CN107206562A - 机床 - Google Patents

Abstract

本发明的机床具备柱、主轴头、基准棒，前述柱以在铅垂方向上直立的方式被配置，具有既定的线膨胀系数，前述主轴头被支承于前述柱，将用于刀具安装的水平主轴支承，前述基准棒被相对于前述柱离开地配置，具有与该柱的线膨胀系数不同的线膨胀系数，前述柱具有柱侧测定对象部位，前述基准棒具有基准棒侧测定对象部位，设置有测定前述柱侧测定对象部位和前述基准棒侧测定对象部位之间的距离的测定机构。

Description

机床

技术领域

本发明涉及主轴头被柱支承的机床，特别地，涉及借助被配置于基座上的柱而以主轴在铅垂方向上直立的方式被支承机床，或者涉及主轴借助该柱被在水平方向上支承的镗床等机床。

背景技术

以往，已知主轴头被柱支承的机床。该类型的机床分别分类为，柱能够在机座或基座上移动的柱移动型、柱不在机座或基座上移动的(工件移动的)柱固定型。

无论在哪个机床中，为了准确地加工工件，都需要以高精度控制被安装于主轴头的主轴的末端(主轴末端)的位置。然而，根据机床的设置场所的环境，由于柱的前后左右的室温的不同、来自空调机或窗(屋外)的空气的流动、日光照向柱的情况等，在柱上产生温度差(温度梯度)，柱发生热变形，结果，有主轴末端的位置不希望地位移的情况。此外，为了工件的加工而被安装于主轴末端的刀具(配件)的重量是各种各样的，与被安装的刀具对应地，柱支承的重量发生变动。由此，柱的挠曲量变化，结果，有主轴末端的位置不希望地位移的情况。

进而，也有以下问题：该主轴末端由于使主轴旋转的主轴头的旋转驱动部的发热，从希望的位置发生热位移。具体地，(1)由于使主轴旋转的主轴头的温度上升，包括主轴的主轴头自身由于热膨胀而随时间变形，进而，(2)由于来自主轴头的热传递，支承该主轴头的柱也由于热膨胀而随时间变形。这些情况的结果是，有以下问题：主轴末端不希望地位移，所以在由被安装于该主轴末端的刀具进行的工件的加工中，加工精度下降。

鉴于关于包括主轴的主轴头的位移，由主轴头的热膨胀引起的变形在主轴方向(称作Z轴方向)上处于支配地位，称作Z轴热位移修正，以往采用测定作为热源的主轴头附近的温度来根据该温度推定主轴方向的延伸进行修正的方法、基于主轴的转数及过去的实测值推定主轴方向的延伸来修正的方法。

此外，在日本特开昭57-48448号公报(专利文献1)中，公开了以下方法：将在一端部设置有磁性件的基准棒(石英玻璃棒)以沿主轴头的表面的方式配置，在该基准棒的另一端部固定于该主轴头，测定前述磁性件的位置和与该磁性件对应地被固定于主轴头的表面上的磁检测头的位置之间的距离，基于该测定结果修正主轴末端的主轴方向的热位移。

但是，根据专利文献1的方法，主轴末端向主轴方向的热位移被修正，但向铅垂方向的热位移未被修正。为了应对该问题，在日本特公平7-115282号公报(专利文献2)中，公开了以下方法：将在一端部设置有磁性件的多个基准棒以沿主轴头的表面的方式配置，在该多个基准棒的另一端部固定于主轴头，测定各磁性件的位置和与该磁性件对应地被固定于主轴头的表面的各检测头的位置之间的距离，基于这些测定结果，不仅主轴头的主轴方向，在铅垂方向上也将热位移修正。

专利文献1 : 日本特开昭57-48448号公报。

专利文献2 : 日本特公平7-115282号公报。

然而，即使在根据专利文献2的修正主轴头的热位移的情况下，特别是在主轴方向为水平方向的镗床等机床中，依然有在与主轴方向(Z轴方向)垂直的方向(X轴方向及Y轴方向)上残存位移的情况。

这样的X轴方向及Y轴方向的位移如前所述，被认为是由于机床的设置场所的环境、柱支承的重量变动等引起的。然而，关于由柱的变形(姿势变化)引起的主轴末端的位移的修正，以往未被研究，也未被实施。

发明内容

本发明鉴于如上所述的问题，其目的在于提供一种机床，前述机床通过以低成本高精度地测定柱的姿势变化，将由该姿势变化引起的主轴末端的位移修正，能够实现工件的准确的加工。

本发明是一种机床，其特征在于，具备柱、主轴头、基准棒，前述柱以在铅垂方向上直立的方式被配置，具有既定的线膨胀系数，前述主轴头被支承于前述柱，将用于刀具安装的水平主轴支承，前述基准棒被相对于前述柱离开地配置，具有与该柱的线膨胀系数不同的线膨胀系数，前述柱具有柱侧测定对象部位，前述基准棒具有基准棒侧测定对象部位，设置有测定机构，前述测定机构测定前述柱侧测定对象部位和前述基准棒侧测定对象部位之间的距离。

根据本发明，基准棒侧测定对象部位和柱侧测定对象部位之间的距离被测定机构直接地测定，由此，能够将柱的热变形以低成本来高精度地测定。由此，能够将柱的姿势变化以低成本来高精度地测定，能够提供将由该姿势变化引起的主轴末端的位移修正而能够实现工件的准确的加工的机床。

即，本发明的机床优选为，还具备姿势变化评价部和控制部，前述姿势变化评价部基于由前述测定机构得到的各自的距离的测定结果，评价前述主轴头的姿势变化，前述控制部基于前述姿势变化评价部的评价结果，控制前述主轴的末端的位置。

优选地，在前述姿势变化评价部上，关于前述基准棒侧测定对象部位和前述柱侧测定对象部位之间的铅垂方向、及水平面内的互相正交的两方向的每一个，储存有预先确定的基准距离，前述姿势变化评价部将前述基准距离和被前述测定机构测定的距离比较，由此，评价前述主轴头的姿势变化。

或者，优选地，前述测定机构在预先确定的基准条件下，测定前述基准棒侧测定对象部位和前述柱侧测定对象部位之间的铅垂方向、及水平面内的互相正交的两方向的各自的距离来作为基准距离，前述姿势变化评价部将前述基准距离和被前述测定机构测定的距离比较，由此，评价前述主轴头的姿势变化。

或者，优选地，前述测定机构依次测定前述基准棒侧测定对象部位和前述柱侧测定对象部位之间的铅垂方向、及水平面内的互相正交的两方向的各自的距离，前述姿势变化评价部依次比较被前述测定机构测定的距离，由此，依次评价前述主轴头的姿势变化。

此外，优选地，相对于前述基准棒侧测定对象部位，使在前述柱的上表面上隔开既定的距离的第1柱侧测定对象部位和第2柱侧测定对象部位关联，前述水平面内的互相正交的两方向是前述主轴的轴线方向和在水平面内与该主轴的轴线方向正交的方向，前述测定机构测定前述基准棒侧测定对象部位和前述第1柱侧测定对象部位之间的铅垂方向、前述主轴的轴线方向、及在水平面内与前述主轴的轴线方向正交的方向的各自的距离，测定前述基准棒侧测定对象部位和前述第2柱侧测定对象部位间的铅垂方向、及在水平面内与前述主轴的轴线方向正交的方向的各自的距离，前述姿势变化评价部基于由前述测定机构得到的距离的测定结果，评价将前述第1柱侧测定对象部位和第2柱侧测定对象部位连结的直线的倾斜，由此，评价前述主轴头的姿势变化。

该情况下，计算程序简单，所以能够迅速地评价柱的姿势变化。

此外，优选地，在前述姿势变化评价部上，关于前述基准棒侧测定对象部位和前述第1柱侧测定对象部位之间的铅垂方向、前述主轴的轴线方向、及在水平面内与前述主轴的轴线方向正交的方向的各自的距离、以及前述基准棒侧测定对象部位和前述第2柱侧测定对象部位之间的铅垂方向、及在水平面内与前述主轴的轴线方向正交的方向的各自的距离，储存有预先确定的基准距离，前述姿势变化评价部比较前述基准距离和被前述测定机构测定的距离，由此，评价前述主轴头的姿势变化。

或者，优选地，在预先确定的基准条件下，前述测定机构测定前述基准棒侧测定对象部位和前述第1柱侧测定对象部位之间的铅垂方向、前述主轴的轴线方向、及在水平面内与前述主轴的轴线方向正交的方向的各自的距离、以及前述基准棒侧测定对象部位和前述第2柱侧测定对象部位之间的铅垂方向、及在水平面内与前述主轴的轴线方向正交的方向的各自的距离来作为基准距离，前述姿势变化评价部比较前述基准距离和被前述测定机构测定的距离，由此，评价前述主轴头的姿势变化。

或者，优选地，前述测定机构依次测定前述基准棒侧测定对象部位和前述第1柱侧测定对象部位之间的铅垂方向、前述主轴的轴线方向、及在水平面内与前述主轴的轴线方向正交的方向的各自的距离、以及前述基准棒侧测定对象部位和前述第2柱侧测定对象部位之间的铅垂方向、及在水平面内与前述主轴的轴线方向正交的方向的各自的距离，前述姿势变化评价部依次比较被前述测定机构测定的距离，由此，依次评价前述主轴头的姿势变化。

此外，优选地，前述基准棒的30℃至100℃的线膨胀系数是1.0×10^-6/℃以下。

该情况下，在基准棒处几乎不发生热位移，所以能够将该基准棒の测定对象部位和柱的测定对象部位之间的距离，作为该柱的测定对象部位的热位移来处理。

此外，优选地，前述测定机构是被支承于前述柱侧测定对象部位的接触式的位移传感器。或者，也可以是，前述测定机构是被支承于前述柱侧测定对象部位的非接触式的位移传感器。

此外，也可以是，前述基准棒被设置多个。该情况下，在柱侧测定对象部位被设定为多个的情况下，各使一个基准棒与每个柱侧测定对象部位对应，由此，能够将柱侧测定对象部位和与其对应的基准棒侧测定对象部位之间的距离以更高精度来测定。

此外，也可以是，前述基准棒被设置多个。该情况下，在柱侧测定对象部位被设定为多个的情况下，各使一个基准棒与每个柱侧测定对象部位对应，由此，能够将柱侧测定对象部位和与其对应的基准棒侧测定对象部位之间的距离以更高精度来测定。

此外，也可以是，前述柱被设置成一对，前述基准棒分别对应一对前述柱地设置。该情况下，即使在门形加工中心等具有两根柱的机床中，也将由该柱的姿势变化引起的主轴末端的位移修正而实现工件的准确的加工。

或者，本发明是一种机床，其特征在于，具备主轴头、柱、基准棒，前述主轴头支承有用于刀具安装的主轴，前述柱被以在铅垂方向上直立的方式配置，具有既定的铅垂方向的线膨胀系数，支承有前述主轴头，前述基准棒具有既定的高度，以不与前述柱的铅垂方向的伸缩干涉的方式，被配置于该柱的内部，或配置在沿该柱的侧面至少具有铅垂方向成分的方向上，并且具有与前述柱的铅垂方向的线膨胀系数不同的铅垂方向的线膨胀系数，一端侧的固定部位被固定于该柱，另一端侧的测定对象部位相对于该柱能够相对位移，相对于前述基准棒的前述测定对象部位，在前述柱处也使测定对象部位关联，设置有测定机构，前述测定机构测定前述基准棒的前述测定对象部位和前述柱的前述测定对象部位之间的铅垂方向的距离。

