マイクロスピンドル用光学式回転精度測定装置の開発－測定回路の改良および微小ターゲット球の適用

摘要

近年，卓上および手のひらサイズの小型工作機械が研究·開発されている．これらには，小型のスピンドルが用いられており，小径軸は高速回転が容易であることから，既に最高回転数30 万rpm のスピンドルも開発されている．その回転精度測定においては，取り付ける測定基準形状として微小なものしか用いることができず，回転精度の精密な測定·評価を困難にしている．よって，著者らは，Holster らの方法を基に，それらマイクロスピンドルの回転精度評価に対応することのできる測定装置の開発を目標とし，研究を行ってきた．しかし，回転数30万rpm において最低50upr 成分まで測定を行うとすると，その回転精度測定に用いるセンサの応答周波数は，250kHz 以上である必要である．なお，upr はundulation per revolution の略であり，1 回転当りのうねりの数を表す．よって，本稿では，測定回路におけるノイズ特性および応答速度の改善を図った．また，高速スピンドルへ微小鋼球を測定ターゲットとして取り付け，よりマイクロスピンドルに近い条件での測定を行った．