以下、単に検出ツール６Ｂの長さＬＸとする場合がある。）は、加工ツール６Ａにおけるフランジ７Ｃから刃物部７Ｂの下端（先端）までの長さＬＴ（以下、単に加工ツール６Ａの長さＬＴとする場合がある。）よりも長いことがほとんどである。図１０に示す例では、検出ツール６Ｂの長さＬＸと加工ツール６ＡＡの長さＬＴと同じであり、検出ツール６Ｂの長さＬＸは加工ツール６ＡＢの長さＬＴよりもΔＰ１だけ長く、検出ツール６Ｂの長さＬＸは加工ツール６ＡＣの長さＬＴよりもΔＰ２だけ長い。検出ツール６Ｂは、金属等の導電性材料により形成されている。
【0024】
図２に示すように、キャリッジ３８は、Ｚ軸方向およびＹ軸方向に移動自在に設けられている。キャリッジ３８は、スピンドル６０をＺ軸方向およびＹ軸方向に移動させる。キャリッジ３８は、第１キャリッジ３８Ａと第２キャリッジ３８Ｂとを備えている。第１キャリッジ３８Ａは、左右方向に延びる一対の第１ガイドシャフト３９Ａに支持されている。本実施形態では、第１ガイドシャフト３９Ａが伸びる方向をＹ軸に設定している。第１キャリッジ３８Ａは、第１駆動機構３８Ｃ（図９参照）によって、第１ガイドシャフト３９Ａに沿ってＹ軸方向に移動することができる。第１ガイドシャフト３９Ａは、第２収容空間２８（図３参照）内に設けられている。第１ガイドシャフト３９Ａの左端は、左壁１４に接続している。第１ガイドシャフト３９Ａの右端は、右壁１５に接続している。第２キャリッジ３８Ｂは、上下方向に延びる一対の第２ガイドシャフト３９Ｂに支持されている。本実施形態では、第２ガイドシャフト３９Ｂが伸びる方向をＺ軸に設定している。第２キャリッジ３８Ｂは、第２駆動機構３８Ｄ（図９参照）によって、第２ガイドシャフト３９Ｂに沿ってＺ軸方向に移動することができる。第２ガイドシャフト３９Ｂは、第１キャリッジ３８Ａに設けられている。このため、第１キャリッジ３８ＡがＹ軸方向に移動すると、第２キャリッジ３８Ｂも同様にＹ軸方向に移動する。第１駆動機構３８Ｃおよび第２駆動機構３８Ｄは、制御装置８０（図１参照）に制御される。
【0025】
図２に示すように、保持部材３５は、ツールマガジン４０と、回転支持部材５０と回転保持部材７０（図４参照）とを備えている。図２に示すように、ツールマガジン４０は、回転支持部材５０と移動機構５８との間に設けられている。ツールマガジン４０は、移動機構５８に接続されている。ツールマガジン４０は、移動機構５８がＸ軸方向に移動することによって、Ｘ軸方向に移動可能に構成されている。図６に示すように、ツールマガジン４０は、複数の加工ツール６Ａおよび１つの検出ツール６Ｂを収容することが可能な部材である。ツールマガジン４０は、箱状に形成されている。ツールマガジン４０の上面４０Ａには、加工ツール６Ａおよび検出ツール６Ｂを収容する複数の孔部４２が形成されている。加工ツール６Ａおよび検出ツール６Ｂは、その上部が露出された状態で孔部４２に挿入される。なお、加工ツール６Ａまたは検出ツール６Ｂを交換する際には、スピンドル６０の把持部６４によって把持されている加工ツール６Ａまたは検出ツール６Ｂを孔部４２に戻す。そして、次に使用する加工ツール６Ａまたは検出ツール６Ｂの上方の位置までスピンドル６０を移動させ、把持部６４の下方に位置する加工ツール６Ａの被把持部７Ａ（図１０参照）または検出ツール６Ｂの被把持部９Ａ（図１０参照）を把持部６４が把持する。
【0026】