根据本发明，基于柱和基准棒之间的铅垂方向的线膨胀系数的不同，借助测定机构，直接地测定柱的测定对象部位和基准棒的测定对象部位之间的铅垂方向的距离，由此，能够将柱的热位移以低成本来高精度地测定。由此，能够将柱的姿势变化以低成本来高精度地测定，能够提供将由该姿势变化引起的主轴末端的位移修正而能够实现工件的精确的加工的机床。

即，本发明的机床还具备姿势变化评价部和控制部，前述姿势变化评价部基于由前述测定机构得到的前述铅垂方向的距离的测定结果，评价前述柱的姿势变化，前述控制部基于前述姿势变化评价部的评价结果，控制前述主轴的末端的位置。

此外，优选地，相对于前述基准棒的前述测定对象部位，使在前述柱的上表面隔开既定的距离的两部位的测定对象部位关联，前述测定机构测定前述基准棒的前述测定对象部位和前述柱的两部位的测定对象部位之间的铅垂方向的距离，前述姿势变化评价部基于由前述测定机构得到的两个铅垂方向的距离的测定结果，评价将前述柱的两个部位的测定对象部位连结的直线的倾斜的变化，由此，评价前述柱的姿势变化。

该情况下，通过采用直线的倾斜的变化的评价这一简单的计算程序，能够迅速地评价柱的姿势变化。

或者，优选地，相对于前述基准棒的前述测定对象部位，使在前述柱的上表面隔开既定的距离的三个部位的测定对象部位关联，前述测定机构测定前述基准棒的前述测定对象部位和前述柱的三个部位的测定对象部位之间的铅垂方向的距离，前述姿势变化评价部基于由前述测定机构得到的三个铅垂方向的距离的测定结果，例如评价被前述柱的三个部位的测定对象部位规定的平面的倾斜的变化，由此，评价前述柱的姿势变化。

该情况下，能够精确地评价柱的姿势变化，能够以更高精度来修正主轴末端的位移。

或者，优选地，相对于前述基准棒的前述测定对象部位，使在前述柱的上表面隔开既定的距离的四个部位的测定对象部位关联，前述测定机构测定前述基准棒的前述测定对象部位和前述柱的四个部位的测定对象部位之间的铅垂方向的距离，前述姿势变化评价部基于由前述测定机构得到的四个铅垂方向的距离的测定结果，评价前述柱的姿势变化。

该情况下，能够更精确地评价柱的姿势变化，能够以进一步的高精度将主轴末端的位移修正。

优选地，在前述姿势变化评价部上储存有预先被确定的基准距离，前述姿势变化评价部比较前述基准距离和被前述测定机构测定的前述铅垂方向的距离，由此评价前述柱的姿势变化。

或者，优选地，前述测定机构在被预先确定的基准条件下，测定前述基准棒的前述测定对象部位和前述柱的前述测定对象部位之间的铅垂方向的距离，来作为基准距离，前述姿势变化评价部比较前述基准距离和被前述测定机构测定的前述铅垂方向的距离，由此评价前述柱的姿势变化。

或者，优选地，前述测定机构依次测定前述基准棒的前述测定对象部位和前述柱的前述测定对象部位之间的铅垂方向的距离，前述姿势变化评价部依次将被前述测定机构测定的前述铅垂方向的距离彼此比较，由此依次评价前述柱的姿势变化。

此外，优选地，前述基准棒的30℃至100℃的铅垂方向的线膨胀系数为1.0×10^-6/℃以下。

该情况下，在基准棒上几乎不发生铅垂方向的热位移，所以能够将该基准棒的测定对象部位和柱的测定对象部位之间的铅垂方向的距离作为该柱的测定对象部位的铅垂方向的热位移来处理。

进而，优选地，在前述柱上形成有在铅垂方向上延伸的贯通孔，前述基准棒被设置于前述贯通孔的轴承支承。该情况下，能够以不与柱的铅垂方向的伸缩干涉的方式，将基准棒容易地配置。

此外，优选地，前述测定机构是被支承于前述柱的前述测定对象部位的接触式的位移传感器。或者，前述测定机构是被支承于前述柱的前述测定对象部位的非接触式的位移传感器。

此外，前述测定机构可以是被支承于前述基准棒的前述测定对象部位的接触式的位移传感器。或者，前述测定机构是被支承于前述基准棒的前述测定对象部位的非接触式的位移传感器。

此外，本发明是具有与柱的多个测定对象部位关联的多个基准棒的机床。即，本发明的特征在于，具备主轴头、柱、第1及第2基准棒，前述主轴头支承有用于刀具安装的主轴，前述柱被以在铅垂方向上直立的方式配置，具有既定的铅垂方向的线膨胀系数，支承有前述主轴头，前述第1及第2基准棒分别具有既定的高度，以不与前述柱的铅垂方向的伸缩干涉的方式被配置于该柱的内部，或被配置在沿该柱的侧面至少具有铅垂方向成分的方向，并且具有与前述柱的铅垂方向的线膨胀系数不同的铅垂方向的线膨胀系数，一端侧的固定部位被固定于该柱，另一端侧的测定对象部位相对于该柱能够相对位移，相对于前述第1基准棒的前述测定对象部位，在前述柱处也使第1测定对象部位关联，相对于前述第2基准棒的前述测定对象部位，在前述柱处也使第2测定对象部位关联，设置有第1测定机构，前述第1测定机构测定前述第1基准棒的前述测定对象部位和前述柱的前述第1测定对象部位之间的铅垂方向的距离，设置有第2测定机构，前述第2测定机构测定前述第2基准棒的前述测定对象部位和前述柱的前述第2测定对象部位之间的铅垂方向的距离。

根据本发明，基于柱和第1及第2基准棒之间的铅垂方向的线膨胀系数的不同，借助各测定机构，直接地测定柱的第1及第2测定对象部位和第1及第2基准棒的各测定对象部位之间的各自的铅垂方向的距离，由此，能够将柱的热位移以低成本来进一步高精度地测定。由此，能够将柱的姿势变化以低成本来进一步高精度地测定，能够提供修正由该姿势变化引起的主轴末端的位移而能够实现工件的精确的加工的机床。

或者，本发明是一种机床，其特征在于，具有主轴头、柱、第1、第2及第3基准棒，前述主轴头支承有用于刀具安装的主轴，前述柱被以在铅垂方向上直立的方式配置，具有既定的铅垂方向的线膨胀系数，支承有前述主轴头，前述第1、第2及第3基准棒分别具有既定的高度，以不与前述柱的铅垂方向的伸缩干涉的方式被配置于该柱的内部，或被配置在沿该柱的侧面至少具有铅垂方向成分的方向上，并且具有与前述柱的铅垂方向的线膨胀系数不同的铅垂方向的线膨胀系数，一端侧的固定部位被固定于该柱，另一端侧的测定对象部位相对于该柱能够相对位移，相对于前述第1基准棒的前述测定对象部位，在前述柱处也使第1测定对象部位关联，相对于前述第2基准棒的前述测定对象部位，在前述柱处也使第2测定对象部位关联，相对于前述第3基准棒的前述测定对象部位，在前述柱处也使第3测定对象部位关联，设置有第1测定机构，前述第1测定机构测定前述第1基准棒的前述测定对象部位和前述柱的前述第1测定对象部位之间的铅垂方向的距离，设置有第2测定机构，前述第2测定机构测定前述第2基准棒的前述测定对象部位和前述柱的前述第2测定对象部位之间的铅垂方向的距离，设置有第3测定机构，前述第3测定机构测定前述第3基准棒的前述测定对象部位和前述柱的前述第3测定对象部位之间的铅垂方向的距离。

根据本发明，基于柱和第1、第2及第3基准棒之间的铅垂方向的线膨胀系数的不同，借助各测定机构，直接地测定柱的第1、第2及第3测定对象部位和第1、第2及第3基准棒的各测定对象部位之间的各自的铅垂方向的距离，由此，能够将柱的热位移以低成本来进一步高精度地测定。由此，能够将柱的姿势变化以低成本来进一步高精度地测定，能够提供将由该姿势变化引起的主轴末端的位移修正而能够实现工件的精确的加工的机床。

或者，本发明是一种机床，其特征在于，具备主轴头、柱、第1、第2、第3及第4基准棒，前述主轴头支承有用于刀具安装的主轴，前述柱被以在铅垂方向上直立的方式配置，具有既定的铅垂方向的线膨胀系数，支承有前述主轴头，前述第1、第2、第3及第4基准棒分别具有既定的高度，以不与前述柱的铅垂方向的伸缩干涉的方式被配置于该柱的内部，或被配置在沿该柱的侧面至少具有铅垂方向成分的方向上，并且具有与前述柱的铅垂方向的线膨胀系数不同的铅垂方向的线膨胀系数，一端侧的固定部位被固定于该柱，另一端侧的测定对象部位相对于该柱能够相对位移，相对于前述第1基准棒的前述测定对象部位，在前述柱处也使第1测定对象部位关联，相对于前述第2基准棒的前述测定对象部位，在前述柱处也使第2测定对象部位关联，相对于前述第3基准棒的前述测定对象部位，在前述柱处也使第3测定对象部位关联，相对于前述第4基准棒的前述测定对象部位，在前述柱处也使第4测定对象部位关联，设置有第1测定机构，前述第1测定机构测定前述第1基准棒的前述测定对象部位和前述柱的前述第1测定对象部位之间的铅垂方向的距离，设置有第2测定机构，前述第2测定机构测定前述第2基准棒的前述测定对象部位和前述柱的前述第2测定对象部位之间的铅垂方向的距离，设置有第3测定机构，前述第3测定机构测定前述第3基准棒的前述测定对象部位和前述柱的前述第3测定对象部位之间的铅垂方向的距离，设置有第4测定机构，前述第4测定机构测定前述第4基准棒的前述测定对象部位和前述柱的前述第4测定对象部位之间的铅垂方向的距离。

根据本发明，基于柱和第1、第2、第3及第4基准棒之间的铅垂方向的线膨胀系数的不同，借助各测定机构，直接地测定柱的第1、第2、第3及第4的测定对象部位和第1、第2、第3及第4基准棒的各测定对象部位之间的各自的铅垂方向的距离，由此，能够将柱的热位移以低成本来进一步高精度地测定。由此，能够将柱的姿势变化以低成本来进一步高精度地测定，能够提供将由该姿势变化引起的主轴末端的位移修正而能够实现工件的精确的加工的机床。

或者，本发明是一种机床，其特征在于，具备柱、主轴头、基准棒，前述柱以在铅垂方向上直立的方式被配置，具有既定的线膨胀系数，前述主轴头被支承于前述柱，支承用于刀具安装的铅垂主轴，前述基准棒被相对于前述柱离开地配置，具有与该柱的线膨胀系数不同的线膨胀系数，前述柱具有柱侧测定对象部位，前述基准棒具有基准棒侧测定对象部位，设置有测定机构，前述测定机构测定前述柱侧测定对象部位和前述基准棒侧测定对象部位之间的距离。

根据本发明，借助测定机构，直接地测定基准棒侧测定对象部位和柱侧测定对象部位之间的距离，由此，能够将柱的热变形以低成本来高精度地测定。由此，能够将柱的姿势变化以低成本来高精度地测定，能够提供将由该姿势变化引起的主轴末端的位移修正而能够实现工件的准确的加工的机床。

作为一例，前述基准棒具有第1基准棒和第2基准棒，在该第1基准棒上设置有第1基准棒侧测定对象部位，在该第2基准棒上设置有第2基准棒侧测定对象部位，前述柱具有第1柱和第2柱，在该第1柱上设置有第1柱侧测定对象部位，在该第2柱上设置有第2柱侧测定对象部位，前述测定机构具有第1测定机构和第2测定机构，使前述第1基准棒侧测定对象部位、前述第1柱侧测定对象部位和前述第1测定机构相对应，使前述第2基准棒侧测定对象部位、前述第2柱侧测定对象部位和前述第2测定机构相对应。

