專利名稱：氣動測微儀用校正裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣動測微儀用校正裝置。
背景技術(shù)：
例如，在將長條的開孔工具安裝于機(jī)床的主軸，并利用該開孔工具對發(fā)動機(jī)的工 作缸體或閥體等工件開設(shè)曲軸孔和柱塞孔等同軸度要求高的孔的情況下，使用用于抑制開 孔工具振動的襯套。該情況下，使主軸的軸心(即開孔工具的軸心)與襯套孔的軸心一致 地將開孔工具插入襯套孔(參照圖1(a)詳細(xì)后述)。然而，由于機(jī)床的熱位移等，有時主軸的軸心與襯套孔的軸心產(chǎn)生偏移(偏心)， 當(dāng)在該偏心狀態(tài)下繼續(xù)進(jìn)行開孔加工時，襯套孔的內(nèi)周面被偏磨損。其結(jié)果，襯套不起作 用，加工孔的同軸度惡化。從而，需要定期地計測主軸與襯套孔的偏心量，根據(jù)該偏心量來控制主軸位置 (即修正主軸與襯套孔的相對位置)，由此使主軸(開孔工具)的軸心與襯套孔的軸心一致 而防止襯套孔的偏磨損。因此，以往使用接觸式傳感器測定主軸與襯套孔的偏心量。圖21 (a)是接觸式傳 感器的側(cè)視圖，圖21(b)是圖21(a)的W向向視圖。如這些圖所示，接觸式傳感器1的計測 頭2的前端突出設(shè)有觸針3。代替開孔工具，將該計測頭2安裝于機(jī)床的主軸4之后，使主 軸4動作而使觸針3的前端的觸針球3a與襯套孔(省略圖示)的內(nèi)周面接觸，從而計測主 軸4與襯套孔的偏心量。但是，由于以往的接觸式傳感器為觸覺傳感器等原因，具有以下的問題點(diǎn)。(1)由于附著于襯套孔內(nèi)周面的切削屑等異物的咬入而容易產(chǎn)生計測誤差。(2)觸針3容易折斷，為了防止該觸針3的折損，需要使主軸以低速動作，因此計測 時耗費(fèi)時間。(3)由于觸針3產(chǎn)生故障等而每次更換計測頭2時，需要利用千分表進(jìn)行校正，因 此計測時耗費(fèi)時間。對此，作為能夠以短時間且高精度地進(jìn)行計測的非接觸式的傳感器，已知有氣動 測微儀。圖22(a)是表示以往的氣動測微儀的概要的圖，圖22(b)是表示所述氣動測微儀 用校正裝置的概要的圖。如圖22(a)所示，以往的氣動測微儀的計測頭11具有計測頭主體部14、形成于該 計測頭主體部14的前端的計測頭前端部12。在計測頭前端部12且在沿計測頭前端部12 的徑向相互相反的方向上形成有第一計測用氣體噴嘴16A和第二計測用氣體噴嘴16B，在 計測頭主體部14形成有與第一計測用氣體噴嘴16A和第二計測用氣體噴嘴16B連通的計 測用氣體供給路徑15。在計測時，將如圖所示的計測頭11 (計測頭前端部12)插入被計測體13的孔13a 后，從計測氣體供給源17將計測用氣體經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器18向計測頭主體部14的計測氣體 供給路徑15供給。并且，該計測用氣體在計測用氣體供給路徑15中流通，之后進(jìn)行分流而
4分別從第一計測用氣體噴嘴16A和第二計測用氣體噴嘴16B噴出。此時，在A/D轉(zhuǎn)換器18 中檢測計測用氣體的壓力(與計測用氣體的流量相當(dāng))，并將該檢測信號變換為數(shù)字信號 向控制裝置(省略圖示)輸出。在控制裝置中，根據(jù)從A/D轉(zhuǎn)換器18輸出的壓力檢測信號 求出計測用氣體的流量，并基于該計測用氣體流量的數(shù)據(jù)和預(yù)先存儲的表示計測用氣體流 量與孔徑的關(guān)系的數(shù)據(jù)求出被計測體孔13a的直徑D1。并且，使用圖22(b)所示的氣動測微儀用校正裝置(校對規(guī))19預(yù)先求出表示該 計測流量與孔徑的關(guān)系的數(shù)據(jù)。即，如圖所示，將計測頭11(計測頭前端部12)插入具有規(guī) 定的直徑D2的氣動測微儀用校正裝置19的校對孔19a后，將計測用氣體從氣體供給源17 經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器18向計測頭主體部14的氣體供給路徑15供給。并且，該計測用氣體在計 測用氣體供給路徑15中流通，之后進(jìn)行分流而分別從第一計測用氣體噴嘴16A和第二計測 用氣體噴嘴16B噴出。在A/D轉(zhuǎn)換器18中，檢測此時的計測用氣體的壓力(與計測用氣體 的流量相當(dāng))，并變換為數(shù)字信號向控制裝置(省略圖示)輸出。在控制裝置中，根據(jù)從A/ D轉(zhuǎn)換器18輸出的壓力檢測信號求出計測用氣體的流量。該計測對直徑D2的尺寸不同的 大小兩種的校對孔19a進(jìn)行，將此時計測的計測用氣體流量的數(shù)據(jù)和預(yù)先輸入的直徑D2的 數(shù)據(jù)作為表示所述計測用氣體流量與孔徑的關(guān)系的數(shù)據(jù)存儲于控制裝置中。專利文獻(xiàn)1日本特開2006-284376號公報；專利文獻(xiàn)2日本特開昭58-114835號公報；專利文獻(xiàn)3日本特開平6-186009號公報；專利文獻(xiàn)4日本特開平7-134018號公報。然而，在上述以往的氣動測微儀的計測頭11中，只能夠計測孔徑D1，不能夠計測 圖22(a)所示的計測頭12的外周面12a與被計測體孔13a的內(nèi)周面13b之間的間隙AGU AG2。從而，即使將該計測頭11直接用于襯套孔的計測，也只能夠計測襯套孔的內(nèi)徑，不能 夠計測計測頭前端部12的外周面12a與襯套孔的內(nèi)周面之間的間隙。S卩，不能夠計測主軸 與襯套孔的偏心量。因此，目前開發(fā)出一種能夠計測計測頭前端部的外周面與襯套孔的內(nèi)周面之間的 間隙的計測頭(詳細(xì)后述)。然而，在對能夠進(jìn)行這種間隙計測的計測頭進(jìn)行校正時，需要 使計測頭(計測頭前端部)的軸心與校對孔的軸心可靠地一致。對應(yīng)于此，由于上述現(xiàn)有 的校正裝置僅將計測頭前端部插入校對孔，因此，無法使計測頭(計測頭前端部)的軸心與 校對孔的軸心可靠地一致。

發(fā)明內(nèi)容
從而，本發(fā)明鑒于上述情況，其課題在于提供一種能夠使計測頭(計測頭前端部) 的軸心與校對孔的軸心可靠地一致的氣動測微儀用校正裝置。解決上述課題的第一發(fā)明的氣動測微儀用校正裝置用于校正氣動測微儀的計測 頭，所述氣動測微儀的計測頭具有形成有計測用氣體供給路徑的計測頭主體部；設(shè)于該 計測頭主體部的前端的計測頭前端部，該計測頭前端部形成有用于將從所述計測用氣體供 給路徑供給的計測用氣體從外周面的噴出口噴出的計測用氣體噴嘴，所述氣動測微儀用校 正裝置的特征在于，具有小徑的校對孔；
大徑的校對孔；定位機(jī)構(gòu)，其在將所述計測頭前端部插入所述小徑的校對孔時使所述計測頭前端 部的軸心與所述小徑的校對孔的軸心一致，在將所述計測頭前端部插入所述大徑的校對孔 時使所述計測頭前端部的軸心與所述大徑的校對孔的軸心一致。另外，第二發(fā)明的氣動測微儀用校正裝置用于校正氣動測微儀的計測頭，所述計 測頭計測時安裝于機(jī)床的主軸且插入組裝于所述機(jī)床的工作臺上的襯套的襯套孔中，從而 計測所述襯套孔與所述主軸的偏心量，所述計測頭具有計測頭主體部；設(shè)于該計測頭主 體部的前端且計測時插入所述襯套孔中的計測頭前端部，在所述計測頭前端部形成有用于 在計測時從所述計測頭前端部的外周面的噴出口向該外周面與所述襯套孔的內(nèi)周面之間 的間隙噴出計測用氣體的一個或多個計測用氣體噴嘴，另外，在所述計測頭主體部形成有 與各計測用氣體噴嘴對應(yīng)的各個計測用氣體供給路徑，分別從各個計測用氣體供給路徑對 各計測用氣體噴嘴供給計測用氣體，所述氣動測微儀用校正裝置的特征在于，具有小徑的校對孔；大徑的校對孔；定位機(jī)構(gòu)，其在將所述計測頭前端部插入所述小徑的校對孔時使所述計測頭前端 部的軸心與所述小徑的校對孔的軸心一致，在將所述計測頭前端部插入所述大徑的校對孔 時使所述計測頭前端部的軸心與所述大徑的校對孔的軸心一致。另外，第三發(fā)明的氣動測微儀用校正裝置以第一或第二發(fā)明的氣動測微儀用校正 裝置為基礎(chǔ)，其特征在于，所述定位機(jī)構(gòu)具有液壓油供給路徑、夾緊套筒、圍在該夾緊套筒的周圍的液壓室， 所述夾緊套筒在從所述液壓油供給路徑向所述液壓室供給的液壓油的壓力的作用下夾緊 所述計測頭主體部，由此使所述計測頭前端部的軸心與所述小徑的校對孔的軸心一致，使 所述計測頭前端部的軸心與所述大徑的校對孔的軸心一致。另外，第四發(fā)明的氣動測微儀用校正裝置以第三發(fā)明的氣動測微儀用校正裝置為 基礎(chǔ)，其特征在于，所述夾緊套筒、所述小徑的校對孔和所述大徑的校對孔串聯(lián)配設(shè)，所述夾緊套筒 的軸心、所述小徑的校對孔的軸心和所述大徑的校對孔的軸心一致。發(fā)明效果根據(jù)第一發(fā)明的氣動測微儀用校正裝置，其用于校正氣動測微儀的計測頭，所述 氣動測微儀的計測頭具有形成有計測用氣體供給路徑的計測頭主體部；設(shè)于該計測頭主 體部的前端的計測頭前端部，該計測頭前端部形成有用于將從所述計測用氣體供給路徑供 給的計測用氣體從外周面的噴出口噴出的計測用氣體噴嘴，所述氣動測微儀用校正裝置的 特征在于，具有小徑的校對孔；大徑的校對孔；定位機(jī)構(gòu)，其在將所述計測頭前端部插入 所述小徑的校對孔時使所述計測頭前端部的軸心與所述小徑的校對孔的軸心一致，在將所 述計測頭前端部插入所述大徑的校對孔時使所述計測頭前端部的軸心與所述大徑的校對 孔的軸心一致，因此，實(shí)現(xiàn)能夠進(jìn)行計測頭前端部的外周面與襯套孔的內(nèi)周面之間的間隙 計測的校正裝置。然而，本發(fā)明的氣動測微儀用校正裝置并不限定于能夠進(jìn)行間隙計測的 計測頭的校正，也可以適用于計測孔的內(nèi)徑的現(xiàn)有的計測頭的校正。這種情況下，通過使校 對孔的軸心與計測頭(計測頭前端部)的軸心一致，從而能夠防止計測頭(計測頭前端部)與校對孔較大偏心而導(dǎo)致校正精度降低的情況。