図６に示すように、ツールマガジン４０の上面４０Ａには、加工ツール６Ａまたは検出ツール６Ｂが接触したことを検知することができるツールセンサ４５が設けられている。ツールセンサ４５は、導電性材料から形成された上面４５Ａを有する。ツールセンサ４５は、ツールマガジン４０の上面４０Ａから突出するように形成されている。本実施形態では、加工ツール６Ａおよび検出ツール６Ｂが導電性材料から形成されているため、ツールセンサ４５は、加工ツール６Ａまたは検出ツール６Ｂを把持するスピンドル６０とツールセンサ４５の上面４５Ａとの間が電気的に導通されることにより、ツールセンサ４５と加工ツール６Ａまたは検出ツール６Ｂとの接触を検知することができる。
【0027】
図２に示すように、ツールマガジン４０の右方には、保持部材３５のツールマガジン４０をＸ軸方向に移動させる移動機構５８が設けられている。図７に示すように、移動機構５８は、本体ケース５９Ａと、第３ガイドシャフト５９Ｂと、ガイドキャリッジ５９Ｃと、第１モータ５９Ｄと、連結部材５９Ｅとを備えている。本体ケース５９Ａは、直方体形状に形成されている。本体ケース５９Ａは、第１収容空間２７（図２参照）に収容されている。第３ガイドシャフト５９Ｂは、前後方向に延びる。本実施形態では、第３ガイドシャフト５９Ｂが伸びる方向をＸ軸に設定している。第３ガイドシャフト５９Ｂは、本体ケース５９Ａ内に配置されている。ガイドキャリッジ５９Ｃは、第３ガイドシャフト５９Ｂに摺動自在に支持されている。ガイドキャリッジ５９Ｃは、第１モータ５９Ｄを駆動することによって、第３ガイドシャフト５９Ｂに沿ってＸ軸方向に移動することができる。第１モータ５９Ｄは、制御装置８０（図１参照）に制御される。ガイドキャリッジ５９Ｃの左方には、ツールマガジン４０とガイドキャリッジ５９Ｃとを連結する連結部材５９Ｅが設けられている。
【0028】
図７に示すように、ツールマガジン４０には、回転支持部材５０を回転可能に支持する回転軸４６が設けられている。回転軸４６は、Ｙ軸方向に延びている。図４に示すように、回転軸４６には、回転支持部材５０が連結されている。ツールマガジン４０には、回転軸４６をＢ軸回りθＢに回転させる第２モータ４７（図９参照）が設けられている。第２モータ４７は、制御装置８０（図１参照）に制御される。第２モータ４７が駆動することで、回転軸４６がＢ軸回りθＢに回転する。そして、回転軸４６の回転に伴い、回転支持部材５０はＢ軸回りθＢに回転する。
【0029】
図２に示すように、回転支持部材５０は、回転軸４６を介してツールマガジン４０に接続されている。回転支持部材５０は、Ｂ軸回りθＢに回転可能に構成されている。回転支持部材５０は、回転保持部材７０をＡ軸回りθＡに回転可能に支持している。図４に示すように、回転支持部材５０は、平面視において、略Ｕ字形状に形成されている。回転支持部材５０は、第１部分５１と、第２部分５２と、第３部分５３とを備えている。第１部分５１は、Ｘ軸方向に延びている。第１部分５１には、回転軸４６が連結されている。第２部分５２は、第１部分５１の後端から左方に向かって延びている。第３部分５３は、第１部分５１の前端から左方に向かって延びている。第２部分５２と第３部分５３とは、互いに対向している。回転保持部材７０は、第２部分５２の左部、および、第３部分５３の左部に回転可能に支持されている。なお、第３部分５３には、第３モータ５５を収容するケース５６が設けられている。第３モータ５５は、回転保持部材７０をＡ軸回りθＡに回転させる。第３モータ５５は、制御装置８０（図１参照）に制御される。回転支持部材５０は、移動機構５８（図２参照）がＸ軸方向に移動することによって、Ｘ軸方向に移動する。