优选地，以上那样的机床还具备姿势变化评价部和控制部，前述姿势变化评价部基于由前述第1测定机构及前述第2测定机构得到的各自的距离的测定结果，评价前述主轴头的姿势变化，前述控制部基于前述姿势变化评价部的评价结果，控制前述主轴的末端的位置。

此外，优选地，前述姿势变化评价部基于由前述第1测定机构及前述第2测定机构得到的各自的距离的测定结果，评价将前述第1柱侧测定对象部位和前述第2柱侧测定对象部位连结的直线的倾斜，由此，评价前述主轴头的姿势变化。

该情况下，通过采用直线的倾斜的评价这一简单的计算程序，能够迅速地评价两根柱的姿势变化。

优选地，在前述姿势变化评价部上，关于前述第1基准棒侧测定对象部位和前述第1柱侧测定对象部位之间、及前述第2基准棒侧测定对象部位和前述第2柱侧测定对象部位之间的铅垂方向、及水平面内的互相正交的两方向，储存有预先确定的基准距离，前述姿势变化评价部比较前述基准距离和被前述第1测定机构及前述第2测定机构测定的各自的距离，由此评价前述主轴头的姿势变化。

或者，优选地，在预先确定的基准条件下，前述第1测定机构测定前述第1基准棒侧测定对象部位和前述第1柱侧测定对象部位之间的铅垂方向、及水平面内的互相正交的两方向的各自的距离，来作为基准距离，前述第2测定机构测定前述第2基准棒侧测定对象部位和前述第2柱侧测定对象部位之间的铅垂方向、及水平面内的互相正交的两方向的各自的距离，来作为基准距离，前述姿势变化评价部比较前述基准距离和被前述第1测定机构及前述第2测定机构测定的各自的距离，由此评价前述主轴头的姿势变化。

或者，优选地，前述第1测定机构依次测定前述第1基准棒侧测定对象部位和前述第1柱侧测定对象部位之间的铅垂方向、及水平面内的互相正交的两方向的各自的距离，前述第2测定机构依次测定前述第2基准棒侧测定对象部位和前述第2柱侧测定对象部位之间的铅垂方向、及水平面内的互相正交的两方向的各自的距离，前述姿势变化评价部依次比较被前述第1测定机构及前述第2测定机构测定的各自的距离，由此，依次评价前述主轴头的姿势变化。

此外，优选地，前述第1基准棒及前述第2基准棒的30℃至100℃的线膨胀系数为1.0×10^-6/℃以下。

在该情况下，在各基准棒处几乎不发生热位移，所以能够将各基准棒侧测定对象部位和两个柱侧测定对象部位之间的距离，作为该两个柱侧测定对象部位的热位移来处理。

此外，优选地，前述第1测定机构及前述第2测定机构是分别被支承于前述第1柱侧测定对象部位及前述第2柱侧测定对象部位的接触式的位移传感器。或者，前述第1测定机构及前述第2测定机构也可以是分别被支承于前述第1柱侧测定对象部位及前述第2柱侧测定对象部位的非接触式的位移传感器。

此外，前述第1测定机构及前述第2测定机构可以是分别被支承于前述第1基准棒侧测定对象部位及前述第2基准棒侧测定对象部位的接触式的位移传感器。或者，前述第1测定机构及前述第2测定机构也可以是分别被支承于前述第1基准棒侧测定对象部位及前述第2基准棒侧测定对象部位的非接触式的位移传感器。

附图说明

图1是本发明的第1实施方式的机床的概略立体图。

图2是图1的机床的概略侧视图。

图3是从图1的右方观察的主轴头及柱的概略侧视图。

图4是被使用于图1的机床的柱的概略立体图。

图5是被使用于图1的机床的基准棒的概略侧视图。

图6是表示图4的柱的上部的详细情况的局部的概略立体图。

图7是被使用于图1的机床的控制装置的概略的框图。

图8是用于说明图4的柱变形时的测定对象部位及主轴末端的位移的图。

图9是表示被使用于本发明的第2实施方式的机床的柱的上部的详细情况的局部的概略立体图。

图10是用于说明图9的柱变形时的测定对象部位及主轴末端的位移的图。

图11是用于说明本发明的第2实施方式的机床的柱的姿势变化的评价原理的图。

图12是将变形状态的图11的柱作为圆弧近似的图。

图13是本发明的第2实施方式的机床的概略主视图。

图14是图13的机床的概略俯视图。

图15是从图13的右方观察的主轴头及柱的概略侧视图。

图16是被使用于图13的机床的柱的概略立体图。

图17是本发明的第2实施方式的基准棒的概略侧视图。

图18是表示图13的柱的上部的详细情况的局部的概略立体图。

图19是本发明的第2实施方式的控制装置的概略的框图。

图20是表示本发明的第3实施方式的机床的柱的上部的详细情况的局部的概略立体图。

图21是本发明的第4实施方式的机床的概略立体图。

图22是表示图21的机床的上部及第1柱的内部的详细情况的局部的概略立体图。

图23是被使用于图21的机床的基准棒的概略侧视图。

图24是被使用于图21的机床的控制装置的概略的框图。

图25是用于说明柱变形时的测定对象部位及主轴末端的位移的图。

图26是表示本发明的变形例所采用的柱的上部的详细情况的局部的概略立体图。

图27是用于说明图26的柱变形时的测定对象部位及主轴末端的位移的图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的第1实施方式详细地说明。

图1是本发明的第1实施方式的机床300的概略立体图，图2是图1的机床300的概略侧视图。

如图1所示，本实施方式的机床300具有加工机100和控制该加工机100的控制装置200。

本实施方式的加工机100例如是镗床，如图1及图2所示，具有机座52、柱10、主轴头20，前述柱10以在铅垂方向上直立的方式被固定于机座52上，前述柱10是方柱状的，前述主轴头20被支承于该柱10，支承有用于刀具安装的水平主轴(镗轴)22。另外，水平主轴意味着旋转中心轴呈水平的主轴。

如图1所示，本实施方式的机床300具有基座51和经由平台53被固定于基座51上的机座52。这些基座51及机座52例如如下所述次地设置。即，在本实施方式的设置机床300的场所的地面设置1次孔，对于该1次孔，以用木材等确保2次孔的状态流入混凝土，铺设基座51。然后，对于机座52安装基座螺栓及平台53，在该状态下，以基座螺栓进入前述2次孔的方式将机座52在多个地点支承，借助千斤顶(临时芯夹具)等将机座52临时置于基座51上。然后，在将机座52的水平临时调整后，混凝土(及硬化剂)流如前述2次孔，基座施工完成。2次孔的混凝土硬化后，卸下千斤顶等，调整平台53，由此确保构造物(机座52及各柱10、11)的水平。从以上可知，本实施方式的机座52通过调整平台53，能够调整(修正)相对于基座51的倾斜。

本实施方式的主轴22例如呈直径110mm的圆柱形状，在末端部(图2的左端部)，能够拆装地安装所希望的加工刀具。此外，在本实施方式中，主轴22借助被设置于主轴头20内的驱动机构能够绕轴线以例如5~3000min-1进行旋转，并且在轴线方向上例如能够进行最大500mm抽出。

进而，在机座52上设置有座板(无图示)，供工件载置的移动式的工作台60被设置于该座板上。该工作台60在水平面内相对于座板向X轴方向相对移动，该座板相对于机座52在Z轴方向上相对移动，由此，进行主轴22相对于工件的水平面内的定位。此外，如后所述，本实施方式的主轴头20能够沿柱10在铅垂方向(图1及图2的上下方向)上移动，通过该移动，进行主轴22相对于工件的铅垂方向的定位。

图3是从图1的右方观察的主轴头20及柱10的概略侧视图。如图3所示，本实施方式的主轴头20以将主轴22的轴线水平地维持的状态被配置于柱10的侧面。本实施方式的主轴头20能够借助已知的驱动机构，例如滚珠丝杠16及驱动该滚珠丝杠16的伺服马达17在铅垂方向(图3的上下方向)上移动。在本实施方式中，为了辅助由该驱动机构进行的主轴头20的上下方向的移动，该主轴头20被连结于线材15的另一端而被悬挂，前述线材15的一端被连结于被配置于柱10内的平衡配重，经由被设置于加工机100的上部的滑轮垂下。进而，在主轴头20上，在面对柱10的区域上设置有被引导部(槽部)，该被引导部以该主轴头20被线材15悬挂的状态，被卡合于在柱10的一侧面上被一体地设置的引导部(轨道)11(参照图4)。

图4是被使用于图1的机床300的柱10的概略立体图，图5是被使用于图1的机床300的基准棒30的概略侧视图。如图4所示，在本实施方式的柱10上，在铅垂方向上形成有第1及第2贯通孔12a、12b。在本实施方式中，第1及第2贯通孔12a、12b在柱10的角部(横截面的矩形的顶点)的附近沿主轴20的轴线方向(图4的Y轴方向)设置。

此外，如图4所示，在本实施方式中，在第1贯通孔12a上插入有第1基准棒30a，在第2贯通孔12b上插入有第2基准棒30b。本实施方式的第1及第2基准棒30a、30b如图5所示，为在下端部形成有外螺纹部31的圆柱形状，该外螺纹部31与被设置于机座52的内螺纹部螺纹接合。本实施方式的柱10在以主轴头20铅垂地移动的方式调整被固定于基座51的平台53的状态下，被固定地支承于机座52上。在本实施方式中，第1及第2基准棒30a、30b以在机床300的通常使用中不与第1及第2贯通孔12a、12b的内周面干涉的方式被螺纹接合于机座52。另外，在其他的实施方式中，第1及第2基准棒30a、30b也可以经由被确保水平的块等独立地固定于基座51。

此外，本实施方式的第1及第2基准棒30a、30b具有比柱10的线膨胀系数小的线膨胀系数，30℃至100℃的线膨胀系数为0.29×10^-6/℃。

图6是表示图4的柱10的上部的详细情况的局部的概略立体图。如图6所示，在柱10的上部的第1及第2测定对象部位13a、13b上设置有接触式的第1及第2位移传感器40a、40b。本实施方式的第1位移传感器40a具有第1Y轴位移传感器42a和第1X轴位移传感器41a及第1Z轴位移传感器43a，前述第1Y轴位移传感器42a检测铅垂方向(图6的Y轴方向)的位移或距离，前述第1X轴位移传感器41a及第1Z轴位移传感器43a检测水平面内互相正交的两方向(图6的X轴方向及Z轴方向)的位移或距离。此外，本实施方式的第2位移传感器40b具有第2Y轴位移传感器42b和第2X轴位移传感器41b及第2Z轴位移传感器43b，前述第2Y轴位移传感器42b检测Y轴方向的位移或距离，前述第2X轴位移传感器41b及第2Z轴位移传感器43b检测X轴方向的位移或距离。借助这些第1及第2位移传感器40a、40b，测定第1及第2测定对象部位13a、13b和第1及第2基准棒30a、30b的各测定对象部位之间的铅垂方向及水平面内的位移或距离。对于本实施方式的第1及第2位移传感器40a、40b，采用高精度的数字传感器。另外，在图6中，第1及第2位移传感器40a、40b被放大表示。