根據(jù)第二發(fā)明的氣動測微儀用校正裝置，其用于校正氣動測微儀的計測頭，所述 計測頭計測時安裝于機(jī)床的主軸且插入組裝于所述機(jī)床的工作臺上的襯套的襯套孔中，從 而計測所述襯套孔與所述主軸的偏心量，所述計測頭具有計測頭主體部；設(shè)于該計測頭 主體部的前端且計測時插入所述襯套孔中的計測頭前端部，在所述計測頭前端部形成有用 于在計測時從所述計測頭前端部的外周面的噴出口向該外周面與所述襯套孔的內(nèi)周面之 間的間隙噴出計測用氣體的一個或多個計測用氣體噴嘴，另外，在所述計測頭主體部形成 有與各計測用氣體噴嘴對應(yīng)的各個計測用氣體供給路徑，分別從各個計測用氣體供給路徑 對各計測用氣體噴嘴供給計測用氣體，所述氣動測微儀用校正裝置的特征在于，具有小徑 的校對孔；大徑的校對孔；定位機(jī)構(gòu)，其在將所述計測頭前端部插入所述小徑的校對孔時 使所述計測頭前端部的軸心與所述小徑的校對孔的軸心一致，在將所述計測頭前端部插入 所述大徑的校對孔時使所述計測頭前端部的軸心與所述大徑的校對孔的軸心一致，因此， 能夠?qū)崿F(xiàn)有效適用于能夠進(jìn)行計測頭前端部的外周面與襯套孔的內(nèi)周面之間的間隙計測 的計測頭的校正裝置。根據(jù)第三發(fā)明的氣動測微儀用校正裝置，以第一或第二發(fā)明的氣動測微儀用校正 裝置為基礎(chǔ)，其特征在于，所述定位機(jī)構(gòu)具有液壓油供給路徑、夾緊套筒、圍在該夾緊套筒 的周圍的液壓室，所述夾緊套筒在從所述液壓油供給路徑向所述液壓室供給的液壓油的壓 力的作用下夾緊所述計測頭主體部，由此使所述計測頭前端部的軸心與所述小徑的校對孔 的軸心一致，使所述計測頭前端部的軸心與所述大徑的校對孔的軸心一致，因此，通過由夾 緊套筒等構(gòu)成的簡單結(jié)構(gòu)的定位機(jī)構(gòu)，能夠可靠且容易地使計測頭前端部的軸心與小徑的 校對孔的軸心一致，使計測頭前端部的軸心與大徑的校對孔的軸心一致。根據(jù)第四發(fā)明的氣動測微儀用校正裝置，以第三發(fā)明的氣動測微儀校正裝置為基 礎(chǔ)，其特征在于，所述夾緊套筒、所述小徑的校對孔和所述大徑的校對孔串聯(lián)配設(shè)，所述夾 緊套筒的軸心與所述小徑的校對孔的軸心和所述大徑的校對孔的軸心一致，因此，通過一 個夾緊套筒就能夠使計測頭前端部的軸心與小徑的校對孔的軸心一致，使計測頭前端部的 軸心與大徑的校對孔的軸心一致，并且，能夠連續(xù)且高效地進(jìn)行基于小徑的校對孔的校正 與基于大徑的校對孔的校正。


圖1 (a)是表示適用本發(fā)明的實(shí)施例的氣動測微儀用校正裝置(校對規(guī))所校正 的第一計測頭的機(jī)床的一例的圖，(b)是表示將所述計測頭安裝于所述機(jī)床的主軸的狀態(tài) 的主要部分放大圖。圖2是局部剖開所述計測頭示出的側(cè)視圖。圖3(a)是表示所述計測頭的一部分的剖視圖，(b)是圖2的A向向視圖，(c)是圖 2的B-B線向視剖視圖，(d)是圖2的C-C線向視剖視圖。圖4是所述氣動測微儀的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖5 (a)是圖4的D向向視圖，(b)是表示所述計測頭從(a)的狀態(tài)旋轉(zhuǎn)90度的 狀態(tài)的圖。圖6是表示計測用氣體流量與間隙的關(guān)系的數(shù)據(jù)的說明圖。
圖7(a)是本發(fā)明的實(shí)施例的氣動測微儀用校正裝置(校對規(guī))的剖視圖，(b)是 (a)的E向向視圖，(c)是(a)的F-F線向視剖視圖。圖8 (a)是表示使用所述氣動測微儀用校正裝置校正所述計測頭的狀況的圖，(b) 是(a)的G向向視圖。圖9是本發(fā)明的實(shí)施例的氣動測微儀用校正裝置所校正的第二計測頭的側(cè)視圖。圖10(a)是表示所述計測頭的一部分的剖視圖，(b)是圖9的H向向視圖，(c)是 圖9的I-I線向視剖視圖，(d)是圖9的J-J線向視剖視圖，(e)是圖9的K-K線向視剖視 圖，(f)是圖9的L-L線向視剖視圖。圖11是所述氣動測微儀的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖12是圖11的M向向視圖。圖13是表示使用氣動測微儀用校正裝置校正所述計測頭的狀況的圖(與圖8(b) 相同的圖)。圖14(a)是本發(fā)明的實(shí)施例的氣動測微儀用校正裝置所校正的第三計測頭的主 要部分側(cè)視圖，(b)是(a)的N向向視圖，(c)是(a)的0-0線向視剖視圖，(d)是(a)的 P-P線向視剖視圖，(e)是(a)的Q-Q線向視剖視圖。圖15是表示由所述計測頭進(jìn)行間隙計測的狀況的圖(與圖5相同的圖)。圖16是表示使用氣動測微儀用校正裝置校正所述計測頭的狀況的圖(與圖8(b) 相同的圖)。圖17是說明偏心量算出方法的圖，(a)是表示計測頭前端部與襯套孔不偏心時的 狀態(tài)的圖，(b)是表示計測頭前端部相對于襯套孔僅在X軸方向偏心的狀態(tài)的圖，(c)是(b) 的狀態(tài)的主要部分放大圖。圖18(a)是本發(fā)明的實(shí)施例的氣動測微儀用校正裝置所校正的第四計測頭的主 要部分側(cè)視圖，(b)是(a)的R向向視圖，(c)是(a)的S-S線向視剖視圖，(d)是(a)的 V-V線向視剖視圖。圖19(a)是表示由所述計測頭進(jìn)行間隙計測的狀況的圖(與圖5相同的圖)，(b) 是表示將所述計測頭從(a)的狀態(tài)旋轉(zhuǎn)90度的狀態(tài)的圖(與圖5相同的圖)。圖20是使用氣動測微儀用校正裝置校正所述計測頭的狀況的圖(與圖8(b)相同 的圖)。圖21(a)是接觸式傳感器的側(cè)視圖，(b)是(a)的W向向視圖。圖22(a)是表示以往的氣動測微儀的概要的圖，(b)是表示所述氣動測微儀用校 正裝置的概要的圖。符號說明21 機(jī)床；22 床身；23 工作臺；24 立柱；25 主軸頭；26 主軸；27 襯套 組裝件；27a 水平部；27b 垂直部；28、29、30 導(dǎo)軌；31 襯套；31a 襯套孔；31b 內(nèi) 周面；32 開孔工具；41 計測頭；42 計測頭主體部；43 計測頭前端部；43a外周面； 45連接部；46殼體；46a 內(nèi)周面；47螺釘；48凹入嵌合部；49、50錐形面；51A第 一計測用氣體噴嘴(計測用氣體噴嘴)；51B第二計測用氣體噴嘴；51C第三計測用氣體 噴嘴；51D 第四計測用氣體噴嘴；51A-1、51B-1、51C-1、51D-1 噴出口 ；52A、52B、52C、52D 鼓風(fēng)用噴嘴；52A-1、52B-1、52C-1、52D-1 噴出口 ；53A 第一計測用氣體供給路徑、計測
8用氣體供給路徑；53B 第二計測用氣體供給路徑；53C 第三計測用氣體供給路徑；53D 第四計測用氣體供給路徑；54 基端側(cè)部件；55A第一計測用氣體供給路徑、計測用氣體供 給路徑；55B第二計測用氣體供給路徑；55C第三計測用氣體供給路徑；55D第四計測 用氣體供給路徑；56鼓風(fēng)用氣體供給路徑；58長孔；59基端部；60軸部；61前端 部；62基端側(cè)端板；62a孔；63A第一計測用氣體供給路徑；63B第二計測用氣體供 給路徑；63C 第三計測用氣體供給路徑；63D 第四計測用氣體供給路徑；64A、64B、64C、 64D軟管；65鼓風(fēng)用氣體供給路徑；66空間部；67回轉(zhuǎn)接頭；68A第一計測用氣體 供給路徑；68B第二計測用氣體供給路徑；69A第一聯(lián)接器；69B第二聯(lián)接器；69C第 三聯(lián)接器；69D第四聯(lián)接器；70A第一計測用氣體供給路徑；70B第二計測用氣體供給路 徑；71回轉(zhuǎn)接頭；72鼓風(fēng)用氣體供給路徑；73 鼓風(fēng)用氣體供給路徑；74螺旋彈簧； 75鼓風(fēng)用氣體供給路徑；76A第一計測用氣體供給源；76B第二計測用氣體供給源；76C 第三計測用氣體供給源；76D第四計測用氣體供給源；77A第一 A/D轉(zhuǎn)換器；77B第A/ D轉(zhuǎn)換器；77C第三A/D轉(zhuǎn)換器；77D第四A/D轉(zhuǎn)換器；78 NC裝置；79鼓風(fēng)用氣體供 給源；80順序控制器；81控制裝置；91氣動測微儀用校正裝置；92收容孔；93夾 緊套筒；93a內(nèi)周面；94計測頭進(jìn)入孔；95 小徑的校對孔；95a內(nèi)周面；96 大徑的 校對孔；96a內(nèi)周面；97液壓室；98液壓油供給路徑；99軟管。