【0030】
図５に示すように、回転保持部材７０は、保持具８を着脱自在に保持する。即ち、回転保持部材７０は、保持具８を介して被加工物５および検出治具（図８参照）を着脱自在に保持する。回転保持部材７０は、Ｘ軸方向に移動可能に構成されている。即ち、回転保持部材７０は、移動機構５８（図２参照）がＸ軸方向に移動することによって、Ｘ軸方向に移動する。回転保持部材７０は、Ａ軸回りθＡおよびＢ軸回りθＢに回転可能に構成されている。回転保持部材７０は、保持本体７１と、第１位置決め部７２と、第２位置決め部７３と、第１固定機構７４と、第２固定機構７５と、第３位置決め部７６とを備えている。
【0031】
【0032】
図５に示すように、第１位置決め部７２、第２位置決め部７３および第３位置決め部７６は、回転保持部材７０の保持本体７１に対する保持具８の位置決めを行う機能を有する。第１位置決め部７２、第２位置決め部７３および第３位置決め部７６は、保持本体７１に設けられている。例えば、保持具８を図４の矢印Ｙ１の方向に移動させて、保持具８を回転保持部材７０に取り付けるとき、保持具８の第１係止突起８ｂは第１位置決め部７２に接触し、保持具８の第２係止突起８ｃは第２位置決め部７３に接触し、保持具８の位置決め溝８ｆに第３位置決め部７６が接触する。これにより、回転保持部材７０の保持本体７１に対する保持具８の位置決めが行われる。
【0033】
第１固定機構７４および第２固定機構７５は、手動により操作される。第１固定機構７４および第２固定機構７５は、保持具８を保持本体７１に固定する機能を有する。回転保持部材７０の保持本体７１に対する保持具８の位置決めがされている状態で、作業者が第１固定機構７４および第２固定機構７５を図５の矢印Ｈ１の方向に回転させることによって、第１固定機構７４が保持具８の第１押し当て溝８ｄに押し当てられて係止し、第２固定機構７４が保持具８の第２押し当て溝８ｅに押し当てられて係止する。これにより、保持具８は回転保持部材７０に保持される。なお、保持具８を回転保持部材７０から取り外すときには、作業者は第１固定機構７４および第２固定機構７５を図５の矢印Ｈ２の方向に回転させて、保持具８を図５の矢印Ｙ２の方向に移動させる。
【0034】
図８に示すように、本実施形態では、検出治具３０には、保持具８が取り付けられている。検出治具３０は、保持具８が取り付けられた状態で回転保持部材７０（図４参照）に保持される。検出治具３０は、保持具８の挿入孔８ａに挿入されて保持されている。検出治具３０は、円板状に形成された本体部３１と、本体部３１に形成された検出部材３２と、を備えている。本体部３１は、第１平面部３１Ａと、第１平面部３１Ａの裏側に位置する第２平面部３１Ｂとを有している。本体部３１には、第１平面部３１Ａから第２平面部３１Ｂに亘って１つの第１貫通孔３３Ａと２つの第２貫通孔３３Ｂとが貫通形成されている。第１貫通孔３３Ａは、Ｘ軸方向に延びる長孔である。第２貫通孔３３Ｂは、Ｙ軸方向に延びる長孔である。検出部材３２は、Ｙ軸方向に延びかつ第１貫通孔３３Ａに配置された第１棒部材３４Ａと、Ｘ軸方向に延びかつ第２貫通孔３３Ｂに配置された第２棒部材３４Ｂとを備えている。第１棒部材３４Ａおよび第２棒部材３４Ｂは、円柱状に形成されている。第１棒部材３４Ａは、検出ツール６Ｂの第１の点Ｍ１（図１１参照）および第２の点Ｍ２（図１１参照）と接触する。第２棒部材３４Ｂは、検出ツール６Ｂの第３の点Ｍ３図１３参照）および第４の点Ｍ４（図１３参照）と接触する。