此外，图7是被使用于图1的机床300的控制装置200的概略的框图。如图7所示，在本实施方式中，第1及第2位移传感器40a、40b的输出信号被发送至控制装置200。该控制装置200如图7所示，具有姿势变化评价部210和修正数据生成部220，前述姿势变化评价部210基于第1及第2位移传感器40a、40b的测定结果评价柱10的姿势变化，前述修正数据生成部220基于姿势变化评价部210的评价结果生成用于修正主轴末端的位移(位置偏差)的数据。修正数据生成部220被连接于控制主轴末端的位置的控制部23，被生成的修正数据被向该控制部23输出。

在本实施方式中，例如加工机100的精度调整时，在预先规定的基准条件下，借助第1及第2位移传感器40a、40b，第1及第2基准棒30a、30b的上部的测定对象部位和柱10的上表面的第1及第2测定对象部位13a、13b之间的铅垂方向(图6的Y轴方向)及水平面内的互相正交的两方向(图6的X轴方向及Z轴方向)的距离被测定。具体地，借助第1及第2X轴位移传感器41a、41b，第1及第2基准棒30a、30b的上部的测定对象部位和柱10的上表面的第1及第2测定对象部位13a、13b之间的X轴方向的距离ax、bx被测定，确认主轴的右倾及左倾。借助第1及第2Y轴位移传感器42a、42b，第1及第2基准棒30a、30b的上部的测定对象部位和柱10的上表面的第1及第2测定对象部位13a、13b之间的Y轴方向的距离ay、by被测定，柱的伸缩被确认。借助第1及第2Z轴位移传感器43a、43b，第1及第2基准棒30a、30b的上部的测定对象部位和柱10的上表面的第1及第2测定对象部位13a、13b之间的Z轴方向的距离az、bz被测定，主轴的前倾及后倾被确认。然后，被测定的各距离ax、ay、az、及bx、by、bz作为基准距离被储存于控制装置200内的姿势变化评价部210，前述的具体的位移和与其相对的修正值被运算。

接着，对本实施方式的机床300的作用进行说明。

首先，在主轴末端安装所希望的加工刀具(铣刀等)。接着，借助使用者，加工对象的工件被设置于工作台60上，并且所希望的加工数据被向控制装置200输入。加工机100基于该加工数据被控制。接着，基于前述加工数据，载置有工件的工作台60在座板上在X轴方向上移动，且支承该工作台60的座板在机座52上在Z轴方向上移动，由此进行水平面内的工件的定位，并且主轴头20经由前述的驱动机构在铅垂方向上移动至所希望的位置。然后，主轴22朝向工件在水平方向上被抽出。

此后，借助主轴头20内的主轴驱动机构，主轴22的旋转开始，开始朝向加工刀具的末端供给切削液，开始工件的加工。

在本实施方式中，在工件的加工开始前，借助第1及第2位移传感器40a、40b，第1及第2基准棒30a、30b的测定对象部位和柱10的第1及第2测定对象部位13a、13b之间的X、Y、Z的各轴方向的距离ax’、ay’、az’、及bx’、by’、bz’被测定。然后，借助控制装置200内的姿势变化评价部210，第1及第2测定对象部位13a、13b相对于X、Y、Z的各轴方向的基准距离的位移被评价。即，第1测定对象部位13a相对于X、Y、Z的各轴方向的基准距离的位移分别是ax’-ax(＝Δax)、ay’-ay(＝Δay)、az’-az(＝Δaz)，第2测定对象部位13b相对于X、Y、Z的各轴方向的基准距离的位移分别是bx’-bx(＝Δbx)、by’-by(＝Δby)、bz’-bz(＝Δbz)。

然后，姿势变化评价部210关于X、Y、Z的各轴方向，对由柱10的变形引起的主轴头20的姿势变化导致的主轴末端的不希望的位移δ进行评价。关于该评价，用于说明图4的柱10变形时的第1及第2测定对象部位13a、13b及主轴末端的位移的图被在图8中表示。首先，讨论X轴方向的主轴头20的姿势变化。如图8所示，若将第2测定对象部位13b的Z坐标设为Zb，将测定对象部位13a的Z坐标设为Za，将从第1测定对象部位13a至不考虑柱10的姿势变化的情况下的名义上的主轴22的位置、具体地说是将至相对于驱动主轴22的驱动系统确定的基准位置P的距离设为l，将不考虑柱10的姿势变化的情况下把第1测定对象部位13a和第2测定对象部位13b连结的直线距离设为L，将考虑柱10的姿势变化的情况下的实际的主轴末端P’和名义上的主轴22的基准位置P之间的距离(位移)设为δ，则该位移δ的X轴方向的成分δx如下式所示。另外，在算出实际的主轴末端的位移时，优选地，在该计算的位移的基础上，还考虑主轴主体的倾斜的影响。

[式1]

δx＝Δax＋mxl(其中，mx＝(Δax-Δbx)/L)

以上的讨论结果对于评价Y轴方向的主轴头20的姿势变化的情况也是相同的。即，位移δ的Y轴方向的成分δy如下式所示。

[式2]

δy＝Δay＋myl(其中，my＝(Δay-Δby)/L)

此外，对于Z轴方向，也能够同样地评价。

[式3]

δz＝Δaz＋mzl(其中，mz＝(Δaz-Δbz)/L)

在以上的各式中，δ能够被分解成正交3轴来运算。但是，第1及第2测定对象部位13a、13b都存在于1个柱10的上表面，所以在物理上不考虑Δaz和Δbz为完全不同的值。因此，对于本实施方式的机床100，优选地设置有监视系统，前述监视系统在发生第1及第2测定对象部位13a、13b间的距离发生一定程度以上变动的异常的姿势变化时，发出警报。

姿势变化评价部210的评价结果被发送至修正数据生成部220，借助该修正数据生成部220，生成用于修正主轴末端的位移的修正数据。关于修正数据的生成自身，能够引用公知的各种算法。被生成的修正数据被发送至控制(修正)主轴末端的位置的控制部23。然后，该控制部23根据已接收的修正数据将主轴末端的位置控制(修正)。关于控制部23的控制的具体的内容，能够引用公知的各种算法。

根据以上那样的本实施方式，关于铅垂方向(Y轴方向)、及水平面内互相正交的两方向(X轴方向及Z轴方向)，将第1及第2基准棒30a、30b的测定对象部位和柱10的第1及第2测定对象部位13a、13b之间的距离借助第1及第2位移传感器40a、40b直接地测定，由此，能够将柱10的热位移以低成本来高精度地测定。由此，能够将柱10的姿势变化以低成本来高精度地测定，能够提供机床300，前述机床300将由该姿势变化引起的主轴末端的位移修正，能够实现工件的准确的加工。

特别地，根据本实施方式，关于X、Y、Z的各轴方向，将第1及第2基准棒30a、30b的测定对象部位和柱10的第1及第2测定对象部位13a、13b之间的距离借助第1及第2位移传感器40a、40b直接地测定，由此，能够将柱10的热位移以低成本来更高精度地测定。由此，能够将柱10的姿势变化以低成本来进一步高精度地测定，能够提供机床300，前述机床300将由该姿势变化引起的主轴末端的位移修正，能够实现工件的准确的加工。

此外，在本实施方式中，对于第1及第2基准棒30a、30b的测定对象部位，在柱10的上表面，使隔开既定的距离的第1及第2测定对象部位13a、13b关联，水平面内的互相正交的两方向是主轴22的轴线方向和在水平面内与该主轴22的轴线方向正交的方向，第1及第2位移传感器40a、40b测定以下距离：第1基准棒30a的测定对象部位和柱10的第1测定对象部位13a之间的铅垂方向、主轴22的轴线方向、及水平面内与主轴22的轴线方向正交的方向的各自的距离、第2基准棒30b的测定对象部位和柱10的第2测定对象部位13b之间的铅垂方向、及水平面内与主轴22的轴线方向正交的方向的各自的距离，姿势变化评价部210基于由第1及第2位移传感器40a、40b得到的各自的距离的测定结果，评价将柱10的第1及第2测定对象部位13a、13b连结的直线的倾斜，由此，评价主轴头20的姿势变化。因此，计算程序简单，能够迅速地评价柱的姿势变化。

进而，第1及第2位移传感器40a、40b在工件的加工开始前，测定第1及第2基准棒30a、30b的测定对象部位和柱10的第1及第2测定对象部位13a、13b之间的X、Y、Z的各轴方向的距离，姿势变化评价部210将被测定的各距离与被储存于该姿势变化评价部210的第1及第2测定对象部位13a、13b的各基准距离比较，由此，评价柱10的姿势变化。因此，各轴方向的位移的评价容易。

进而，第1及第2基准棒30a、30b的30℃至100℃的线膨胀系数为0.29×10^-6/℃。因此，在第1及第2基准棒30a、30b处几乎不发生热位移，所以能够将该第1及第2基准棒30a、30b的测定对象部位和柱10的第1及第2测定对象部位13a、13b之间的X、Y、Z的各轴方向的距离作为该柱10的第1及第2测定对象部位13a、13b的热位移处理。

进而，在本实施方式中，作为测定机构，采用被支承于柱10的第1及第2测定对象部位13a、13b的接触式的第1及第2位移传感器40a、40b。因此，也能够容易且高精度地测定各基准棒30a、30b的测定对象部位和柱10的第1及第2测定对象部位13a、13b之间的X、Y、Z的各轴方向的距离。

另外，如前所述，在物理上不考虑Δaz和Δbz为完全不同的值。因此，能够省略第2Z轴位移传感器43b，将在第1测定对象部位13a处产生的位移Δaz作为也在测定对象部位13b处产生的位移来评价主轴头20的姿势变化。即，该情况下，位移δ的Z轴方向的成分δz如下式所示。

[式4]

δz＝Δaz

或者，也可以将位移δ的Z轴方向的成分δz设为与Δaz和Δbz的平均值((Δaz＋Δbz)/2)相等、或者等于Δbz来处理。但是，与第2测定对象部位13b相比，第1测定对象部位13a处于接近主轴末端的位置，所以推定成能够将在该主轴末端处产生的位移(位置偏差)更准确地评价。

另外，如以上那样的基于图8的主轴末端的位移的修正计算是一例，也可以通过其他的手法来评价主轴末端的位移。例如，也可以通过根据位移传感器的实测值和由事前的试验预先取得的主轴末端的位移的测定数据的其他的类似式来代替。

另外，作为本实施方式的机床300，例示了具有单一的柱10的机床来说明，但只要是具有水平主轴的机床，则也可以具有多个柱。例如，在具有两根柱的加工中心中，对该两根柱的每一个设置一组基准棒及位移传感器，由此能够基于前述计算式评价主轴末端的位移。或者，也可以对该两根柱的每一个设置多组(例如两组)基准棒及位移传感器，基于该多组位移传感器的测定结果，针对每个柱确定测定对象部位的位移，对前述计算式应用该位移，由此评价主轴末端的位移。

另外，在具有单一的柱的机床中，对该柱设置一组基准棒及位移传感器，由此也能够评价主轴末端的位移。关于该变形例的主轴末端的位移的评价方法的一例，参照图9及图10进行说明。

图9是表示被使用于本发明的第2实施方式的机床的柱410的上部的详细情况的局部的概略立体图，图10是用于说明图9的柱410变形时的测定对象部位413a及主轴末端的位移δ的图。