具體實(shí)施例方式以下，基于附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。圖1 (a)是表示適用本發(fā)明的實(shí)施例的氣動測微儀用校正裝置(校對規(guī))所校正 的第一計測頭的機(jī)床的一例的圖，圖1(b)是表示將所述計測頭安裝于所述機(jī)床的主軸的 狀態(tài)的主要部分放大圖。并且，圖2是局部剖開所述計測頭示出的側(cè)視圖。圖3(a)是表示 所述計測頭的一部分的剖視圖，圖3(b)是圖2的A向向視圖，圖3(c)是圖2的B-B線向視 剖視圖，圖3 (d)是圖2的C-C線向視剖視圖，圖4是所述氣動測微儀的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，圖5 (a) 是圖4的D向向視圖，圖5(b)是表示所述計測頭從圖5(a)的狀態(tài)旋轉(zhuǎn)90度的狀態(tài)的圖， 圖6是表示計測用氣體流量與間隙的關(guān)系的數(shù)據(jù)的說明圖。并且，圖7(a)是本發(fā)明的實(shí)施例的氣動測微儀用校正裝置的剖視圖，圖7(b)是圖 7(a)的E向向視圖，圖7(c)是圖7(a)的F-F線向視剖視圖，圖8 (a)是表示使用所述氣動 測微儀用校正裝置校正所述計測頭的狀況的圖，圖8(b)是圖8(a)的G向向視圖。圖1 (a)中例示的機(jī)床21包括床身22、設(shè)于床身22上的工作臺23、立柱24、主軸 頭25、主軸26及襯套組裝件27等。立柱24能夠沿設(shè)于床身22上表面的導(dǎo)軌28向與圖1(a)的紙面正交的方向(X 軸方向)移動，工作臺23能夠沿設(shè)于床身22上表面的導(dǎo)軌29向圖1(a)的左右方向(Z軸 方向)移動。作為主軸26的支承部的主軸頭25能夠沿設(shè)于立柱24的前表面的導(dǎo)軌30在 上下方向(Y軸方向)上移動。圖示例的機(jī)床是臥式機(jī)床，主軸26以軸向?yàn)樗降臓顟B(tài)設(shè) 于主軸頭25內(nèi)，由主軸頭25支承為能夠旋轉(zhuǎn)。立柱24、工作臺23和主軸頭26由未圖示的 進(jìn)給絲杠機(jī)構(gòu)等各軸的驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動，分別向X軸方向、Z軸方向和Y軸方向直線地移動。 主軸26被未圖示的主軸電動機(jī)驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)。襯套組裝件27具有水平部27a和垂直部27b，且固定于工作臺23上。在襯套組裝件27的水平部27a上，載置發(fā)動機(jī)的工作缸體或閥體等工件W并利用液壓等固定機(jī)構(gòu)固 定，在襯套組裝件27的垂直部安裝有襯套31。襯套31是在中心部具有橫截面為圓形的襯 套孔31a的圓筒狀的部件。另外，在主軸26安裝有長條的開孔工具32。在將該開孔工具 32插通于襯套孔31a并利用襯套31抑制其振動的同時，通過主軸26來驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，由此進(jìn)行 同軸度要求嚴(yán)格的曲軸孔或柱塞孔等孔33的開孔加工。并且，為了防止因機(jī)床21的熱位移等而使主軸26 (開孔工具32)的軸心與襯套孔 31a的軸心錯開(主軸26與襯套孔31a偏心)，而導(dǎo)致襯套孔31a的內(nèi)周面31b偏磨損的 情況，定期計測主軸26與襯套孔31a的偏心量。此時，在代替開口工具32，將圖1(b)所示的氣動測微儀的計測頭41安裝于主軸 26之后，通過插入襯套孔31a中進(jìn)行間隙計測(計測主軸26與襯套孔31a的偏心量)(詳 細(xì)后述)。此外，該情況的間隙計測并不限于實(shí)際上用于開孔加工的襯套31，如圖1(a)中 單點(diǎn)劃線所示，也可以通過將間隙計測專用的襯套31設(shè)于襯套組裝件27或其附近等方式， 對該間隙計測專用的襯套31進(jìn)行計測。如圖2及圖3(a) 圖3(d)所示，氣動測微儀的計測頭41具有圓柱狀(橫截面為 圓形)的計測頭主體部42、設(shè)于該計測頭主體部42前端的圓柱狀(橫截面為圓形)的計測 頭前端部43。計測頭主體部42的前端成為與計測頭前端部43 —體的連接部45 (前端側(cè)部 件)，該連接部45的凹入嵌合部48嵌合于計測頭主體部42的殼體46。另外，在殼體46的 外周面形成有多個長孔(凹部)58，通過從這些長孔58揷入的螺釘47將連接部45螺紋固 定于殼體46。計測頭前端部43的前端側(cè)周緣形成為錐形面49，計測頭前端部43的基端側(cè)周緣 也形成為錐形面50。錐形面49朝向計測頭前端部43的前端側(cè)且向計測頭前端部43的徑 向內(nèi)側(cè)傾斜，錐形面50朝向計測頭前端部43的基端側(cè)且向計測頭前端部43的徑向內(nèi)側(cè)傾 斜。并且，在該計測頭前端部43形成有兩個計測用氣體噴嘴51A、51B和四個鼓風(fēng)用噴 嘴 52A、52B、52C、52D。第一計測用氣體噴嘴51A和第二計測用氣體噴嘴51B沿計測頭前端部43的徑向 形成且彼此在計測頭前端部43的周向上隔開180度的角度，用于在計測時從計測頭前端部 43的外周面43a的噴出口 51A-1、51B-1向該外周面43a與襯套孔31a的內(nèi)周面31b之間的 間隙噴出計測用氣體。鼓風(fēng)用噴嘴52A、52B、52C、52D在計測頭前端部43的周向上分別隔 開90度的角度，用于從前端側(cè)的錐形面49的噴出口 52A-1、52B-1、52C-1、52D-1向前方朝 襯套孔31a的內(nèi)周面31b噴出鼓風(fēng)用氣體。另外，在連接部45形成有與第一計測用氣體噴 嘴51A連接的第一計測用氣體供給路徑53A、與第二計測用氣體噴嘴51B連接的第二計測用 氣體供給路徑53B、與鼓風(fēng)用噴嘴52A、52B、52C、52D連接的鼓風(fēng)用氣體供給路徑56。另一方面，計測頭主體部42除上述的連接部45之外，還具有作為前端側(cè)部件的殼 體46和基端側(cè)部件54。殼體46為圓筒狀的部件，在其板厚部分形成有第一計測用氣體供 給路徑55A和第二計測用氣體供給路徑55B。第一計測用氣體供給路徑55A與所述第一計 測用氣體供給路徑53A連接，第二計測用氣體供給路徑55B與所述第二計測用氣體供給路 徑53B連接?；藗?cè)部件54為在軸部60的前端側(cè)和基端側(cè)具有比軸部60的直徑大的前端部61和基端部59的結(jié)構(gòu)。前端部62配設(shè)在殼體46內(nèi)，與殼體46的內(nèi)周面46a相接且能夠 沿軸向滑動，軸部60插通于殼體46的基端側(cè)端板62的孔62a中，且能夠沿軸向移動。并 且，在前端部62與連接部45 (凹入部48)之間夾設(shè)有作為彈性部件的螺旋彈簧74。螺旋 彈簧74始終將計測頭前端部43 (連接部45)向前方按壓。從而，即使將計測頭前端部43 插入襯套孔31a時，計測頭前端部43與襯套31接觸，也如圖3 (a)中單點(diǎn)劃線所示，通過螺 旋彈簧74收縮使計測頭前端部43與殼體46 —起向基端側(cè)移動，從而緩和上述接觸時的沖 擊ο在基端側(cè)部件54形成有第一計測用氣體供給路徑63A和第二計測用氣體供給路 徑63B。在軸部60的外周面卷繞有撓性的第一軟管64A和第二軟管64B，第一軟管64A連 接殼體46側(cè)的第一計測用氣體供給路徑55A和基端側(cè)部件54側(cè)的第一計測用氣體供給路 徑63A，第二軟管64B連接殼體46側(cè)的第二計測用氣體供給路徑55B和基端側(cè)部件54側(cè)的 第二計測用氣體供給路徑63A。從而，經(jīng)由第一計測用氣體供給路徑63A、第一軟管64A、第 一計測用氣體供給路徑55A及第一計測用氣體供給路徑53A向第一計測用氣體噴嘴51A供 給計測用氣體，經(jīng)由第二計測用氣體供給路徑63B、第二軟管64B、第二計測用氣體供給路 徑55B及第二計測用氣體供給路徑53B向第二計測用氣體噴嘴51B供給計測用氣體。另外，在基端側(cè)部件54(前端部61、軸部60及基端部59)形成有鼓風(fēng)用氣體供給 路徑65。從而，經(jīng)由鼓風(fēng)用氣體供給路徑65、殼體46內(nèi)的前端部61與連接部45 (凹入嵌 合部48)之間的空間部66及鼓風(fēng)用氣體供給路徑56向鼓風(fēng)用噴嘴52A、52B、52C、52D供給 鼓風(fēng)用氣體。另外，在基端側(cè)部件54的外周面安裝有回轉(zhuǎn)接頭67，在基端側(cè)部件54的基端設(shè)有 裝拆部68，該裝拆部68具有能夠?qū)⒂嫓y頭41與開孔工具32相同地相對于主軸26裝拆的 構(gòu)造?；剞D(zhuǎn)接頭67的第一計測用氣體供給路徑68A經(jīng)由第一聯(lián)接器69A與形成于主軸 頭25的第一計測用氣體供給路徑70A連接，回轉(zhuǎn)接頭67的第二計測用氣體供給路徑68B 經(jīng)由第二聯(lián)接器69B與形成于主軸頭25的第二計測用氣體供給路徑70B連接。從而，從主 軸頭25的第一計測用氣體供給路徑70A經(jīng)由回轉(zhuǎn)接頭67的第一計測用氣體供給路徑68A 向基端側(cè)部件54的第一計測用氣體供給路徑63A供給計測用氣體，從主軸頭25的第二計 測用氣體供給路徑70B經(jīng)由回轉(zhuǎn)接頭67的第二計測用氣體供給路徑68B向基端側(cè)部件54 的第二計測用氣體供給路徑63B供給計測用氣體。另外，在主軸26安裝有回轉(zhuǎn)接頭71，該回轉(zhuǎn)接頭71的鼓風(fēng)用氣體供給路徑72與 形成于主軸頭25的鼓風(fēng)用氣體供給路徑73連接。從而，從主軸頭25的鼓風(fēng)用氣體供給路 徑73經(jīng)由回轉(zhuǎn)接頭71的鼓風(fēng)用氣體供給路徑72及形成于主軸26的鼓風(fēng)用氣體供給路徑 75向基端側(cè)部件54的鼓風(fēng)用氣體供給路徑65供給鼓風(fēng)用氣體。以下，基于圖4、圖5 (a)、圖5 (b)及圖6，對氣動測微儀的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及間隙計測操作 的步驟進(jìn)行說明。需要說明的是，以下的操作利用NC裝置(數(shù)值控制裝置)78通過控制所 述各軸的驅(qū)動機(jī)構(gòu)的動作和主軸電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)等來實(shí)施。在間隙計測時，首先，代替開孔工具32，將計測頭41安裝于主軸26，將該計測頭41 移動至襯套孔31a的入口之后，從鼓風(fēng)用氣體供給源79向計測頭前端部43的鼓風(fēng)用噴嘴 52A、52B、52C、52D(主軸頭25的鼓風(fēng)用氣體供給路徑73)供給鼓風(fēng)用氣體。其結(jié)果，該鼓風(fēng)用氣體從鼓風(fēng)用噴嘴52A、52B、52C、52D向襯套孔31a的內(nèi)周面31b噴出。