【0035】
図９に示すように、切削加工機１０の全体の動作は、制御装置８０によって制御されている。制御装置８０の構成は特に限定されない。制御装置８０は、例えばマイクロコンピュータである。マイクロコンピュータのハードウェアの構成は特に限定されないが、例えば、ホストコンピュータなどの外部機器から印刷データなどを受信するインターフェイス（Ｉ／Ｆ）と、制御プログラムの命令を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ：central processing unit）と、ＣＰＵが実行するプログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）と、プログラムを展開するワーキングエリアとして使用されるＲＡＭ（random access memory）と、プログラムや各種データを格納するメモリなどの記憶装置と、を備えている。図１に示すように、制御装置８０は、ケース本体１２の内部に設けられている。ただし、制御装置８０はケース本体１２の内部に設けられていなくてもよい。
【0036】
図９に示すように、制御装置８０は、回転部６３、第１駆動機構３８Ｃ、第２駆動機構３８Ｄ、第１モータ５９Ｄ、第２モータ４７および第３モータ５５と通信可能に接続され、これらを制御する。制御装置８０は、スピンドル６０のＺ軸方向およびＹ軸方向の移動、加工ツール６ＡのＳ軸回りθＳの回転、および、保持部材３５の移動および回転（即ちツールマガジン４０のＸ軸方向の移動と回転支持部材５０のＢ軸回りθＢの回転と回転保持部材７０のＡ軸回りθＡの回転）を制御する。
【0037】
図９に示すように、制御装置８０は、記憶部８１と、第１取得部８２と、第２取得部８３と、第１角度算出部８４と、長さ取得部８５と、第１補正値算出部８６と、第２補正値算出部８７と、第３取得部８８と、第４取得部８９と、第２角度算出部９０と、第３補正値算出部９１と、位置補正部９２とを備えている。制御装置８０の各部の機能は、プログラムによって実現されている。このプログラムは、例えばＣＤやＤＶＤなどの記録媒体から読み込まれる。なお、このプログラムは、インターネットを通じてダウンロードされるものであってもよい。また、制御装置８０の各部の機能は、プロセッサおよび／または回路などによって実現可能なものであってもよい。なお、これら各部の具体的な機能については後述する。
【0038】
記憶部８１は、検出ツール６Ｂの長さを記憶する。具体的には、記憶部８１は、検出ツール６Ｂのフランジ９Ｃから検出部９Ｂの下端までの長さＬＸ（図１０参照）を記憶する。
【0039】