在本实施方式的柱410上，仅在距主轴头最近的角部在铅垂方向(图9的Y轴方向)上形成有贯通孔412a，基准棒430a被插入于该贯通孔412a内。进而，在柱410的上表面，与基准棒430a对应，使测定对象部位413a关联。在该测定对象部位413a上，设置有接触式的位移传感器440a，测定基准棒430a的测定对象部位和柱410的测定对象部位413a之间的铅垂方向、及水平面内的互相正交的两方向(图9的X轴方向及Z轴方向)的各自的距离。具体地，本实施方式的位移传感器440a也具有检测铅垂方向的位移或距离的Y轴位移传感器441a、检测水平面内的互相正交的两方向的位移或距离的X轴位移传感器442a及Z轴位移传感器443a，借助该位移传感器440a，对测定对象部位413a和基准棒430a的测定对象部位之间的X、Y、Z的各轴方向的位移或距离进行测定。

然后，例如在加工机的精度调整时，在预先确定的基准条件下，借助位移传感器440a，基准棒430a的上部的测定对象部位和柱410的上表面的测定对象部位413a之间的X、Y、Z的各轴方向的距离ax、ay、az被预先测定，该各距离ax、ay、az作为基准距离被储存于控制装置200(参照图7)内的姿势变化评价部210(参照图7)。此外，在姿势变化评价部210上，预先储存有作为位于柱410的上表面的与测定对象部位413a不同的点的基准坐标(图10的点O的坐标)，如后所述，基于测定对象部位413a相对于该基准坐标的位移，评价主轴头20的姿势变化。这里，基准坐标被设定成将该基准坐标和测定对象部位413a连结的直线与Z轴平行。其他的结构与第1实施方式的机床300相同，所以省略其详细的说明。

在评价主轴末端的位移时，在本变形例中，也在工件的加工开始前，借助位移传感器440a，测定基准棒430a的测定对象部位和柱410的测定对象部位413a之间的X、Y、Z的各轴方向的距离ax’、ay’、az’。然后，借助控制装置200内的姿势变化评价部210，评价柱410的测定对象部位413a相对于X、Y、Z的各轴方向的基准距离的位移(ax’-ax(＝Δax)、ay’-ay(＝Δay)、az’-az(＝Δaz))。

基于以上的评价结果，姿势变化评价部210评价柱410的姿势变化。关于该评价，用于说明图9的柱410变形时的测定对象部位413a及主轴末端的位移的图被在图10中表示。首先，对X轴方向的主轴头20的姿势变化进行讨论。如图10所示，若将点O的Z坐标设为ZO，将测定对象部位413a的Z坐标设为Za，将从测定对象部位413a至不考虑柱410的姿势变化的情况的名义上的主轴末端P的距离设为l，将不考虑柱10的姿势变化的情况的测定对象部位13a与基准坐标连结的直线距离设为L，将考虑柱410的姿势变化的情况的实际的主轴末端P’和名义上的主轴末端P之间的距离(位移)设为δ，则该位移δ的X轴方向的成分δx如下式所示。

[式5]

δx＝Δax＋mxl(其中，mx＝Δax/L)

以上的讨论结果对于评价Y轴方向的主轴头20的姿势变化的情况也是同样的。即，位移δ的Y轴方向的成分δy如下式所示。

[式6]

δy＝Δay＋myl(其中，my＝Δay/L)

另一方面，对于Z轴方向，设为在测定对象部位413a产生的位移Δaz在点O处也产生，来评价主轴头20的姿势变化。这是因为，测定对象部位413a及点O都是柱410上的点，由此保存测定对象部位413a和点O之间的Z轴方向的距离。即，位移δ的Z轴方向的成分δz如下式所示。

[式7]

δz＝Δaz

然后，与第1实施方式同样地，姿势变化评价部210的评价结果被发送至修正数据生成部220，借助该修正数据生成部220，生成用于将主轴末端的位移修正的修正数据。被生成的修正数据被发送至控制(修正)主轴末端的位置的控制部23。然后，该控制部23根据已接收的修正数据来对主轴末端的位置进行控制(修正)。

在以上那样的变形例中，关于铅垂方向(Y轴方向)、及水平面内的互相正交的两方向(X轴方向及Z轴方向)，也借助位移传感器440a直接地测定基准棒430a的测定对象部位和柱410的测定对象部位413a之间的距离，由此，能够将柱410的热位移以低成本来高精度的测定。由此，能够将柱410的姿势变化以低成本来高精度地测定，能够提供将由该姿势变化引起的主轴末端的位移修正而能够实现工件的准确的加工的机床。

另外，在本实施方式及前述的变形例的说明中，对作为柱被固定于基座51或机座52上的机床进行了说明，但也可以是柱在基座51或机座52上移动的类型的机床。该情况下，在被设置于柱的贯通孔内设置限制基准棒向水平方向的位移的引导部件(例如轴承)，能够评价主轴末端仅在Y轴方向的位移。

在机床具有两根移动式的柱的情况下，可以对各柱设置一组基准棒及位移传感器，也可以设置多组基准棒及位移传感器。无论在哪种情况下，都能够基于在本实施方式中说明的计算式评价主轴末端的位移。或者，也可以基于根据位移传感器的实测值和由试验得到的位移的实测数据的其他类似式来评价主轴末端的位移。

此外，在机床具有单一的移动式的柱的情况下，可以在该柱上设置一组基准棒及位移传感器，也可以设置多组基准棒及位移传感器。在这些情况下，也能够基于在本实施方式及前述的变形例中表示的计算式评价主轴末端的位移。或者，也可以基于根据位移传感器的实测值和由试验得到的位移的实测数据的其他类似式来评价主轴末端的位移。

接着，参照图11至图20对本发明的第2实施方式的机床进行说明，在此之前，参照图11及图12，对基于两个位移传感器840a、840b的柱810的位移(姿势变化)的评价原理进行说明。图11是用于说明本实施方式的柱810的姿势变化的评价原理的图，图12是将变形状态的图11的柱810近似成圆弧状的图。

在柱810上，如图11所示，在左边近前的壁部的左右两侧形成有在铅垂方向上延伸的两个贯通孔812a、812b，基准棒830a、830b分别被插入于该贯通孔812a、812b。进而，在柱810的上部，与基准棒830a、830b对应，使两个部位的测定对象部位813a、813b关联。进而，在各自的测定对象部位813a、813b上设置有接触式的位移传感器840a、840b，测定基准棒830a、830b的测定对象部位和柱810的测定对象部位813a、813b之间的铅垂方向的距离。

然后，例如在加工机的精度调整时，在预先确定的基准条件下，借助位移传感器840a、840b，基准棒830a、830b的上表面的测定对象部位和柱810的上表面的两个测定对象部位813a、813b之间的铅垂方向的距离a、b被预先测定。被测定的距离a、b作为基准距离a、b被储存于控制装置200内的姿势变化评价部210(参照图19)。

接着，在工件W的加工开始前，借助位移传感器840a、840b，基准棒830a、830b的测定对象部位和柱810的两部位的测定对象部位813a、813b之间的铅垂方向的距离a’、b’被测定。

然后，借助控制装置200内的姿势变化评价部210，评价柱410的各测定对象部位813a、813b的铅垂方向的位移(a’-a(＝Δa)、b’-b(＝Δb))。姿势变化评价部210还评价Δa-Δb(＝δ)。

基于以上的评价结果，姿势变化评价部210例如如下所述地评价柱810的姿势变化。即，若此时的柱810从Z轴的负侧向正侧(从图11的右上方)观察，则如图12所示，能够近似为构成内周H、外周H＋δ、内径R、外径R＋B的圆弧(中心角θ)。此时，Rθ＝H、及(R＋B)θ＝H＋δ的各关系式成立。若将这两式对θ求解，则θ能够作为以δ为参数的函数而求出。即，能够得到以下关系：θ＝f(δ)・・・(1)。这里，H表示柱810的长度(高度)，B表示柱810的宽度。

姿势变化评价部210将被评价的δ(＝Δa-Δb)代入前述(1)式，由此来评价θ。然后，基于该θ将柱810的倾斜近似为直线，由此评价该柱810的X轴方向(参照图11)的姿势变化。

接着，对本发明的实施方式进行详细说明。

图13是本发明的第2实施方式的机床600的概略主视图，图14是图13的机床600的概略俯视图。

如图13所示，本实施方式的机床600具有加工机100和控制该加工机100的控制装置200。

本实施方式的加工机100例如是镗床，如图13及图14所示，具有主轴头20和柱10，前述主轴头20具有将在水平方向延伸的主轴(镗轴)22支承的滑枕21，前述柱10将该主轴头20在侧面支承，前述柱10是方柱状的。本实施方式的主轴22是直径180mm的圆柱形状，在前方(图14的下方)的端部能够拆装地安装有所希望的加工刀具。

在本实施方式中，支承主轴22的滑枕21是具有一边为约500mm的正方形的横截面的方柱状，将主轴22在主轴方向(图14的上下方向)上能够滑动(抽出)地支承。该滑枕21自身也被插入形成于主轴头20的具有一边为约500mm的正方形的横截面的孔部而被水平地支承，能够相对于主轴头20在主轴22的轴线方向上滑动(抽出)。

在本实施方式中，滑枕21相对于主轴头20能够进行最大1，400mm的抽出。进而，主轴(镗轴)22相对于滑枕21能够进行最大1，200mm的抽出。即，被安装于主轴22的末端的加工刀具相对于加工机100能够遍及最大2，600mm的长度向主轴方向移动。

进而，本实施方式的柱10如图13及图14所示，经由台座14被支承于机座52上，借助被设置于该台座14的已知的驱动机构，能够在机座52上在左右方向(图13及图14的左右方向)上移动。

图15是从图13的右方观察的主轴头20及柱10的概略侧视图。如图15所示，本实施方式的主轴头20以将主轴22的轴线维持成水平的状态位于柱10的侧面。本实施方式的柱10是金属制的，呈具有一边为1，600mm的大致正方形状的横截面的高度为6，650mm的方柱状。此外，本实施方式的主轴头20借助已知的驱动机构，例如滚珠丝杠16及驱动该滚珠丝杠16的伺服马达17，能够在上下方向(图13的上下方向)上移动可能。在本实施方式中，为了辅助由该驱动机构进行的主轴头20向上下方向的移动，该主轴头20被连结于线材15的另一端而被悬挂，前述线材15的一端被连结于被配置于柱10内的平衡配重，经由被设置于加工机100的上部的滑轮垂下。进而，在主轴头20上，在面对柱10的区域设置有被引导部(槽部)，该被引导部在该主轴头20借助线材15被悬挂的状态下，被卡合于在柱10的一侧面上一体地设置的引导部(轨道)11(参照图16)。

图16是被使用于图13的机床600的柱10的概略立体图，图17是本发明的第2实施方式的基准棒30的概略侧视图。如图16所示，在本实施方式的柱10上，形成有在铅垂方向上延伸的直径为64mm的第1~第4贯通孔12a、12b、12c、12d。在本实施方式中，第1~第4贯通孔12a、12b、12c、12d被设置于柱10的角部(横截面的矩形的顶点)附近。

此外，如图16所示，在本实施方式的第1~第4贯通孔12a、12b、12c、12d上，插入有第1~第4基准棒30a、30b、30c、30d。本实施方式的第1~第4基准棒30a、30b、30c、30d如图17所示，是在下端部形成有外螺纹部31的直径为30mm的圆柱形状，该外螺纹部31与被设置于柱10的台座14的内螺纹部螺纹接合。进而，在该状态下，第1~第4基准棒30a、30b、30c、30d被插通于在柱10的第1~第4贯通孔12a、12b、12c、12d上被设置的圆环状的滑动轴承而被支承，以不与向柱10的铅垂方向的伸缩干涉的方式被配置。

此外，本实施方式的第1~第4基准棒30a、30b、30c、30d具有比柱10的铅垂方向的线膨胀系数小的线膨胀系数。具体地，本实施方式的第1~第4基准棒30a、30b、30c、30d的30℃至100℃的铅垂方向的线膨胀系数为0.29×10^-6/℃。