因此，在內(nèi)周面 31b附著有切削屑等異物時，該異物被鼓風(fēng)用氣體吹飛而從內(nèi)周面31b除去。然后，如圖4所示，將計測頭前端部43插入襯套孔31a中，從NC裝置78向順序控 制器80輸出計測指令，當(dāng)從順序控制器80向氣動測微儀的控制裝置81輸出計測方向選擇 指令及計測開始指令時，開始由該控制裝置81進(jìn)行的A/D轉(zhuǎn)換器77A、77B和氣體供給源 76A、76B的控制，實(shí)施Y軸方向的間隙計測和X軸方向的間隙計測。這些間隙計測可以從Y 軸方向和X軸方向中的任一方向開始，但是，例如，首先進(jìn)行圖5 (a)所示的Y軸方向的間隙 計測，接下來如圖5 (b)所示，通過由NC裝置78進(jìn)行的主軸26的控制而使計測頭41 (計測 用氣體3)旋轉(zhuǎn)90度，進(jìn)行X軸方向的間隙計測。首先，當(dāng)對Y軸方向的間隙計測進(jìn)行詳細(xì)描述時，分別從第一計測用氣體供給源 76A和第二計測用氣體供給源76B將利用調(diào)節(jié)器等壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)為固定壓力的計測用 氣體，經(jīng)由第一 A/D轉(zhuǎn)換器77A和第二 A/D轉(zhuǎn)換器77B，向計測頭前端部43的第一計測用氣 體噴嘴51A(主軸頭25的第一計測用氣體供給路徑70A)和第二計測用氣體噴嘴51B (主軸 頭25的第二計測用氣體供給路徑70B)供給。其結(jié)果，這些計測用氣體從第一計測用氣體 噴嘴51A和第二計測用氣體噴嘴51B向計測頭前端部43的外周面43a與襯套孔31a的內(nèi) 周面31b之間的間隙ΔΥ1、ΔΥ2噴出。并且，此時，在第一 A/D轉(zhuǎn)換器77Α和第二 A/D轉(zhuǎn)換 器77Β中檢測各個計測用氣體的壓力(與計測用氣體的流量相當(dāng))，并將這些檢測信號變換 為數(shù)字信號向控制裝置81輸出。在控制裝置81中，根據(jù)從第一 A/D轉(zhuǎn)換器77Α和第二 A/D轉(zhuǎn)換器77Β輸出的壓力 檢測信號求出計測用氣體的流量，并根據(jù)該計測用氣體流量的數(shù)據(jù)和預(yù)先存儲的如圖6所 例示的表示計測用氣體流量與間隙的關(guān)系的數(shù)據(jù)求出間隙ΔΥ1與間隙ΔΥ2。進(jìn)而，在控制 裝置81中，根據(jù)上述間隙ΔΥ1、ΔΥ2的計測值，通過下述(1)式算出Y軸方向的主軸26(開 孔工具32)與襯套孔31a的偏心量Δ Y，并將該偏心量Δ Y向順序控制器80輸出。ΔΥ = (ΔΥ1-ΔΥ2)+2 · · · (1)接下來，詳細(xì)敘述X軸方向的間隙計測，與Y軸方向的間隙計測相同地，分別從第 一計測用氣體供給源76Α和第二計測用氣體供給源76Β將利用調(diào)節(jié)器等壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào) 節(jié)為固定壓力的計測用氣體，經(jīng)由第一 A/D轉(zhuǎn)換器77Α和第二 A/D轉(zhuǎn)換器77Β向計測頭前 端部43的第一計測用氣體噴嘴51Α(主軸頭25的第一計測用氣體供給路徑70Α)和第二計 測用氣體噴嘴51Β(主軸頭25的第二計測用氣體供給路徑70Β)供給。其結(jié)果，這些計測 用氣體從第一計測用氣體噴嘴51Α和第二計測用氣體噴嘴51Β向計測頭前端部43的外周 面43a與襯套孔31a的內(nèi)周面31b之間的間隙ΔΧ1、ΔΧ2噴出。并且，此時，在第一 A/D轉(zhuǎn) 換器77Α和第二 A/D轉(zhuǎn)換器77Β中，檢測各個計測用氣體的壓力(與計測用氣體的流量相 當(dāng))，將這些檢測信號變換為數(shù)字信號向控制裝置81輸出。在控制裝置81中，根據(jù)從第一 A/D轉(zhuǎn)換器77Α和第二 A/D轉(zhuǎn)換器77Β輸出的壓力 檢測信號求出計測用氣體的流量，并根據(jù)該計測用氣體流量的數(shù)據(jù)和預(yù)先存儲的圖6所例 示的表示計測用氣體流量與間隙的關(guān)系的數(shù)據(jù)求出間隙ΔΧ1與間隙ΔΧ2。進(jìn)而，在控制裝 置81中，根據(jù)這些間隙ΔΧ1、ΔΧ2的計測值，由下述(2)式算出X軸方向的主軸26 (開孔 工具32)與襯套孔31a的偏心量Δ X，并將該偏心量Δ X向順序控制器80輸出。ΔΧ = (ΔΧ1-ΔΧ2)+2 · · · (2)
在順序控制器80中，將從控制裝置81輸入的偏心量ΔΧ、Δ Y收容于NC裝置78 的宏變量中。并且，在NC裝置78中，通過根據(jù)該偏心量Δ X、Δ Y變換X、Y坐標(biāo)而控制主軸 26的位置(即，修正主軸26與襯套孔31a的相對位置)，從而使主軸26 (開孔工具32)的 軸心與襯套孔31a的軸心一致，而防止襯套孔31a的偏磨損。并且，圖6所例示的表示計測用氣體流量與間隙的關(guān)系的數(shù)據(jù)通過利用圖7 (a) 圖7(c)所示的氣動測微儀用校正裝置91進(jìn)計測頭41的校正而求出。如圖7(a) 圖7(c)所示，氣動測微儀用校正裝置91收容于收容孔92。氣動測微 儀用校正裝置91的收容場所(設(shè)有收容孔92的場所)是任意的，可以在例如襯套組裝件 27或其附近、或者工具收容部或其附近等。氣動測微儀用校正裝置91具有設(shè)于計測頭進(jìn)入孔94的中途的夾緊套筒93、小徑 的校對孔(小范圍)95、大徑的校對孔(大范圍)96。小徑的校對孔95具有直徑D1，大徑的 校對孔96具有大于Dl的直徑D2。夾緊套筒93、小徑的校對孔95和大徑的校對孔96串聯(lián) 配置，且夾緊套筒93的軸心與小徑的校對孔95的軸心和大徑的校對孔96的軸心一致。夾 緊套筒93通過金屬材料等形成為薄的圓筒狀。另外，在氣動測微儀用校正裝置91形成有圍在夾緊套筒93的周圍的圓筒狀的液 壓室97和與該液壓室97連接的液壓油供給路徑98。這些液壓油供給路徑98、液壓室97 和夾緊套筒93構(gòu)成定位機(jī)構(gòu)。在液壓油供給路徑98連接有撓性的軟管99。氣動測微儀用 校正裝置91成為浮動狀態(tài)。即，在氣動測微儀用校正裝置91的周邊沒有設(shè)置阻止向校對 孔95、96的徑向(箭頭T方向)動作的部件，氣動測微儀用校正裝置91能夠在收容孔92 內(nèi)自由地向所述徑向(箭頭T方向)移動。接下來，根據(jù)圖4、圖8 (a)及圖8(b)說明校正操作的步驟。此外，以下操作通過由 NC裝置(數(shù)值控制裝置)78控制所述各軸的驅(qū)動機(jī)構(gòu)等來實(shí)施。在校正時，首先，將計測頭41移動到氣動測微儀用校正裝置91 (計測頭進(jìn)入孔94) 的入口后，從鼓風(fēng)用氣體供給源79向計測頭前端部43的鼓風(fēng)用噴嘴52A、52B、52C、52D (主 軸頭25的鼓風(fēng)用氣體供給路徑73)供給鼓風(fēng)用氣體。其結(jié)果，該鼓風(fēng)用氣體朝向夾緊套筒 93的內(nèi)周面93a、小徑的校對孔95的內(nèi)周面95a及大徑的校對孔96的內(nèi)周面96a噴出。因 此，當(dāng)在這些內(nèi)周面93a、95a、96a附著有切削屑等異物時，該異物被鼓風(fēng)用氣體吹飛而從 內(nèi)周面93a、95a、96a除去。此外，根據(jù)氣動測微儀用校正裝置91的收容狀態(tài)等，在異物沒 有可能附著于內(nèi)周面93a、95a、96a的情況下，可以不進(jìn)行鼓風(fēng)。在校正開始時，首先，如圖8 (a)所示，將計測頭前端部43插入小徑的校對孔95 中。此時，計測頭主體部42 (殼體46)位于夾緊套筒93內(nèi)。并且，當(dāng)從未圖示的液壓油供給 源經(jīng)由軟管99及液壓油供給路徑98向液壓室97供給時，該液壓室97的液壓如箭頭U所 示作用于夾緊套筒93整體，通過稍微縮小夾緊套筒93的直徑，使得夾緊套筒93夾緊計測 頭主體部42 (殼體46)。其結(jié)果，計測頭前端部43的軸心與小徑的校對孔95的軸心一致。 即，如圖8(b)所示，計測頭前端部43的外周面43a與小徑的校對孔95的內(nèi)周面95a之間 的間隙AGl在計測頭前端部43的周向整體成為固定值(規(guī)定值)。該狀態(tài)下，與間隙計測時相同地，分別從第一計測用氣體供給源76A和第二計測 用氣體供給源76B將利用調(diào)節(jié)器等壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)為固定壓力的計測用氣體，經(jīng)由第一 A/D轉(zhuǎn)換器77A和第二 A/D轉(zhuǎn)換器77B向計測頭前端部43的第一計測用氣體噴嘴51A (主