次に、加工ツール６Ａを把持するスピンドル６０の位置を補正する手順について説明する。ここで、スピンドル６０は、通常Ｚ軸と平行となるように設けられる。即ち、Ｓ軸とＺ軸とが平行となるように設けられる。しかし、例えば、図１１に示すように、部品の組み立て誤差等によりＢ軸方向（即ちＹ軸方向）から見てＳ軸がＺ軸に対して傾いている場合があり得る。即ち、スピンドル６０がＺ軸に対して傾いていることがあり得る。このような場合に、検出ツール６Ｂを用いて位置補正を行いスピンドル６０の原点を設定した後に、検出ツール６Ｂとは長さが異なる加工ツール６Ａをスピンドル６０に把持させると、図１２に示すように、加工ツール６Ａを把持するスピンドル６０が原点に位置するときの加工ツール６Ａの先端の位置と、検出ツール６Ｂを把持するスピンドル６０が原点に位置するときの検出ツール６Ｂの先端の位置とにずれが生じる。即ち、Ｚ軸方向にΔＺのずれが生じかつＸ軸方向にΔＸＺのずれが生じる。このような状態で、被加工物５の切削加工を開始すると、意図しない成果物になる虞がある。また、図１３に示すように、Ａ軸方向（即ちＸ軸方向）から見てＳ軸がＺ軸に対して傾いている場合があり得る。この場合には、図１４に示すように、Ｚ軸方向にΔＺのずれが生じかつＹ軸方向にΔＹＺのずれが生じる。このときも同様に、意図しない成果物になる虞がある。なお、図１２および図１４では、加工ツール６Ａを一点鎖線で表している。図１５は、加工ツール６Ａを把持するスピンドル６０の位置を補正する手順を示したフローチャートである。ここでは、加工ツール６Ａの長さＬＴと検出ツール６Ｂの長さＬＸとが異なる場合を例に説明する。
【0040】
まず、ステップＳ１０において、第１取得部８２は、第１の座標値Ｃ１（Ｘ１、Ｚ１）を取得する。図１６に示すように、第１取得部８２は、検出ツール６Ｂを把持したスピンドル６０をＺ軸方向に移動させかつツールマガジン４０（図６参照）をＸ軸方向に移動させて、検出ツール６Ｂを検出部材３２に接触させる。ここでは、ツールマガジン４０をＸ軸方向に移動させることによって、回転保持部材７０も同様にＸ軸方向に移動する。図１７に示すように、第１取得部８２は、検出ツール６Ｂの第１の点Ｍ１（図１１も参照）を検出部材３２（ここでは第１棒部材３４Ａ）に接触させる。第１の座標値Ｃ１（Ｘ１、Ｚ１）は、検出ツール６Ｂの第１の点Ｍ１と検出部材３２（ここでは第１棒部材３４Ａ）とが接触したときのスピンドル６０の座標値である。なお、ステップＳ１０、ステップＳ２０、ステップＳ４０およびステップＳ５０では、回転保持部材７０はＡ軸の原点に位置しかつ回転支持部材５０はＢ軸の原点に位置する。即ち、回転保持部材７０はＡ軸回りθＡに回転しておらず、回転支持部材５０はＢ軸回りθＢに回転していない。また、検出ツール６Ｂと検出部材３２とが接触したときには、電流が流れるように構成されているため、第１取得部８２、第２取得部８３、第３取得部８８および第４取得部８９は、電流が流れたときのスピンドル６０の位置に基づいて、それぞれ、第１の座標値Ｃ１（Ｘ１、Ｚ１）、第２の座標値Ｃ２（Ｘ２、Ｚ２）、第３の座標値Ｃ３（Ｙ１、Ｚ１）および第４の座標値Ｃ４（Ｙ２、Ｚ２）を取得することができる。
【0041】
ステップＳ２０において、第２取得部８３は、第２の座標値Ｃ２（Ｘ２、Ｚ２）を取得する。第２取得部８３は、検出ツール６Ｂを把持したスピンドル６０をＺ軸方向に移動させかつツールマガジン４０（図６参照）をＸ軸方向に移動させて、検出ツール６Ｂを検出部材３２に接触させる。図１８に示すように、第２取得部８３は、検出ツール６Ｂの第２の点Ｍ２（図１１も参照）を検出部材３２（ここでは第１棒部材３４Ａ）に接触させる。第２の座標値Ｃ２（Ｘ２、Ｚ２）は、検出ツール６Ｂの第２の点Ｍ２と検出部材３２（ここでは第１棒部材３４Ａ）とが接触したときのスピンドル６０の座標値である。第２の点Ｍ２は、第１の点Ｍ１よりもフランジ９Ｃから離れて位置する。即ち、第１の点Ｍ１は、第２の点Ｍ２よりもフランジ９Ｃの近くに位置する。