图18是表示图13的柱10的上部的详细情况的局部的概略立体图。如图18所示，在柱10的上部的第1~第4测定对象部位13a、13b、13c、13d上设置有接触式的第1~第4位移传感器40a、40b、40c、40d，测定该第1~第4测定对象部位13a、13b、13c、13d和第1~第4基准棒30a、30b、30c、30d的测定对象部位之间的铅垂方向的距离。在图18中，位移传感器40a、40b、40c、40d被放大表示。

此外，图19是本发明的第3实施方式的控制装置200的概略的框图。在本实施方式中，位移传感器40a、40b、40c、40d的输出信号被向控制装置200发送。该控制装置200如图19所示，具有姿势变化评价部210和修正数据生成部220，前述姿势变化评价部210基于第1~第4位移传感器40a、40b、40c、40d的测定结果评价柱10的姿势变化，前述修正数据生成部220基于姿势变化评价部210的评价结果生成用于修正主轴22的末端的位移的数据。修正数据生成部220被连接于控制主轴22的末端的位置的控制部23，被生成的修正数据被向该控制部23输出。

接着，对本实施方式的机床600的作用进行说明。

首先，在主轴22的末端安装所希望的加工刀具(铣刀等)。

接着，借助使用者，加工对象的工件W被设置于既定的位置，并且所希望的加工数据被输入至控制装置200。加工机100基于该加工数据被控制。接着，基于前述加工数据，主轴头20经由滚珠丝杠16在铅垂方向上向所希望的位置移动。然后，支承主轴22的滑枕21向工件W在水平方向上被抽出。

此后，借助主轴头20内的主轴驱动机构，主轴22的旋转开始，开始向加工刀具的末端供给切削液，开始工件W的加工。

在本实施方式中，在工件W的加工开始前，借助第1~第4位移传感器40a、40b、40c、40d，第1~第4基准棒30a、30b、30c、30d的上表面的测定对象部位和柱10的上表面的第1~第4测定对象部位13a、13b、13c、13d之间的铅垂方向的距离被测定。

接着，被测定的各距离借助姿势变化评价部210，与被储存于该姿势变化评价部210的第1~第4测定对象部位13a、13b、13c、13d的各基准距离比较，根据前述的测定原理，评价柱10的姿势变化。另外，各基准距离如前所述，例如在加工机的精度调整时，在预先确定的基准条件下被测定，被预先储存于姿势变化评价部210。

在本实施方式中，基于4个部位的测定结果，关于Z轴方向(主轴方向)及X轴方向(水平面内的与Z轴垂直的方向)的两方向，能够评价柱10的倾斜。即，借助姿势变化评价部210，柱10的第1~第4测定对象部位13a、13b、13c、13d的向铅垂方向的位移(a’-a(＝Δa)、b’-b(＝Δb)、c’-c(＝Δc)、d’-d(＝Δd))被评价。然后，姿势变化评价部210评价例如两个位移的平均值彼此的差(Δc＋Δb)/2-(Δd＋Δa)/2(＝δx)、及(Δc＋Δd)/2-(Δb＋Δa)/2(＝δz)。然后，将δx及δz分别代入前述(1)式的δ，由此分别关于X轴方向及Z轴方向来评价θ。然后，姿势变化评价部210基于该θ将柱10的倾斜以直线近似，由此评价该柱10的X轴方向及Z轴方向的姿势变化。

姿势变化评价部210的评价结果被发送至修正数据生成部220，借助该修正数据生成部220，生成用于修正主轴22的末端的位移的修正数据。关于修正数据的生成自身，能够引用公知的各种算法。

该修正数据被向控制(修正)主轴22的末端的位置的控制部23发送。

然后，该控制部23根据被发送的修正数据来将主轴22的末端的位置控制(修正)。关于控制部23的控制的具体的内容，能够引用公知的各种算法。

根据以上那样的本实施方式，基于柱10和第1~第4基准棒30a、30b、30c、30d之间的铅垂方向的线膨胀系数的不同，将柱10的第1~第4测定对象部位13a、13b、13c、13d和第1~第4基准棒30a、30b、30c、30d的测定对象部位之间的铅垂方向的距离借助第1~第4位移传感器40a、40b、40c、40d直接地测定，由此，能够将柱10的热位移以低成本来高精度地测定。由此，能够将柱10的姿势变化以低成本来高精度地测定，能够提供将由该姿势变化引起的主轴22的末端的位移修正而能够实现工件W的精确的加工的机床600。

特别地，根据本实施方式，基于柱10和第1~第4基准棒30a、30b、30c、30d之间的铅垂方向的线膨胀系数的不同，将柱10的第1~第4的测定对象部位13a、13b、13c、13d和第1~第4基准棒30a、30b、30c、30d的各测定对象部位之间的铅垂方向的距离借助第1~第4位移传感器40a、40b、40c、40d直接地测定，由此，能够将柱10的热位移以低成本来进一步高精度地测定。由此，能够使柱10的姿势变化以低成本来进一步高精度地测定，能够提供将由该姿势变化引起的主轴22末端的位移修正而能够实现工件W的精确的加工的机床600。

进而，第1~第4位移传感器40a、40b、40c、40d在工件W的加工开始前，测定第1~第4基准棒30a、30b、30c、30d的测定对象部位和柱10的第1~第4测定对象部位13a、13b、13c、13d之间的铅垂方向的距离，姿势变化评价部210将被测定的各距离与储存于该姿势变化评价部210的第1~第4测定对象部位13a、13b、13c、13d的各基准距离比较，由此，评价柱10的姿势变化。

进而，第1~第4基准棒30a、30b、30c、30d的30℃至100℃的铅垂方向的线膨胀系数是0.29×10^-6/℃。因此，在第1~第4基准棒30a、30b、30c、30d上几乎不发生铅垂方向的热位移，所以能够将该各基准棒30a、30b、30c、30d的测定对象部位和柱10的第1~第4测定对象部位13a、13b、13c、30d之间的铅垂方向的距离，作为该柱10的第1~第4测定对象部位13a、13b、13c、13d的铅垂方向的热位移来处理。

此外，在本实施方式中，在柱10上形成有在铅垂方向上延伸的第1~第4贯通孔12a、12b、12c、12d，第1~第4基准棒30a、30b、30c、30d被在第1~第4贯通孔12a、12b、12c、12d上设置的滑动轴承支承。因此，能够以与柱10的铅垂方向的伸缩不干涉的方式，配置第1~第4基准棒30a、30b、30c、30d。

进而，在本实施方式中，作为测定机构，采用被支承于柱10的第1~第4测定对象部位13a、13b、13c、13d的4个接触式的位移传感器40a、40b、40c、40d。因此，能够将第1~第4基准棒30a、30b、30c、30d的测定对象部位和柱10的第1~第4测定对象部位13a、13b、13c、13d之间的铅垂方向的距离容易地高精度地测定。

接着，使用图20，对本发明的第3实施方式进行说明。图20是表示本发明的第3实施方式的机床700的柱510的上部的详细情况的局部的概略立体图。在本实施方式中，如图20所示，在柱510的3个角部上形成有在铅垂方向上延伸的第1~第3贯通孔512a、512b、512c，第1~第3基准棒530a、530b、530c被插入于各贯通孔512a、512b、512c。进而，在柱510的上部，与第1~第3基准棒530a、530b、530c对应，使第1~第3测定对象部位513a、513b、513c关联。

在本实施方式中，在各测定对象部位513a、513b、513c上也设置有与第2实施方式相同的接触式的第1~第3位移传感器540a、540b、540c，各基准棒530a、530b、530c的测定对象部位和柱510的各测定对象部位513a、513b、513c之间的铅垂方向的距离被分别测定。关于其他结构，与第2实施方式相同。

在本实施方式中，也根据前述的测定原理，关于X轴方向及Z轴方向的两方向，评价柱510的倾斜。即，借助姿势变化评价部210，柱510的各测定对象部位513a、513b、513c的向铅垂方向的位移(a’-a(＝Δa)、b’-b(＝Δb)、c’-c(＝Δc))被评价。然后，姿势变化评价部210例如评价Δb-(Δa＋Δc)/2(＝δx)、及Δc-Δa(＝δz)。然后，将δx及δz分别代入前述(1)式的δ，由此对于X轴方向及Z轴方向分别评价θ。然后，姿势变化评价部210基于该θ，将柱510的倾斜以直线近似，由此评价该柱510的X轴方向及Z轴方向的姿势变化。

另外，与机床的设置场所的环境对应，根据实测值，将柱510的姿势变化的评价精度为最高的δx及δz的式子的组，例如，Δb-(Δa＋Δc)/2(＝δx)、及Δc-(Δb＋Δa)/2(＝δz’)等进行特定，也能够采用该式子的组。

然后，姿势变化评价部210的评价结果被发送至修正数据生成部220，与第2实施方式相同地执行主轴末端的位移的修正。

另外，在图20中，贯通孔512a、512b、512c被设置于柱510的3个角部的附近，但不限于此。第1~第3贯通孔512a、512b、512c内的至少1个也可以被配置于相邻的两个角部间的中点(例如，也可以是，第1~第3贯通孔512a、512b、512c内的两个被设置于柱510的两个相邻的角部的附近，贯通孔512a、512b、512c内余下的一个被配置于余下的两个的角部的中点)。

根据本实施方式，基于柱510和第1~第3基准棒530a、530b、530c之间的铅垂方向的线膨胀系数的不同，柱510的第1~第3测定对象部位513a、513b、513c和各基准棒530a、530b、530c的测定对象部位之间的各自的铅垂方向的距离借助第1~第3位移传感器540a、540b、540c被直接地测定。由此，能够将柱510的热位移以低成本来进一步高精度地测定。由此，能够将柱510的姿势变化以低成本来进一步高精度地测定，能够提供将由该姿势变化引起的主轴末端的位移修正而能够实现工件W的准确的加工的机床。

另外，在第2及第3实施方式中，基准棒30、530不需要由单一的部件形成，例如，也可以构成为多个基准棒要素被连结。该情况下，在各基准棒要素的下端部形成有卡合部(例如外螺纹部)，在上端部形成有与该卡合部卡合的被卡合部(例如内螺纹部)。

此外，位移传感器40、540不限于接触式，也可以是非接触式(例如光学式)。在该情况下，也能够将基准棒30、530的测定对象部位和柱10、510的测定对象部位13、513之间的铅垂方向的距离容易地高精度地测定。

进而，在各实施方式中，位移传感器40、540被设置于柱10、510的测定对象部位13、513，但也可以与此相反，被设置于基准棒30、530的测定对象部位。

此外，在各实施方式中，基准棒30、530是圆柱状的部件，但也可以是其他形状，例如方柱状、多棱柱状。进而，其材质也不限于低热膨胀材料，只要是能够加工成棒状的材料，也可以是其他材质。

在该情况下，也能够测定柱10、510的各测定对象部位13、513和基准棒30、530之间的距离，由此能够评价柱10、510的姿势变化。

或者，也可以是，借助位移传感器40、540，基准棒30、530的测定对象部位和柱10、510的测定对象部位13、513之间的铅垂方向的距离被依次地测定，借助姿势变化评价部，该铅垂方向的距离彼此被依次地比较，由此，柱10、510的姿势变化被依次地评价。该情况下，能够将由柱10、510的姿势变化引起的主轴末端的位移更顺畅地修正。