13軸頭25的第一計測用氣體供給路徑70A)和第二計測用氣體噴嘴51B(主軸頭25的第二計 測用氣體供給路徑70B)供給。其結(jié)果，所述計測用氣體從第一計測用氣體噴嘴51A和第二 計測用氣體噴嘴51B向計測頭前端部43的外周面43a和小徑的校對孔95的內(nèi)周面95a之 間的間隙AGl噴出。此時，在第一 A/D轉(zhuǎn)換器77A和第二 A/D轉(zhuǎn)換器77B中分別檢測計測 用氣體的壓力(與計測用氣體的流量相當(dāng))，并將這些檢測信號變換為數(shù)字信號向控制裝 置81輸出。并且，在控制裝置81中，根據(jù)從第一 A/D轉(zhuǎn)換器77A和第二 A/D轉(zhuǎn)換器77B輸出 的壓力檢測信號求出計測用氣體的流量Q1，將該計測用氣體流量Ql的數(shù)據(jù)和預(yù)先輸入的 間隙AGl的數(shù)據(jù)作為圖6所示的表示計測用氣體流量Ql與間隙AGl的關(guān)系的點(diǎn)Pl的數(shù) 據(jù)存儲。接著，從液壓室97經(jīng)由液壓油供給路徑98及軟管99排出液壓油，在暫時解除夾 緊套筒93對計測頭主體部42(殼體46)的夾緊后，將計測頭前端部43插入大徑的校對孔 96中。此時，計測頭主體部42 (殼體46)位于夾緊套筒93內(nèi)。并且，與上述相同地，通過從 所述液壓油供給源經(jīng)由軟管99及液壓油供給路徑98向液壓室97供給，利用該液壓室97 的液壓使夾緊套筒93夾緊計測頭主體部42 (殼體46)。其結(jié)果，計測頭前端部43的軸心 與大徑的校對孔96的軸心一致。即，如圖8(b)所示，計測頭前端部43的外周面43a與大 徑的校對孔96的內(nèi)周面96a之間的間隙AG2在計測頭前端部43的周向整體成為固定值 (規(guī)定值)。在該狀態(tài)下，與小徑的校對孔95的情況相同地，分別從第一計測用氣體供給源 76A和第二計測用氣體供給源76B將利用調(diào)節(jié)器等壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)為固定壓力的計測用 氣體，經(jīng)由第一 A/D轉(zhuǎn)換器77A和第二 A/D轉(zhuǎn)換器77B向計測頭前端部43的第一計測用氣 體噴嘴51A(主軸頭25的第一計測用氣體供給路徑70A)和第二計測用氣體噴嘴51B (主軸 頭25的第二計測用氣體供給路徑70B)供給。其結(jié)果，這些計測用氣體從第一計測用氣體 噴嘴51A和第二計測用氣體噴嘴51B向計測頭前端部43的外周面43a和大徑的校對孔96 的內(nèi)周面96a之間的間隙AG2噴出。此時，在第一 A/D轉(zhuǎn)換器77A和第二 A/D轉(zhuǎn)換器77B 中，檢測各個計測用氣體的壓力(與計測用氣體的流量相當(dāng))，將這些檢測信號變換為數(shù)字 信號向控制裝置81輸出。并且，在控制裝置81中，根據(jù)從第一 A/D轉(zhuǎn)換器77A和第二 A/D轉(zhuǎn)換器77B輸出 的壓力檢測信號求出計測用氣體的流量Q2，將該計測用氣體流量Q2的數(shù)據(jù)和預(yù)先輸入的 間隙AG2的數(shù)據(jù)作為如圖6所示的表示計測用氣體流量Q2和間隙AG2的關(guān)系的點(diǎn)P2的 數(shù)據(jù)存儲。另外，該點(diǎn)P2和所述點(diǎn)Pl之間的數(shù)據(jù)通過直線插補(bǔ)求出。這樣，得到如圖6實(shí)線所示的表示計測用氣體流量與間隙的關(guān)系的數(shù)據(jù)。此外，在 圖6中單點(diǎn)劃線所示的間隙非常小的范圍、或與計測頭的流路面積相比間隙大的范圍中， 計測用氣體流量的變化相對于間隙的變化不成比例。從而，氣動測微儀的計測范圍需要為 圖6中實(shí)線所示的計測用氣體流量的變化相對于間隙的變化成比例的范圍。圖9是本發(fā)明的實(shí)施例氣動測微儀用校正裝置所校正的第二計測頭的側(cè)視圖。圖 10(a)是表示所述計測頭的一部分的剖視圖，圖10(b)是圖9的H向向視圖，圖10(c)是圖 9的I-I線向視剖視圖，圖10(d)是圖9的J-J線向視剖視圖，圖10(e)是圖9的K-K線向 視剖視圖，圖10(f)是圖9的L-L線向視剖視圖，圖11是所述氣動測微儀的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，圖12是圖11的M向向視圖，圖13是表示使用氣動測微儀用校正裝置校正所述計測頭的狀況 的圖(與圖8(b)相同的圖)。此外，適用該第二計測頭的機(jī)床例及向主軸安裝的安裝狀態(tài)與圖1(a)及圖1(b) 相同，在此省略圖示及詳細(xì)說明。另外，該第二計測頭的校正也適用上述氣動測微儀用校正 裝置91 (參照圖7、圖8)。從而，省略在此的氣動測微儀用校正裝置的詳細(xì)說明。上述第一計測頭41中，在計測頭前端部43形成有兩個計測用氣體噴嘴51A、 51B(參照圖2、圖3)，相對于此，圖10(b)及圖10(c)所示的第二計測頭41的特征在于，在 計測頭前端部43形成有四個計測用氣體噴嘴51A、51B、51C、51D，其他結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施例1 大致相同。從而，對第二計測頭41中與上述計測頭41相同的部分標(biāo)注相同符號，省略重復(fù) 的詳細(xì)說明。如圖9及圖10(a) 圖10(d)所示，在該第二計測頭41的計測頭前端部43形成 有四個計測用氣體噴嘴51A、51B、51C、51D。這些計測用氣體噴嘴51A 51D分別在計測頭 前端部43的周向上隔開90度的角度，用于在計測時從計測頭前端部43的外周面43a的噴 出口 51A-1、51B-1、51C-1、51D-1向該外周面43a與襯套孔31a的內(nèi)周面31b之間的間隙噴 出計測用氣體。另外，在計測頭主體部42的連接部45形成有與第一計測用氣體噴嘴51A 連接的第一計測用氣體供給路徑53A、與第二計測用氣體噴嘴51B連接的第二計測用氣體 供給路徑53B、與第三計測用氣體噴嘴51C連接的第三計測用氣體供給路徑53C和與第四計 測用氣體噴嘴51D連接的第四計測用氣體供給路徑53D。在計測頭主體部42的殼體46的板厚部分形成有第一計測用氣體供給路徑55A、 第二計測用氣體供給路徑55B、第三計測用氣體供給路徑55C和第四計測用氣體供給路徑 55D。第一計測用氣體供給路徑55A與上述第一計測用氣體供給路徑53A連接，第二計測用 氣體供給路徑55B與上述第二計測用氣體供給路徑53B連接，第三計測用氣體供給路徑55C 與上述第三計測用氣體供給路徑53C連接，第四計測用氣體供給路徑55D與上述第四計測 用氣體供給路徑53D連接。在基端側(cè)部件54形成有第一計測用氣體供給路徑63A、第二計測用氣體供給路徑 63B、第三計測用氣體供給路徑63C和第四計測用氣體供給路徑63D。在軸部60的外周面卷繞有撓性的第一軟管64A、第二軟管64B、第三軟管64C和第 四軟管64D，第一軟管64A連接殼體46側(cè)的第一計測用氣體供給路徑55A和基端側(cè)部件54 側(cè)的第一計測用氣體供給路徑63A，第二軟管64B連接殼體46側(cè)的第二計測用氣體供給路 徑55B和基端側(cè)部件54側(cè)的第二計測用氣體供給路徑63A，第三軟管64C連接殼體46側(cè)的 第三計測用氣體供給路徑55C和基端側(cè)部件54側(cè)的第三計測用氣體供給路徑63C，第四軟 管64D連接殼體46側(cè)的第四計測用氣體供給路徑55D和基端側(cè)部件54側(cè)的第四計測用氣 體供給路徑63D。從而，經(jīng)由第一計測用氣體供給路徑63A、第一軟管64A、第一計測用氣體供給路 徑55A及第一計測用氣體供給路徑53A向第一計測用氣體噴嘴51A供給計測用氣體，且經(jīng) 由第二計測用氣體供給路徑63B、第二軟管64B、第二計測用氣體供給路徑55B及第二計測 用氣體供給路徑53B向第二計測用氣體噴嘴51B供給計測用氣體，經(jīng)由第三計測用氣體供 給路徑63C、第三軟管64C、第三計測用氣體供給路徑55C及第三計測用氣體供給路徑53C 向第三計測用氣體噴嘴51C供給計測用氣體，經(jīng)由第四計測用氣體供給路徑63D、第四軟管64D、第四計測用氣體供給路徑55D及第四計測用氣體供給路徑53D向第四計測用氣體噴嘴 51D供給計測用氣體。此外，在該計測頭41中，在基端側(cè)部件54沒有安裝回轉(zhuǎn)接頭，基端側(cè)部件54的第 一計測用氣體供給路徑63A經(jīng)由第一聯(lián)接器69A與主軸頭25的第一計測用氣體供給路徑 70A連接，第二計測用氣體供給路徑63B經(jīng)由第二聯(lián)接器69B與主軸頭25的第二計測用氣 體供給路徑70B連接，并且，第三計測用氣體供給路徑63C經(jīng)由第三聯(lián)接器(省略圖示)與 主軸頭25的第三計測用氣體供給路徑(省略圖示)連接，第四計測用氣體供給路徑63D經(jīng) 由第四聯(lián)接器(省略圖示)與主軸頭25的第四計測用氣體供給路徑(省略圖示)連接。從 而，從主軸頭25的第一計測用氣體供給路徑70A向基端側(cè)部件54的第一計測用氣體供給 路徑63A供給計測用氣體，從主軸頭25的第二計測用氣體供給路徑70B向基端側(cè)部件54 的第二計測用氣體供給路徑63B供給計測用氣體，從主軸頭25的第三計測用氣體供給路徑 向基端側(cè)部件54的第三計測用氣體供給路徑63C供給計測用氣體，從主軸頭25的第四計 測用氣體供給路徑向基端側(cè)部件54的第四計測用氣體供給路徑63D供給計測用氣體。其次，根據(jù)圖11、圖12及圖6，說明氣動測微儀的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及間隙計測操作的步 驟。此外，以下操作通過在NC裝置78控制所述各軸的驅(qū)動機(jī)構(gòu)的動作或主軸電動機(jī)的旋 轉(zhuǎn)等來實(shí)施。在間隙計測時，首先進(jìn)行鼓風(fēng)。對于該鼓風(fēng)，由于與上述情況相同，因此，在此省略 詳細(xì)說明。然后，如圖11所示，在將計測頭前端部43插入襯套孔31a之后，從NC裝置78向 順序控制器80輸出計測指令，當(dāng)從順序控制器80向氣動測微儀的控制裝置81輸出計測方 向選擇指令及計測開始指令時，開始由該控制裝置81進(jìn)行的A/D轉(zhuǎn)換器77A、77B和氣體供 給源76A、76B的控制，實(shí)施Y軸方向的間隙計測和X軸方向的間隙計測。這些間隙計測可 以從Y軸方向和X軸方向中的任一個方向開始，也可以同時進(jìn)行。在該第二計測頭41中， 由于在計測頭前端部43形成有四個計測用氣體噴嘴51A 51D，因此，不需要如上述第一計 測頭41那樣將計測頭41旋轉(zhuǎn)90度。