【0042】
ステップＳ３０において、図１９に示すように、第１角度算出部８４は、第１の座標値Ｃ１（Ｘ１、Ｚ１）および第２の座標値Ｃ２（Ｘ２、Ｚ２）に基づいて、Ｂ軸方向（即ちＹ軸方向）から見たときのＺ軸とＳ軸とのなす第１傾斜角度θＸを算出する。第１傾斜角度θＸは、θＸ＝α＝ａｔａｎ｛（Ｘ２－Ｘ１）／（Ｚ２－Ｚ１）｝＝ａｔａｎ（ΔＺＺ／ΔＸＺ）となる。
【0043】
ステップＳ４０において、第３取得部８８は、第３の座標値Ｃ３（Ｙ１、Ｚ１）を取得する。第３取得部８８は、検出ツール６Ｂを把持したスピンドル６０をＺ軸方向およびＹ軸方向に移動させ、検出ツール６Ｂを検出部材３２に接触させる。第３取得部８８は、検出ツール６Ｂの第３の点Ｍ３（図１３参照）を検出部材３２（ここでは第２棒部材３４Ｂ）に接触させる。第３の座標値Ｃ３（Ｙ１、Ｚ１）は、検出ツール６Ｂの第３の点Ｍ３と検出部材３２（ここでは第２棒部材３４Ｂ）とが接触したときのスピンドル６０の座標値である。
【0044】
ステップＳ５０において、第４取得部８９は、第４の座標値Ｃ４（Ｙ２、Ｚ２）を取得する。第４取得部８９は、検出ツール６Ｂを把持したスピンドル６０をＺ軸方向およびＹ軸方向に移動させて、検出ツール６Ｂを検出部材３２に接触させる。第４取得部８９は、検出ツール６Ｂの第４の点Ｍ４（図１３参照）を検出部材３２（ここでは第２棒部材３４Ｂ）に接触させる。第４の座標値Ｃ４（Ｙ２、Ｚ２）は、検出ツール６Ｂの第４の点Ｍ４と検出部材３２（ここでは第２棒部材３４Ｂ）とが接触したときのスピンドル６０の座標値である。第４の点Ｍ４は、第３の点Ｍ３よりもフランジ９Ｃから離れて位置する。即ち、第３の点Ｍ３は、第４の点Ｍ４よりもフランジ９Ｃの近くに位置する。
【0045】
ステップＳ６０において、図２０に示すように、第２角度算出部９０は、第３の座標値Ｃ３（Ｙ１、Ｚ１）および第４の座標値Ｃ４（Ｙ２、Ｚ２）に基づいて、Ａ軸方向（即ちＸ軸方向）から見たときのＺ軸とＳ軸とのなす第２傾斜角度θＹを算出する。第２傾斜角度θＹは、θＹ＝α＝ａｔａｎ｛（Ｙ２－Ｙ１）／（Ｚ２－Ｚ１）｝＝ａｔａｎ（ΔＺＺ／ΔＹＺ）となる。
【0046】
ステップＳ７０において、長さ取得部８５は、スピンドル６０の把持部６４に把持されている加工ツール６Ａの長さＬＴを取得する。図１０に示すように、加工ツール６Ａの長さＬＴは、それぞれ異なっているため、長さ取得部８５によって、加工ツール６Ａの長さＬＴを取得する必要がある。図２１に示すように、長さ取得部８５は、加工ツール６Ａを把持したスピンドル６０をＺ軸方向およびＹ軸方向に移動させ、加工ツール６Ａの刃物部７Ｂの下端部がツールセンサ４５の上面４５Ａに接触させる。そして、長さ取得部８５は、加工ツール６Ａの刃物部７Ｂの下端部がツールセンサ４５の上面４５Ａに接触したことがツールセンサ４５によって検出されたときのスピンドル６０の位置に基づいて、加工ツール６Ａの長さＬＴを取得する。加工ツール６Ａとツールセンサ４５の上面４５Ａとが接触したときには、電流が流れるように構成されているため、長さ取得部８５は、電流が流れたときのスピンドル６０の位置に基づいて、加工ツール６Ａの長さＬＴを取得する。なお、ステップＳ７０の前には、スピンドル６０によって把持されていた検出ツール６Ｂはツールマガジン４０の孔部４２に戻され、これから使用する加工ツール６Ａがスピンドル６０に把持される。