另外，在以上的说明中，例示了与基准棒对应而使柱的上部关联的测定对象部位为两个部位、三个部位、四个部位的情况，但该测定对象部位也可以是五个部位以上。即，例如，也可以是如下机床：相对于基准棒的测定对象部位在柱的上表面上隔开既定的距离的五个部位的测定对象部位被关联，测定机构测定基准棒的测定对象部位和柱的五个部位的测定对象部位之间的铅垂方向的距离，姿势变化评价部基于测定机构的5个铅垂方向的距离的测定结果评价柱的姿势变化。该情况下，也与前述的各实施方式同样地，能够适当地执行主轴末端的位移的修正。

接着，参照图21~图27，对本发明的第4实施方式进行详细的说明。

图21是本发明的第4实施方式的机床1300的概略立体图。如图21所示，本实施方式的机床1300具有加工机1100和控制该加工机1100的控制装置1200。

本实施方式的加工机1100是门形的加工中心，如图21所示，具有基座1051、第1柱1010及第2柱1011、横导轨1014、主轴头1020，前述第1柱1010及第2柱1011以在铅垂方向上直立的方式隔开既定的间隔地被固定于该基座1051上，前述第1柱1010及第2柱1011是方柱状的，前述横导轨1014被适当的支承机构支承于第1柱1010及第2柱1011，沿水平方向延伸，前述主轴头1020被支承于横导轨1014，支承有用于安装刀具的铅垂主轴。本实施方式的第1柱1010和第2柱1011为，上部借助与横导轨1014平行的支撑件1019被连结。另外，铅垂主轴意味着旋转中心轴为铅垂的主轴。

如图21所示，本实施方式的机床1300具有基座1051和经由平台1053被固定于基座1051上的机座1052。这些基座1051及机座1052与第1实施方式相同，被例如如下地设置。即，在设置本实施方式的机床1300的场所的地面设置1次孔，对于该1次孔，借助木材等以确保2次孔的状态流入混凝土，铺设基座1051。然后，在机座1052上安装基座螺栓及平台1053，在该状态下，以基座螺栓进入前述2次孔的方式将机座1052在多个地点支承，借助千斤顶(临时芯夹具)等将机座1052临时置于基座1051上。然后，将机座1052的水平临时调整后，混凝土(及硬化剂)流入前述2次孔，基座施工完成。2次孔的混凝土硬化后，将千斤顶等卸下，调整平台1053，由此确保构造物(机座1052及各柱1010、1011)的水平。从以上可知，本实施方式的机座1052将平台1053调整，由此，能够调整(修正)相对于基座1051的倾斜。

如图21所示，在本实施方式的横导轨1014上，在面对第1柱1010及第2柱1011的区域上设置有被引导部(槽部)，该被引导部被卡合于被在柱1010的一侧面上一体地设置的引导部(轨道)1017、1018。该引导部1017、1018可以是公知的滑动引导件或动压引导件。进而，本实施方式的横导轨1014借助公知的驱动机构沿引导部1017、1018在铅垂方向(图21的Z轴方向)上被驱动。此外，在本实施方式的横导轨1014上设置有座板1015和滑枕1016，前述座板1015在铅垂方向上形成有贯通孔，前述滑枕1016被支承于座板1015的贯通孔内，在该贯通孔内沿铅垂方向能够滑动，前述滑枕1016是方柱状的。

此外，在本实施方式中，虽未被图示，但在主轴的末端部，所希望的加工刀具被能够拆地安装。本实施方式的主轴借助被设置于主轴头1020内的公知的主轴驱动机构，能够绕轴线以例如5~10000min-1进行旋转，并且借助被设置于座板1015内的驱动机构，滑枕1016移动(滑动)，由此在铅垂方向上例如能够进行最大900mm的抽出。

进而，供工件载置的移动式的工作台1060被设置于机座1052上。该工作台1060借助适当的驱动机构，在水平面内能够在机座1052的长边方向(图21的X轴方向)上移动，通过该移动进行主轴相对于工件的X轴方向的定位。此外，在本实施方式中，支承主轴头1020的横导轨1014能够沿柱1010在铅垂方向上移动，通过该移动，进行主轴相对于工件的Z轴方向的定位。进而，本实施方式的座板1015沿横导轨1014的长边方向(图21的Y轴方向)，借助适当的驱动机构，能够在该横导轨1014上移动，通过该移动，进行主轴相对于工件的Y轴方向的定位。

图22是表示图21的机床1300的上部及第1柱1010的内部的详细情况的局部的概略立体图，图23是被使用于图21的机床1300的基准棒1030的概略侧视图。如图22所示，在本实施方式的第1柱1010上，在铅垂方向上形成有第1贯通孔1012a，在第2柱1011上，在铅垂方向上形成有第2贯通孔1012b。在本实施方式中，各贯通孔1012a、1012b在面向各柱1010、1011的横导轨1014的侧面的附近相对于主轴1020的轴线方向(图22的Z轴方向)，在正交的方向(图22的X轴方向)上被等距离地设置。

此外，如图22所示，在本实施方式的各贯通孔1012a、1012b上，分别插入有第1及第2基准棒1030a、1030b。本实施方式的第1及第2基准棒1030a、1030b如图23所示，呈在下端部形成有外螺纹部1031的圆柱形状，该外螺纹部1031与被设置于各柱1010、1011的下部的内螺纹部螺纹接合。本实施方式的各柱1010、1011在以横导轨1014经由引导部1017、1018铅垂地移动的方式调整被固定于基座1051的平台1053的状态下，被固定地支承于该平台1053上。在本实施方式中，第1及第2基准棒1030a、1030b以在机床1300的通常使用中不与第1及第2贯通孔1012a、1012b的内周面干涉的方式，与在被固定于基座1051的平台1053上被支承的各柱1010、1011的下部螺纹接合。另外，在其他实施方式中，第1及第2基准棒1030a、1030b也可以经由被确保水平的块等被独立地固定于基座1051。

此外，本实施方式的第1及第2基准棒1030a、1030b具有比第1及第2柱1010、1011的线膨胀系数小的线膨胀系数，30℃至100℃的线膨胀系数为0.29×10^-6/℃。

回到图22，在本实施方式的第1及第2柱1010、1011的上部，分别设置有第1及第2测定对象部位1013a、1013b。在这些第1及第2测定对象部位1013a、1013b上，设置有接触式的第1及第2位移传感器1040a、1040b。本实施方式的第1位移传感器1040a具有第1Z轴位移传感器1041a和第1X轴位移传感器1042a及第1Y轴位移传感器1043a，前述第1Z轴位移传感器1041a检测铅垂方向(图22的Z轴方向)的位移或距离检测，前述第1X轴位移传感器1042a及第1Y轴位移传感器1043a检测水平面内的互相正交的两方向(图22的X轴方向及Y轴方向)的位移或距离。同样地，本实施方式的第2位移传感器1040b具有第2Z轴位移传感器1041b和第2X轴位移传感器1042b及第2Y轴位移传感器1043b，前述第2Z轴位移传感器1041b检测Z轴方向的位移或距离，前述第2X轴位移传感器1042b及第2Y轴位移传感器1043b检测水平面内的互相正交的两方向的位移或距离。借助这些第1及第2位移传感器1040a、1040b，第1及第2测定对象部位1013a、1013b和第1及第2基准棒1030a、1030b的各测定对象部位之间的X、Y、Z的各轴方向的位移或距离被测定。本实施方式的第1及第2位移传感器1040a、1040b采用接触式的数字传感器。另外，在图22中，第1及第2位移传感器1040a、1040b被放大表示。

此外，图24是被使用于图21的机床1300的控制装置1200的概略的框图。如图24所示，在本实施方式中，第1及第2位移传感器1040a、1040b的输出信号被向控制装置1200发送。该控制装置1200如图24所示，具有姿势变化评价部1210和修正数据生成部1220，前述姿势变化评价部1210基于第1及第2位移传感器1040a、1040b的测定结果，评价第1及第2柱1010、1011的姿势变化，前述修正数据生成部1220基于姿势变化评价部1210的评价结果，生成用于将主轴末端的位移(位置偏差)修正的数据。修正数据生成部1220被连接于控制主轴末端的位置的控制部1023，生成的修正数据被向该控制部1023输出。

在本实施方式中，例如在加工机1100的精度调整时，在预先确定的基准条件下，借助第1及第2位移传感器1040a、1040b，测定第1及第2基准棒1030a、1030b的上部的测定对象部位和第1及第2柱1010、1011的上表面的第1及第2测定对象部位1013a、1013b之间的铅垂方向(图22的Z轴方向)及水平面内的互相正交的两方向(图22的X轴方向及Y轴方向)的距离。具体地，借助第1及第2X轴位移传感器1042a、1042b，第1及第2基准棒1030a、1030b的上部的测定对象部位和第1及第2柱1010、1011的上表面的第1及第2测定对象部位1013a、1013b之间的X轴方向的距离ax、bx被测定，主轴(座板1015/横导轨1014)的前倾、后倾及扭转被确认。借助第1及第2Y轴位移传感器1041a、1041b，第1及第2基准棒1030a、1030b的上部的测定对象部位和第1及第2柱1010、1011的上表面的第1及第2测定对象部位1013a、1013b之间的Y轴方向的距离ay、by被测定，主轴(座板1015/横导轨1014)的左倾及右倾被确认。借助第1及第2Z轴位移传感器1043a、1043b，第1及第2基准棒1030a、1030b的上部的测定对象部位和第1及第2柱1010、1011的上表面的第1及第2测定对象部位1013a、1013b之间的Z轴方向的距离az、bz被测定，直接影响主轴(座板1015/横导轨1014)的伸缩方向的柱的伸缩被确认。被测定的各距离ax、ay、az、及bx、by、bz作为基准距离被储存于控制装置1200内的姿势变化评价部1210，前述的具体的位移和与其相对的修正值被运算。

接着，对本实施方式的机床1300的作用进行说明。

首先，所希望的加工刀具(铣刀等)被安装于主轴末端。接着，借助使用者，加工对象的工件被设置于工作台1060上，并且对控制装置1200输入所希望的加工数据。加工机1100基于该加工数据被控制。接着，基于前述加工数据，载置有工件的工作台1060沿机座1052的长边方向(图21的X轴方向)移动，进行X轴方向的定位，将主轴头1020经由滑枕1016支承的座板1015在横导轨1014的长边方向上移动，进行Y轴方向的定位，进而，相对于座板1015，滑枕1016在铅垂方向(图21的Z轴方向)上被抽出，进行Z轴方向的定位。

此后，借助主轴头1020内的主轴驱动机构开始主轴的旋转，开始朝向加工刀具的末端供给切削液，开始工件的加工。

在本实施方式中，在工件的加工开始前，借助第1位移传感器1040a，第1基准棒1030a的测定对象部位和第1柱1010的第1测定对象部位1013a之间的X、Y、Z的各轴方向的距离ax’、ay’、az’被测定，借助第2位移传感器1040b，第2基准棒1030b的测定对象部位和第2柱1011的第2测定对象部位1013b之间的X、Y、Z的各轴方向的距离bx’、by’、bz’被测定。然后，借助控制装置1200内的姿势变化评价部1210，对于第1及第2测定对象部位1013a、1013b，评价相对于X、Y、Z的各轴方向的基准距离的位移。即，第1测定对象部位1013a相对于X、Y、Z的各轴方向的基准距离的位移分别是ax’-ax(＝Δax)、ay’-ay(＝Δay)、az’-az(＝Δaz)，第2测定对象部位1013b相对于X、Y、Z的各轴方向的基准距离的位移分别是bx’-bx(＝Δbx)、by’-by(＝Δby)、bz’-bz(＝Δbz)。