對Y軸方向的間隙計測進(jìn)行詳細(xì)敘述，分別從第一計測用氣體供給源76A和第二 計測用氣體供給源76B將利用調(diào)節(jié)器等壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)為固定壓力的計測用氣體，經(jīng)由 第一 A/D轉(zhuǎn)換器77A和第二 A/D轉(zhuǎn)換器77B向計測頭前端部43的第一計測用氣體噴嘴 51A(主軸頭25的第一計測用氣體供給路徑70A)和第二計測用氣體噴嘴51B(主軸頭25的 第二計測用氣體供給路徑70B)供給。其結(jié)果，這些計測用氣體從第一計測用氣體噴嘴51A 和第二計測用氣體噴嘴51B向計測頭前端部43的外周面43a與襯套孔31a的內(nèi)周面31b 之間的間隙ΔΥ1、ΔΥ2噴出。并且，此時，在第一 A/D轉(zhuǎn)換器77Α和第二 A/D轉(zhuǎn)換器77Β中 檢測各個計測用氣體的壓力(與計測用氣體的流量相當(dāng))，并將這些檢測信號變換為數(shù)字 信號向控制裝置81輸出。在控制裝置81中，根據(jù)從第一 A/D轉(zhuǎn)換器77Α和第二 A/D轉(zhuǎn)換器77Β輸出的壓 力檢測信號求出計測用氣體的流量，并根據(jù)該計測用氣體流量的數(shù)據(jù)和預(yù)先存儲的圖6所 例示的表示計測用氣體流量與間隙的關(guān)系的數(shù)據(jù)，求出間隙ΔΥ1和間隙ΔΥ2。進(jìn)而，在控 制裝置81中，根據(jù)這些間隙ΔΥ1、Δ Υ2的計測值，通過上述(1)式算出Y軸方向上的主軸 26 (開孔工具32)與襯套孔31a的偏心量Δ Y，將該偏心量Δ Y向順序控制器80輸出。其次，對X軸方向的間隙計測進(jìn)行詳細(xì)敘述，分別從第三計測用氣體供給源76C和
16第四計測用氣體供給源76D將利用調(diào)節(jié)器等壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)為固定壓力的計測用氣體， 經(jīng)由第三A/D轉(zhuǎn)換器77C和第四A/D轉(zhuǎn)換器77D向計測頭前端部43的第三計測用氣體噴 嘴51C(主軸頭25的第三計測用氣體供給路徑)和第四計測用氣體噴嘴51D(主軸頭25的 第四計測用氣體供給路徑)供給。其結(jié)果，這些計測用氣體從第三計測用氣體噴嘴51C和 第四計測用氣體噴嘴51D向計測頭前端部43的外周面43a與襯套孔31a的內(nèi)周面31b之 間的間隙ΔΧ1、ΔΧ2噴出。并且，此時，在第三A/D轉(zhuǎn)換器77C和第四A/D轉(zhuǎn)換器77D中檢 測各個計測用氣體的壓力(與計測用氣體的流量相當(dāng))，并將這些檢測信號變換為數(shù)字信 號向控制裝置81輸出。在控制裝置81中，根據(jù)從第三A/D轉(zhuǎn)換器77C和第四A/D轉(zhuǎn)換器77D輸出的壓力 檢測信號求出計測用氣體的流量，并根據(jù)該計測用氣體流量的數(shù)據(jù)和表示預(yù)先存儲的如圖 6所例示的計測用氣體流量與間隙的關(guān)系的數(shù)據(jù)，求出間隙ΔΧ1與間隙ΔΧ2。并且，在控 制裝置81中，根據(jù)這些間隙ΔΧ1、ΔΧ2的計測值，通過上述(2)式算出X軸方向上的主軸 26(開孔工具32)與襯套孔31a的偏心量ΔΧ，并將該偏心量ΔX向順序控制器80輸出。在順序控制器80中，將從控制裝置81輸入的偏心量ΔΧ、ΔΥ收容于NC裝置78 的宏變量。并且，在NC裝置78中，根據(jù)該偏心量Δ X、Δ Y變換Χ、Υ坐標(biāo)，控制主軸26的位 置(即，修正主軸26與襯套孔31a的相對位置)，從而使主軸26 (開孔工具32)的軸心與襯 套孔31a的軸心一致而防止襯套孔31a的偏磨損。并且，在該第二計測頭41中，如圖6所例示的表示計測用氣體流量與間隙的關(guān)系 的數(shù)據(jù)通過使用上述的氣動測微儀用校正裝置91進(jìn)行校正而求出。校正操作的步驟也與上述第一計測頭41的情況相同。根據(jù)圖8(a)、圖11及圖13 進(jìn)行說明，如前所述，對氣動測微儀用校正裝置91進(jìn)行鼓風(fēng)之后(或不進(jìn)行)，首先，將計 測頭前端部43插入小徑的校對孔95。此時，計測頭主體部42 (殼體46)位于夾緊套筒93 內(nèi)。并且，當(dāng)從未圖示的液壓油供給源經(jīng)由軟管99及液壓油供給路徑98向液壓室97供給 時，該液壓室97的液壓作用于夾緊套筒93整體，夾緊套筒93的直徑稍微縮小，由此夾緊套 筒93夾緊計測頭主體部42 (殼體46)。其結(jié)果，計測頭前端部43的軸心與小徑的校對孔 95的軸心一致。S卩，如圖13所示，計測頭前端部43的外周面43a與小徑的校對孔95的內(nèi) 周面95a之間的間隙AGl在計測頭前端部43的周向整體成為固定值(規(guī)定值)。在該狀態(tài)下，與進(jìn)行間隙計測時相同地，分別從第一計測用氣體供給源76A、第二 計測用氣體供給源76B、第三計測用氣體供給源76C和第四計測用氣體供給源76D將利用調(diào) 節(jié)器等壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)為固定壓力的計測用氣體，經(jīng)由第一 A/D轉(zhuǎn)換器77A、第二 A/D轉(zhuǎn) 換器77B、第三A/D轉(zhuǎn)換器77C和第四A/D轉(zhuǎn)換器77D，向計測頭前端部43的第一計測用氣 體噴嘴51A(主軸頭25的第一計測用氣體供給路徑70A)、第二計測用氣體噴嘴51B(主軸 頭25的第二計測用氣體供給路徑70B)、第三計測用氣體噴嘴51C(主軸頭25的第三計測 用氣體供給路徑)和第四計測用氣體噴嘴51D(主軸頭25的第三計測用氣體供給路徑)供 給。其結(jié)果，這些計測用氣體從第一計測用氣體噴嘴51A、第二計測用氣體噴嘴51B、第三計 測用氣體噴嘴51C和第四計測用氣體噴嘴51D向計測頭前端部43的外周面43a與小徑的 校對孔95的內(nèi)周面95a之間的間隙AGl噴出。此時，第一 A/D轉(zhuǎn)換器77A、第二 A/D轉(zhuǎn)換 器77B、第三A/D轉(zhuǎn)換器77C和第四A/D轉(zhuǎn)換器77D分別檢測計測用氣體的壓力(與計測用 氣體的流量相當(dāng))，并將這些檢測信號變換為數(shù)字信號向控制裝置81輸出。
在控制裝置81中，根據(jù)從第一 A/D轉(zhuǎn)換器77A、第二 A/D轉(zhuǎn)換器77B、第三A/D轉(zhuǎn) 換器77C和第四A/D轉(zhuǎn)換器77D輸出的壓力檢測信號求出計測用氣體的流量Ql，并將該計 測用氣體流量Ql的數(shù)據(jù)和預(yù)先輸入的間隙AGl的數(shù)據(jù)作為如圖6所示的表示計測用氣體 流量Ql與間隙AGl的關(guān)系的點(diǎn)Pl的數(shù)據(jù)存儲。接下來，從液壓室97經(jīng)由液壓油供給路徑98及軟管99排出液壓油，在暫時解除 夾緊套筒93對計測頭主體部42 (殼體46)的夾緊后，將計測頭前端部43插入大徑的校對 孔96。此時，計測頭主體部42 (殼體46)位于夾緊套筒93內(nèi)。并且，與上述相同地，通過從 所述液壓油供給源經(jīng)由軟管99及液壓油供給路徑98向液壓室97供給，從而在該液壓室97 的液壓的作用使夾緊套筒93夾緊計測頭主體部42 (殼體46)。其結(jié)果，使計測頭前端部43 的軸心與大徑的校對孔96的軸心一致。S卩，如圖13所示，計測頭前端部43的外周面43a 與大徑的校對孔96的內(nèi)周面96a之間的間隙AG2在計測頭前端部43的周向整體成為固 定值(規(guī)定值)。在該狀態(tài)下，與小徑的校對孔95的情況相同地，分別從第一計測用氣體供給源 76A、第二計測用氣體供給源76B、第三計測用氣體供給源76C和第四計測用氣體供給源76D 將利用調(diào)節(jié)器等壓力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)為固定壓力的計測用氣體，經(jīng)由第一 A/D轉(zhuǎn)換器77A、第 二 A/D轉(zhuǎn)換器77B、第三A/D轉(zhuǎn)換器77C和第四A/D轉(zhuǎn)換器77D，向計測頭前端部43的第 一計測用氣體噴嘴51A(主軸頭25的第一計測用氣體供給路徑70A)、第二計測用氣體噴嘴 51B (主軸頭25的第二計測用氣體供給路徑70B)、第三計測用氣體噴嘴51C (主軸頭25的第 三計測用氣體供給路徑)和第四計測用氣體噴嘴51D (主軸頭25的第四計測用氣體供給路 徑)供給。其結(jié)果，這些計測用氣體從第一計測用氣體噴嘴51A、第二計測用氣體噴嘴51B、 第三計測用氣體噴嘴51C和第四計測用氣體噴嘴51D向計測頭前端部43的外周面43a與 大徑的校對孔96的內(nèi)周面96a之間的間隙AG2噴出。此時，在第一 A/D轉(zhuǎn)換器77A、第二 A/D轉(zhuǎn)換器77B、第三A/D轉(zhuǎn)換器77C和第四A/D轉(zhuǎn)換器77D中檢測各個計測用氣體的壓力 (與計測用氣體的流量相當(dāng))，并將這些檢測信號變換為數(shù)字信號向控制裝置81輸出。在控制裝置81中，根據(jù)從第一 A/D轉(zhuǎn)換器77A、第二 A/D轉(zhuǎn)換器77B、第三A/D轉(zhuǎn) 換器77C和第四A/D轉(zhuǎn)換器77D輸出的壓力檢測信號求出計測用氣體的流量Q2，將該計測 用氣體流量Q2的數(shù)據(jù)和預(yù)先輸入的間隙AG2的數(shù)據(jù)作為圖6所示的表示計測用氣體流量 Q2與間隙AG2的關(guān)系的點(diǎn)P2的數(shù)據(jù)存儲。另外，該點(diǎn)P2與所述點(diǎn)Pl之間的數(shù)據(jù)通過直 線插補(bǔ)求出。如此，得到圖6所示的表示計測用氣體流量與間隙的關(guān)系的數(shù)據(jù)。