【0047】
ステップＳ８０において、第１補正値算出部８６は、検出ツール６Ｂの長さＬＸと加工ツール６Ａの長さＬＴとの差（ＬＸ－ＬＴ）に基づいて、加工ツール６ＡのＺ軸方向の補正値Ａを算出する。ここでは、補正値Ａは、Ａ＝ＬＸ－ＬＴ＝ΔＺとなる。
【0048】
ステップＳ９０において、第２補正値算出部８７は、検出ツール６Ｂの長さＬＸと加工ツール６Ａの長さＬＴとの差（ＬＸ－ＬＴ）および第１傾斜角度θＸに基づいて、加工ツール６ＡのＸ軸方向の補正値Ｂを算出する。ここでは、補正値Ｂは、Ｂ＝ｔａｎ（θＸ）×（ＬＸ－ＬＴ）＝（ΔＸＺ／ΔＺＺ）×ΔＺとなる。
【0049】
ステップＳ１００において、第３補正値算出部９１は、検出ツール６Ｂの長さＬＸと加工ツール６Ａの長さＬＴとの差（ＬＸ－ＬＴ）および第２傾斜角度θＹに基づいて、加工ツール６ＡのＹ軸方向の補正値Ｃを算出する。ここでは、補正値Ｃは、Ｃ＝ｔａｎ（θＹ）×（ＬＸ－ＬＴ）＝（ΔＹＺ／ΔＺＺ）×ΔＺとなる。
【0050】
ステップＳ１１０において、位置補正部９２は、加工ツール６Ａを把持するスピンドル６０の位置を補正値Ａおよび補正値Ｂおよび補正値Ｃによって補正する。即ち、位置補正部９２は、検出ツール６Ｂによって切削加工機１０の位置補正が行われて設定された原点に補正値Ａおよび補正値Ｂおよび補正値Ｃを加えて、加工ツール６Ａの原点を新たに設定する。
【0051】
以上のように、本実施形態の切削加工機１０によると、第１補正値算出部８６は、加工ツール６ＡのＺ軸方向の補正値Ａを算出し、第２補正値算出部８７は、加工ツール６ＡのＸ軸方向の補正値Ｂを算出する。ここで、位置補正部９２は、加工ツール６Ａを把持するスピンドル６０の位置を補正値Ａによって補正するため、加工ツール６ＡのＺ軸方向の先端位置を検出ツール６ＢのＺ軸方向の先端位置に一致させることができる。また、位置補正部９２は、加工ツール６Ａを把持するスピンドル６０の位置を補正値Ｂによって補正するため、加工ツール６ＡのＸ軸方向の先端位置を検出ツール６ＢのＸ軸方向の先端位置に一致させることができる。これにより、部品の組み立て誤差や温度変化による熱膨張等によって、Ｚ軸とＳ軸とが平行でない場合（Ｓ軸がＸ軸に対して傾斜している）であっても、加工ツール６Ａとは長さの異なる検出ツール６Ｂを用いて補正された位置関係に基づいて、被加工物５を所望の形状に切削加工することができる。
【0052】
本実施形態の切削加工機１０では、制御装置８０は、第３の座標値Ｃ３（Ｙ１、Ｚ１）および第４の座標値Ｃ４（Ｙ２、Ｚ２）に基づいて、Ａ軸方向から見たときのＺ軸とＳ軸とのなす第２傾斜角度θＹを算出する第２角度算出部９０と、検出ツール６Ｂの長さＬＸと加工ツール６Ａの長さＬＴとの差（ＬＸ－ＬＴ）および第２傾斜角度θＹに基づいて、加工ツール６ＡのＹ軸方向の補正値Ｃを算出する第３補正値算出部９１と、を備えている。ここで、位置補正部９２は、加工ツール６Ａを把持するスピンドル６０の位置を補正値Ｃによって補正するため、加工ツール６ＡのＹ軸方向の先端位置を検出ツール６ＢのＹ軸方向の先端位置に一致させることができる。これにより、部品の組み立て誤差や温度変化による熱膨張等によって、Ｚ軸とＳ軸とが平行でない場合（Ｓ軸がＹ軸に対して傾斜している）であっても、検出ツール６Ｂを用いて補正された位置関係に基づいて、被加工物５を所望の形状に切削加工することができる。
【0053】
本実施形態の切削加工機１０では、検出部材３２は、Ｙ軸方向に延びかつ本体部３１に形成された第１貫通孔３３Ａに配置され、検出ツール６Ｂの第１の点Ｍ１および第２の点Ｍ２と接触する第１棒部材３４Ａを備えている。これにより、検出ツール６Ｂを容易に第１棒部材３４Ａに接触させることができる。
【0054】
本実施形態の切削加工機１０では、検出部材３２は、Ｘ軸方向に延びかつ本体部３１に形成された第２貫通孔３３Ｂに配置され、検出ツール６Ｂの第３の点Ｍ３および第４の点Ｍ４と接触する第２棒部材３４Ｂを備えている。これにより、検出ツール６Ｂを容易に第２棒部材３４Ｂに接触させることができる。
【0055】
本実施形態の切削加工機１０は、ツールマガジン４０に接続され、Ｂ軸回りθＢに回転可能に構成され、回転保持部材７０をＸ軸方向に延びるＡ軸回りθＡに回転可能に支持する回転支持部材５０、を備えている。これにより、被加工物５をＡ軸回りθＡに回転させることができるため、被加工物５の形状のバリエーションが増加する。
【0056】
本実施形態の切削加工機１０では、ツールセンサ４５は、ツールマガジン４０の上面４０Ａから突出するように形成されている。これにより、ツールセンサ４５用の別のスペースを必要としないため、加工空間を広く確保することができる。
【0057】
以上、本発明の好適な実施形態について説明した。しかし、上述の各実施形態は例示に過ぎず、本発明は他の種々の形態で実施することができる。
【0058】
上述した実施形態では、回転保持部材７０はＡ軸回りθＡに回転可能に構成されていたが、回転支持部材５０は、回転保持部材７０を回転不能に保持してもよい。
【0059】
上述した実施形態では、ツールセンサ４５は、ツールセンサ４５とスピンドル６０との間が電気的に導通することにより、ツールセンサ４５と加工ツール６Ａとの接触を検知するよう構成されていたが、これに限定されない。ツールセンサ４５は、例えば、感圧センサーを備えており、加工ツール６Ａの接触を感圧センサーにより検知するよう構成されていてもよい。
【符号の説明】
【0060】
５ 被加工物
６Ａ 加工ツール
６Ｂ 検出ツール
１０ 切削加工機
３０ 検出治具
３２ 検出部材
３５ 保持部材
４０ ツールマガジン
４５ ツールセンサ
６０ スピンドル
７０ 回転保持部材
８０ 制御装置
８２ 第１取得部
８３ 第２取得部
８４ 第１角度算出部
８５ 長さ取得部
８６ 第１補正値算出部
８７ 第２補正値算出部
８８ 第３取得部
８９ 第４取得部
９０ 第２角度算出部
９１ 第３補正値算出部
９２ 位置補正部
６Ａ 加工ツール
６Ｂ 検出ツール
１０ 切削加工機
３０ 検出治具
３２ 検出部材
３５ 保持部材
４０ ツールマガジン
４５ ツールセンサ
６０ スピンドル
７０ 回転保持部材
８０ 制御装置
８２ 第１取得部
８３ 第２取得部
８４ 第１角度算出部
８５ 長さ取得部
８６ 第１補正値算出部
８７ 第２補正値算出部
８８ 第３取得部
８９ 第４取得部
９０ 第２角度算出部
９１ 第３補正値算出部
９２ 位置補正部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】