圖14(a)是本發(fā)明的實(shí)施例氣動測微儀用校正裝置所校正的第三計測頭的主要 部分側(cè)視圖，圖14(b)是圖14(a)的N向向視圖，圖14(c)是圖14(a)的0-0線向視剖視 圖，圖14(d)是圖14(a)的P-P線向視剖視圖，圖14(e)是圖14(a)的Q-Q線向視剖視圖，圖 15是表示通過所述計測頭進(jìn)行間隙計測的狀況的圖(與圖5相同的圖)，圖16是表示使用 氣動測微儀用校正裝置校正所述計測頭的狀況的圖(與圖8(b)相同的圖)。另外，在圖17 中示出了偏心量的算出方法，圖17(a)是表示計測頭前端部與襯套孔沒有偏心時的狀態(tài)的 圖，圖17(b)是表示計測頭前端部相對于襯套孔僅在X軸方向上偏心的狀態(tài)的圖，圖17(c) 是圖17(b)的狀態(tài)的主要部分放大圖。此外，適用該第三計測頭的機(jī)床例及向主軸安裝的安裝狀態(tài)與圖1(a)及圖1(b) 相同，省略在此的圖示及詳細(xì)的說明。另外，在該第三計測頭的校正中適用上述氣動測微儀用校正裝置91(參照圖7、圖8)。從而，省略在此的氣動測微儀用校正裝置的詳細(xì)說明。另 外，對該第三計測頭中與上述第一計測頭相同的部分標(biāo)注相同符號，省略重復(fù)的詳細(xì)說明， 省略計測頭主體部的基端側(cè)部分的圖示。在上述第一計測頭41中，形成于計測頭前端部43的第一計測用氣體噴嘴51A和 第二計測用氣體噴嘴51B彼此在計測頭前端部43的周向上隔開180度的角度(參照圖2、 圖3)，如圖14(a) 圖14(d)所示，該第三計測頭41的特征在于，形成于計測頭前端部43 的第一計測用氣體噴嘴51A和第二計測用氣體噴嘴51B彼此在計測頭前端部43的周向上 隔開90度的角度，連接部45的計測用氣體供給路徑53A、53B、殼體46的計測用氣體供給 路徑55A、55B等各部分的計測用氣體供給路徑和軟管都與該第一及第二計測用氣體噴嘴 51A、51B對應(yīng)配置。其他部分與上述第一計測頭41相同。但是，雖省略圖示，但在該第三計測頭41中， 與第二計測頭41 (參照圖9)相同地，沒有安裝回轉(zhuǎn)接頭，與上述第一計測頭41相比，不同 點(diǎn)在于在計測用氣體的供給路徑(第一及第二計測用氣體供給路徑68A、68B)上沒有設(shè)置 回轉(zhuǎn)接頭67。另外，雖然省略圖示及詳細(xì)說明，但是，氣動測微儀的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及間隙計測操作的 步驟也與上述第一計測頭41的情況相同(參照圖4)。其中，如圖15所示，通過第一計測用 氣體噴嘴51A和第二計測用氣體噴嘴51B成90度的角度地配置，能夠在不使計測頭41旋 轉(zhuǎn)的情況下在第一計測用氣體噴嘴51A中計測Y軸方向的間隙ΔΥ1，且在第二計測用氣體 噴嘴51B中計測X軸方向的間隙ΔΧ1，這一點(diǎn)與上述第一計測頭不同。該情況下，在控制裝置81(參照圖4)中，從預(yù)先存儲于控制裝置81的沒有偏心時 的計測頭前端部43的外周面43a與襯套孔31a的內(nèi)周面31b之間的間隙值減去上述間隙 ΔΧ1、Δ Yl的計測值，從而算出偏心量ΔΧ、ΔΥ。具體而言，通過以下說明的第一偏心量算 出方法和第二偏心量算出方法中任一方法算出偏心量ΔΧ、ΔΥ。(第一偏心量算出方法)第一偏心量算出方法是通過求解如下的(3)、(4)的聯(lián)立方程式來求出偏心量 ΔΧ、Δ Y的方法。ΔΧ = ΔX0-ΔXl-R(l-cos (sirT1 ( Δ Y/R)) · · · (3)ΔΥ = Δ Y0-Δ Yl-R(l-cos (sirT1 ( Δ X/R)) · · · (4)在上述(3)、(4)式中，Δ&、AYci是作為初始值預(yù)先輸入控制裝置81中的X軸方 向與Y軸方向的間隙值，即沒有偏心時的計測頭前端部43的外周面43a與襯套孔31a的內(nèi) 周面31b之間的間隙值。R是預(yù)先輸入控制裝置81中的襯套孔31a的半徑。此外，計測頭 前端部43的半徑r也預(yù)先輸入控制裝置81中，可以根據(jù)該r與R之差(R_r)算出初始值 LW間隙ΔΧ1、ΔΥ1的求解方法與上述實(shí)施例1相同，在控制裝置81中，根據(jù)從A/ D轉(zhuǎn)換器77Α、77Β(參照圖4)輸入的計測用氣體的壓力檢測信號(數(shù)字信號)求出計測用 氣體的流量，并根據(jù)該計測用氣體流量的數(shù)據(jù)和預(yù)先存儲的表示計測用氣體流量與間隙的 關(guān)系的數(shù)據(jù)來求出間隙ΔΧ1與ΔΥ1?；趫D17進(jìn)行詳細(xì)敘述，從如圖17(a)所示的計測頭前端部43與襯套孔31a沒 有偏心的狀態(tài)，如圖17(b)所示使計測頭前端部43相對于襯套孔31a僅在Y軸方向上偏心 Δ Y，在第一計測用氣體噴嘴51A中計測的Y軸方向的間隙值從初始值A(chǔ)Yci變成ΔΥ1時，Y軸方向的偏心量Δ Y可以通過下式(5)求出。ΔΥ = Δ Y0-Δ Yl · · · (5)但是，對于X軸方向，雖實(shí)際上沒有偏心，但如圖17(b)所示，受ΔΥ的影響，在第 二計測用氣體噴嘴51Β中計測的X軸方向的間隙值發(fā)生ΔΧ'的變化，從初始值變?yōu)棣う?。 在此，當(dāng)考慮因該Δ Y的影響而在X軸方向的間隙產(chǎn)生變化量ΔΧ'時，X軸方向的偏心量 ΔΧ可以從以下的(6)式求出。在圖17(b)的情況下，根據(jù)(6)式，偏心量ΔΧ成為0。ΔΧ = Δ X0-Δ Xl-Δ X' · · · (6)并且，如圖17(c)所示，變化量ΔΧ'可以通過以下(7)式求出。從而，若將該(7) 式代入(6)式則可以得到(3)式。ΔΧ' = R-Rcos θ= R(l-cos (sirT1 (Δ Y/R)) · · · (7)雖然省略詳細(xì)的說明，但Y軸方向也與X軸方向的情況相同，當(dāng)計測頭前端部43 相對于襯套孔31a僅在X軸方向上偏心ΔΧ時，當(dāng)考慮因該ΔΧ的影響而導(dǎo)致Y軸方向的 間隙產(chǎn)生變化量ΔΥ'的情況下，Y軸方向的偏心量ΔΥ可以通過以下(8)式求出。ΔΥ = Δ Y0-Δ Yl-Δ Y' · · · (8)并且，由于變化量Δ Y'可以通過以下(9)式求出，因此若將該(9)式代入⑶式 則得到⑷式。Δ Y' = R-Rcos θ= R(l-cos(sin_1(AX/R)) · · · (9)(第二偏心量算出方法)第二偏心量算出方法是忽略上述變化量ΔΧ'、Δ Y'，通過以下的(10)、(11)式 求出偏心量ΔΧ、Δ Y的方法。ΔΧ = Δ X0-Δ Xl · · · (10)ΔΥ = Δ Y0-Δ Yl · · · (11)由于偏心量Δ X、Δ Y與襯套孔3Ia的半徑R相比非常小(Δ X、Δ Y < < R)，因此一 方的偏心量對另一方的間隙測定值帶來的影響少，因此可以忽略變化量ΔΧ'、ΔΥ'。艮口， 當(dāng)AY<<R時，由于ΔΥ/R 0，所以Δ X' 0，當(dāng)AX<<R時，由于ΔΧ/R 0，所以 Δ Y' 0。例如，當(dāng) ΔΥ = 0. 010mm、R= IOmm 時，cos (sin (0. 010/10)) = 0· 9999995、Δ X' =10 (1-0. 9999995) = 0. 000005m = 0· 005 μ m，Δ X' /ΔΥ = 0. 000005/0. 010 = 0. 0005 = 0· 05%。另夕卜，當(dāng) ΔΥ = 0· 010mm、R = 5mm 時，ΔX' = 0· 00001mm = 0· 01 μ m，ΔX' /ΔΥ =0.001 = 0.1%。并且，這些變化量Δ X'的值0.005 μ m、0. 01 μ m遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于氣動測微儀 的重復(fù)測定精度1.5μπι。對于變化量Δ Y'也相同。從而，可以忽略變化量ΔΧ'、ΔΥ'。該第三計測頭41的校正與上述第一計測頭41的情況相同。即，使用上述氣動測 微儀用校正裝置91求出圖16所示的表示間隙AG1、AG2與計測用氣體流量的關(guān)系的數(shù)據(jù) (參照圖6)。圖18(a)是本發(fā)明的實(shí)施例的氣動測微儀用校正裝置所校正的第四計測頭的主 要部分側(cè)視圖，圖18(b)是圖18(a)的R向向視圖，圖18(c)是圖18(a)的S-S線向視剖視 圖，圖18(d)是圖18(a)的V-V線向視剖視圖，圖19(a)是表示通過所述計測頭進(jìn)行間隙計 測的狀況的圖(與圖5相同的圖)，圖19(b)是表示將所述計測頭從圖19(a)的狀態(tài)旋轉(zhuǎn)90度的狀態(tài)的圖(與圖5相同的圖)，圖20是表示使用氣動測微儀用校正裝置校正所述計 測頭的狀況的圖(與圖8(b)相同的圖)。此外，適用該第四計測頭的機(jī)床例及向主軸安裝的安裝狀態(tài)與圖1(a)及圖1(b) 相同，省略在此的圖示及詳細(xì)說明。另外，在該第四計測頭的校正中適用上述氣動測微儀用 校正裝置91 (圖7、圖8參照)。因此，省略在此的氣動測微儀用校正裝置的詳細(xì)說明。另 外，對該第四計測頭41中與上述第一計測頭相同的部分標(biāo)注相同符號，省略重復(fù)的詳細(xì)說 明，省略計測頭主體部的基端側(cè)部分的圖示。在上述第一計測頭41中，在計測頭前端部43形成有兩個計測用氣體噴嘴51A、 51B (參照圖2、圖3)，相對于此，如圖18 (a) 圖18 (d)所示，該第四計測頭41的特征在于， 在計測頭前端部43僅形成一個計測用氣體噴嘴51A，與此對應(yīng)，連接部45的計測用氣體供 給路徑53A和殼體46的計測用氣體供給路徑55A等各部分的計測用氣體供給路徑或軟管 也只有一個。其他為與上述第一計測頭41相同的結(jié)構(gòu)。另外，雖省略圖示及詳細(xì)說明，但氣動測微儀的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及間隙計測操作的步驟 也與上述第一計測頭41的情況相同(參照圖4)。其中，與在計測頭前端部43僅形成一個 計測用氣體噴嘴51A對應(yīng)，計測用氣體供給源和A/D轉(zhuǎn)換器也只設(shè)置一個，這一點(diǎn)與上述實(shí) 施例1不同。另外，在進(jìn)行間隙計測之際，在圖19(a)所示的狀態(tài)下計測Y軸方向的間隙ΔΥ1， 接著，如圖19(a)所示，通過NC裝置78(參照圖4)進(jìn)行的主軸26 (參照圖1、圖2)的控制 使計測頭41 (計測頭前端部43)旋轉(zhuǎn)90度，來計測X軸方向的間隙ΔΧ1。該情況也與上述第三計測頭41的情況相同，在控制裝置81(參照圖4)中，從預(yù)先 存儲于控制裝置81中的沒有偏心時的計測頭前端部43的外周面43a與襯套孔31a的內(nèi)周 面31b之間的間隙值減去上述間隙ΔXI、Δ Yl的計測值，算出偏心量ΔΧ、ΔΥ。具體而言， 與上述第三計測頭41的情況相同地，通過上述第一偏心量算出方法或第二偏心量算出方 法中的任一方法算出偏心量ΔΧ、ΔΥ。并且，該第四計測頭41的校正與上述第一計測頭41的情況相同。即，使用上述氣 動測微儀用校正裝置91求出圖20所示的表示間隙AGl、AG2與計測用氣體流量的關(guān)系的 數(shù)據(jù)(參照圖6)。如上，根據(jù)本實(shí)施例的氣動測微儀用校正裝置91，其用于校正第一、第二、第三或 第四計測頭41，所述計測頭41計測時安裝于機(jī)床21的主軸26且插入組裝于機(jī)床21的工 作臺23上的襯套31的襯套孔31a中，從而計測襯套孔31a與主軸26的偏心量，所述計測 頭41具有計測頭主體部42 ；設(shè)于該計測頭主體部42的前端、且計測時插入襯套孔31a中 的計測頭前端部43，在計測頭前端部43形成有用于在計測時從計測頭前端部43的外周面 43a的噴出口(例如，第一計測頭41中的噴出口 51A-1、51B-1)向該外周面43a與襯套孔 31a的內(nèi)周面31b之間的間隙噴出計測用氣體的一個或多個計測用氣體噴嘴(例如，第一 計測頭41中的計測用氣體噴嘴51A、51B)，另外，在計測頭主體部42形成有與各計測用氣 體噴嘴對應(yīng)的各個計測用氣體供給路徑(例如，第一計測頭41中的計測用氣體噴嘴51A、 51B)，分別從各個計測用氣體供給路徑(例如，第一計測頭41中的由第一計測用氣體供給 路徑53A、55A、63A及軟管64A構(gòu)成的供給路徑、由第一計測用氣體供給路徑53B、55B、63B 及軟管64B構(gòu)成的供給路徑)對各計測用氣體噴嘴(例如，第一計測頭41中的計測用氣體
21噴嘴51A、51B)供給計測用氣體，氣動測微儀用校正裝置91的特征在于，具有小徑的校對 孔95 ；大徑的校對孔96 ；定位機(jī)構(gòu)，其在將計測頭前端部43插入小徑的校對孔95時使計 測頭前端部43的軸心與小徑的校對孔的軸心一致，在將計測頭前端部43插入大徑的校對 孔96時使計測頭前端部43的軸心與大徑的校對孔96的軸心一致，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)有效適 用于能夠進(jìn)行計測頭前端部43的外周面43a與襯套孔31a的內(nèi)周面31b之間的間隙計測 的計測頭41的校正裝置。此外，本實(shí)施例的氣動測微儀用校正裝置91特別適用于上述那樣的能夠進(jìn)行間 隙計測的計測頭41的校正，但并不局限于此，也可以適用于計測孔的內(nèi)徑的現(xiàn)有的計測頭 的校正。這種情況下，通過使校對孔的軸心與計測頭(計測頭前端部)的軸心一致，從而能 夠防止計測頭(計測頭前端部)與校對孔較大偏心而導(dǎo)致校正精度降低的情況。另外，根據(jù)本實(shí)施例的氣動測微儀用校正裝置91，其特征在于，所述定位機(jī)構(gòu)具有 液壓油供給路徑98、夾緊套筒93、圍在該夾緊套筒93的周圍的液壓室97，夾緊套筒93在從 液壓油供給路徑98向液壓室97供給的液壓油的壓力的作用下夾緊計測頭主體部42 (殼體 46)，由此使計測頭前端部43的軸心與小徑的校對孔95的軸心一致，使計測頭前端部43的 軸心與大徑的校對孔96的軸心一致，因此，通過由夾緊套筒93等構(gòu)成的簡單結(jié)構(gòu)的定位機(jī) 構(gòu)，能夠可靠且容易地使計測頭前端部43的軸心與小徑的校對孔31a的軸心一致，使計測 頭前端部43的軸心與大徑的校對孔96的軸心一致。另外，根據(jù)本實(shí)施例的氣動測微儀用校正裝置91，其特征在于，夾緊套筒93、小徑 的校對孔95和大徑的校對孔96串聯(lián)配設(shè)，夾緊套筒93的軸心與小徑的校對孔95的軸心 和大徑的校對孔96的軸心一致，因此，通過一個夾緊套筒93就能夠使計測頭前端部43的 軸心與小徑的校對孔96的軸心一致，使計測頭前端部43的軸心與大徑的校對孔96的軸心 一致，并且，能夠連續(xù)且高效地進(jìn)行基于小徑的校對孔95的校正與基于大徑的校對孔96的 校正。此外，本發(fā)明的氣動測微儀用校正裝置并不限定如上所述那樣夾緊套筒、小徑的 校對孔和大徑的校對孔配設(shè)成列的結(jié)構(gòu)(參照圖7)，例如也可以將小徑的校對孔和大徑的 校對孔并列設(shè)置，而分別相對于小徑的校對孔和大徑的校對孔設(shè)置夾緊套筒等定位機(jī)構(gòu)。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明涉及氣動測微儀用校正裝置，特別適用于能夠進(jìn)行計測頭前端部的外周面 與襯套孔的內(nèi)周面之間的間隙計測的計測頭的校正，而為有用的部件。
權(quán)利要求
一種氣動測微儀用校正裝置，其用于校正氣動測微儀的計測頭，所述氣動測微儀的計測頭具有形成有計測用氣體供給路徑的計測頭主體部；設(shè)于該計測頭主體部的前端的計測頭前端部，該計測頭前端部形成有用于將從所述計測用氣體供給路徑供給的計測用氣體從外周面的噴出口噴出的計測用氣體噴嘴，所述氣動測微儀用校正裝置的特征在于，具有小徑的校對孔；大徑的校對孔；定位機(jī)構(gòu)，其在將所述計測頭前端部插入所述小徑的校對孔時使所述計測頭前端部的軸心與所述小徑的校對孔的軸心一致，在將所述計測頭前端部插入所述大徑的校對孔時使所述計測頭前端部的軸心與所述大徑的校對孔的軸心一致。
2.一種氣動測微儀用校正裝置，其用于校正氣動測微儀的計測頭，所述計測頭計測時 安裝于機(jī)床的主軸且插入組裝于所述機(jī)床的工作臺上的襯套的襯套孔中，從而計測所述襯 套孔與所述主軸的偏心量，所述計測頭具有計測頭主體部；設(shè)于該計測頭主體部的前端 且計測時插入所述襯套孔中的計測頭前端部，在所述計測頭前端部形成有用于在計測時從 所述計測頭前端部的外周面的噴出口向該外周面與所述襯套孔的內(nèi)周面之間的間隙噴出 計測用氣體的一個或多個計測用氣體噴嘴，另外，在所述計測頭主體部形成有與各計測用 氣體噴嘴對應(yīng)的各個計測用氣體供給路徑，分別從各個計測用氣體供給路徑對各計測用氣 體噴嘴供給計測用氣體，所述氣動測微儀用校正裝置的特征在于，具有小徑的校對孔；大徑的校對孔；定位機(jī)構(gòu)，其在將所述計測頭前端部插入所述小徑的校對孔時使所述計測頭前端部的 軸心與所述小徑的校對孔的軸心一致，在將所述計測頭前端部插入所述大徑的校對孔時使 所述計測頭前端部的軸心與所述大徑的校對孔的軸心一致。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣動測微儀用校正裝置，其特征在于，所述定位機(jī)構(gòu)具有液壓油供給路徑、夾緊套筒、圍在該夾緊套筒的周圍的液壓室，所述 夾緊套筒在從所述液壓油供給路徑向所述液壓室供給的液壓油的壓力的作用下夾緊所述 計測頭主體部，由此使所述計測頭前端部的軸心與所述小徑的校對孔的軸心一致，使所述 計測頭前端部的軸心與所述大徑的校對孔的軸心一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣動測微儀用校正裝置，其特征在于，所述夾緊套筒、所述小徑的校對孔和所述大徑的校對孔串聯(lián)配設(shè)，所述夾緊套筒的軸 心、所述小徑的校對孔的軸心和所述大徑的校對孔的軸心一致。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣動測微儀用校正裝置，其特征在于，所述定位機(jī)構(gòu)具有液壓油供給路徑、夾緊套筒、圍在該夾緊套筒的周圍的液壓室，所述 夾緊套筒在從所述液壓油供給路徑向所述液壓室供給的液壓油的壓力的作用下夾緊所述 計測頭主體部，由此使所述計測頭前端部的軸心與所述小徑的校對孔的軸心一致，使所述 計測頭前端部的軸心與所述大徑的校對孔的軸心一致。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣動測微儀用校正裝置，其特征在于，所述夾緊套筒、所述小徑的校對孔和所述大徑的校對孔串聯(lián)配設(shè)，所述夾緊套筒的軸2心、所述小徑的校對孔的軸心和所述大徑的校對孔的軸心一致。全文摘要
本發(fā)明在目的在于提供一種能夠使計測頭前端部的軸心與校對孔的軸心可靠地一致的氣動測微儀用校正裝置。因此，氣動測微儀用校正裝置(91)構(gòu)成為具有小徑的校對孔(95)；大徑的校對孔(96)；定位機(jī)構(gòu)，其在將計測頭前端部(43)插入小徑的校對孔(95)時使計測頭前端部的軸心與小徑的校對孔的軸心一致，在將計測頭前端部插入大徑的校對孔時使計測頭前端部的軸心與大徑的校對孔的軸心一致，并且，所述定位機(jī)構(gòu)具有液壓油供給路徑(98)、夾緊套筒(93)、圍在該夾緊套筒的周圍的液壓室(97)，夾緊套筒在從液壓油供給路徑向液壓室供給的液壓油的壓力的作用下夾緊計測頭主體部(42)(殼體(46))。
文檔編號G01B13/19GK101918790SQ20098010260
公開日2010年12月15日 申請日期2009年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月21日
發(fā)明者藤村宜孝 申請人:三菱重工業(yè)株式會社