然后，姿势变化评价部1210将由第1及第2柱1010、1011的变形引起的主轴头1020的姿势变化导致的主轴末端的不希望的位移δ关于X、Y、Z的各轴方向进行评价。具体地，基于将第1柱1010的第1测定对象部位1013a和第2柱1011的第2测定对象部位1013b连结的直线的、不考虑第1及第2柱1010、1011的姿势变化的情况和考虑第1及第2柱1010、1011的姿势变化的情况之间的倾斜的变化，对位移δ关于X、Y、Z的各轴方向进行评价。

关于该评价，用于说明第1及第2柱1010、1011变形时的第1及第2测定对象部位1013a、1013b以及主轴末端的位移的图被在图25中表示。首先，关于X轴方向的主轴头1020的姿势变化进行讨论。如图25所示，若将第2测定对象部位1013b的Y坐标设为Yb，将第1测定对象部位1013a的Y坐标设为Ya，将从第1测定对象部位1013a至不考虑第1及第2柱1010、1011的姿势变化的情况的名义上的主轴末端P的Y坐标Yp的直线距离设为l，将不考虑第1及第2柱1010、1011的姿势变化的情况的第1柱1010的第1测定对象部位1013a和第2柱1011的第2测定对象部位1013b之间的距离设为L，将考虑第1及第2柱1010、1011的姿势变化的情况的该直线的XY平面内的倾斜设为mx，将考虑第1及第2柱1010、1011的姿势变化的情况的实际的主轴末端和名义上的主轴末端P之间的距离(位移)设为δ，则该位移δ的X轴方向的成分δx与图25的QQ’间的直线距离相等，如下式所示。

[式8]

δx＝Δax＋mxl(其中，mx＝(Δbx-Δax)/L)

以上的讨论结果对于评价Z轴方向的主轴头1020的姿势变化的情况也是相同的。即，位移δ的Z轴方向的成分δz如下式所示。

[式9]

δz＝Δaz＋mzl(其中，mz＝(Δbz-Δaz)/L)

此外，对于Y轴方向，也能够同样地评价。

[式10]

δy＝Δay＋myl(其中，my＝(Δby-Δay)/L)

在以上的各式中，δ被分解成正交3轴来运算。但是，各柱1010、1011被支撑件1019及横导轨1014连结，所以在物理上不考虑Y轴方向的姿势变化(左右倾斜)在各柱1010、1011处独立地发生。因此，优选地，在本实施方式的机床1100上设置有监视系统，前述监视系统在各柱1010、1011间的距离发生一定以上的变动的异常的姿势变化、发生各柱1010、1011独立地向相反方向(互相接近的方向或互相离开的方向)倾斜的现象时，发出警报。但是，结果，有发生观察到各柱1010、1011独立地向相反方向倾斜的微小位移的情况，所以在一定量之前优选作为误差量来处理。

姿势变化评价部1210的评价结果被向修正数据生成部1220发送，借助该修正数据生成部1220，生成用于修正主轴末端的位移的修正数据。关于修正数据的生成自身，能够引用公知的各种算法。生成的修正数据被向控制(修正)主轴末端的位置的控制部1023发送。然后，该控制部1023根据已接收的修正数据对主轴末端的位置进行控制(修正)。关于控制部1023的控制的具体的内容，能够引用公知的各种算法。

根据本实施方式，关于铅垂方向(Z轴方向)及水平面内的互相正交的两方向(X轴方向及Y轴方向)，将第1及第2基准棒1030a、1030b的测定对象部位和第1及第2柱1010、1011的第1及第2测定对象部位1013a、1013b之间的距离借助第1及第2位移传感器1040a、1040b直接地测定，由此，能够将第1及第2柱1010、1011的热位移以低成本来高精度地测定。由此，能够将第1及第2柱1010、1011的姿势变化以低成本来高精度地测定，能够提供将由该姿势变化引起的主轴末端的位移修正而能够实现工件的准确的加工的机床1300。

此外，本实施方式的姿势变化评价部1210基于第1及第2位移传感器1040a、1040b的各自的距离的测定结果，评价将第1柱1010的第1测定对象部位1013a和第2柱1011的第2测定对象部位1013b连结的直线的倾斜的变化，由此，评价主轴头1020的姿势变化。因此，计算程序简单，能够迅速地评价第1及第2柱1010、1011的姿势变化。

进而，在预先确定的基准条件下，第1位移传感器1040a将第1基准棒1030a的测定对象部位和第1柱1010的第1测定对象部位1013a之间的铅垂方向、及水平面内的互相正交的两方向的各自的距离作为基准距离来测定，第2位移传感器1040b将第2基准棒1030b的测定对象部位和第2柱1011的第2测定对象部位1013b之间的铅垂方向、及水平面内的互相正交的两方向的各自的距离作为基准距离来测定，姿势变化评价部1210通过比较基准距离和由第1及第2位移传感器1040a、1040b测定的各自的距离，评价主轴头1020的姿势变化。因此，各轴方向的位移的评价较容易。

进而，第1及第2基准棒1030a、1030b的30℃至100℃的线膨胀系数是0.29×10^-6/℃。因此，在第1及第2基准棒1030a、1030b处几乎不发生热位移，所以能够将该第1及第2基准棒1030a、1030b的测定对象部位和第1及第2柱1010、1011的第1及第2测定对象部位1013a、1013b之间的X、Y、Z的各轴方向的距离作为该第1及第2柱1010、1011的第1及第2测定对象部位1013a、1013b的热位移来处理。

进而，在本实施方式中，采用被支承于第1及第2柱1010、1011的第1及第2测定对象部位1013a、1013b的接触式的第1及第2位移传感器1040a、1040b。因此，能够将第1及第2基准棒1030a、1030b的测定对象部位和第1及第2柱1010、1011的第1及第2测定对象部位1013a、1013b之间的X、Y、Z的各轴方向的距离容易地高精度地测定。

另外，在以上的实施方式中，第1及第2基准棒1030a、1030b不需要由单一的部件形成，例如，也可以由多个基准棒要素连结来构成。该情况下，在各基准棒要素的下端部形成有卡合部(例如外螺纹部)，在上端部形成有与该卡合部卡合的被卡合部(例如内螺纹部)。

此外，第1及第2位移传感器1040a、1040b不限于接触式，也可以是非接触式(例如光学式)。在该情况下，也能够将第1及第2基准棒1030a、1030b的测定对象部位和第1及第2柱1010、1011的第1及第2测定对象部位1013a、1013b之间的X、Y、Z的各轴方向的距离容易地以高精度测定。

进而，在各实施方式中，第1及第2位移传感器1040a、1040b被设置于第1及第2柱1010、1011的第1及第2测定对象部位1013a、1013b，但也可以与此相反地，被设置于第1及第2基准棒1030a、1030b的测定对象部位。

此外，在本实施方式中，第1及第2基准棒1030a、1030b是圆柱状的部件，但也可以是其他形状，例如方柱状、多棱柱状。进而，其材质也不限于低热膨胀材料，只要是能够加工成棒状的材料，也可以是其他材质。在该情况下，第1及第2柱1010、1011的第1及第2测定对象部位1013a、1013b和第1及第2基准棒1030a、1030b之间的距离被测定，由此能够评价第1及第2柱1010、1011的姿势变化。

或者，也可以是，借助第1及第2位移传感器1040a、1040b，第1及第2基准棒1030a、1030b的测定对象部位和第1及第2柱1010、1011的第1及第2测定对象部位1013a、1013b之间的X、Y、Z的各轴方向的距离被依次地测定，借助姿势变化评价部1210，该距离彼此被依次地比较，由此，第1及第2柱1010、1011的姿势变化被依次地评价。该情况下，能够将由第1及第2柱1010、1011的姿势变化引起的主轴末端的位移更顺畅地修正。

另外，在本实施方式中，表示了基准棒和与该基准棒关联的柱上的测定对象部位被各柱设置一组，共设置两组的情况，但也可以在各柱上设置两组以上。即，例如也可以是如下机床：在各柱上，相对于基准棒的测定对象部位在该柱的上表面隔开既定的距离的两部位，即，在两根柱上共计4个部位的测定对象部位相关联，测定机构测定基准棒的测定对象部位和各柱的两部位的测定对象部位之间的X、Y、Z的各轴方向的距离，姿势变化评价部基于由测定机构得到的共计4个测定结果，评价柱的姿势变化。该情况也与前述的各实施方式同样地，能够适合地执行主轴末端的位移的修正。

或者，在本实施方式中，在第1及第2测定对象部位1013a、1013b上设置有分别测定X、Y及Z轴的各方向的位移的第1及第2位移传感器1040a、1040b，但在物理上不考虑Y轴方向的姿势变化(左倾右倾)在各柱1010、1011上独立地发生，所以也能够省略例如第2位移传感器1040b的第2Y轴位移传感器1043b，将Y轴方向的姿势变化仅通过第1位移传感器1040a的第1Y轴位移传感器1043a来测定。该情况下，位移δ的Y轴方向的成分δy如下式所示。由这样的一个传感器的代替在后述的变形例中也能够被同样地应用。

[式11]

δy＝Δay

此外，在本实施方式中，如图25所示，主轴末端在两根基准棒之间存在，但在机床的结构上，也可以是，主轴末端不存在于两根基准棒之间，即，主轴末端和一方的基准棒之间存在另一方的基准棒的位置关系。该情况下，在将图25的第1测定对象部位1013a和第2测定对象部位1013b连结的线段延长线上，假定存在有主轴末端即可。此外，基于图25的主轴末端的位移的修正计算是一例，也可以通过其他的手法来评价主轴末端的位移。例如，也可以借助根据位移传感器的实测值和由事前的试验预先取得的主轴末端的位移的测定数据的其他类似式来代替。

另外，作为本实施方式的机床1300，例示了具有两根柱1010、1011的门形的加工中心来说明，但只要是具有垂直地直立的主轴的机床，柱也可以是两根。例如，在具有被固定于机座的单一的柱的机床中，对该单一的柱设置多组(例如沿Y轴方向有两组)基准棒及位移传感器，由此能够基于前述的计算式来评价主轴末端的位移。

或者，对单一的柱设置一组基准棒及位移传感器，由此也能够评价主轴末端的位移。参照图26及图27说明该变形例的主轴末端的位移的评价方法的一例。

图26是表示本变形例所采用的柱1410的上部的详细情况的局部的概略立体图，图27是用于说明图26的柱1410变形时的测定对象部位1413a及主轴末端的位移δ的图。

在本变形例的柱1410上，仅在距主轴头最近的角部在铅垂方向(图26的Z轴方向)上形成有贯通孔1412a，基准棒1430a被插入该贯通孔1412a内。进而，在柱1410的上表面，与基准棒1430a对应，使测定对象部位1413a关联。在该测定对象部位1413a设置有接触式的位移传感器1440a，基准棒1430a的测定对象部位和柱1410的测定对象部位1413a之间的铅垂方向、及水平面内的互相正交的两方向(图26的X轴方向及Y轴方向)的各自的距离被测定。具体地，本实施方式的位移传感器1440a也具有Z轴位移传感器1442a和X轴位移传感器1443a及Y轴位移传感器1441a，前述Z轴位移传感器1442a检测铅垂方向的位移或距离，前述X轴位移传感器1443a及Y轴位移传感器1441a检测水平面内的互相正交的两方向的位移或距离，借助该位移传感器1440a，测定对象部位1413a和基准棒1430a的测定对象部位之间的X、Y、Z的各轴方向的位移或距离被测定。

然后，例如在加工机的精度调整时，在预先确定的基准条件下，借助位移传感器1440a，基准棒1430a的上部的测定对象部位和柱1410的上表面的测定对象部位1413a之间的X、Y、Z的各轴方向的距离ax、ay、az被预先测定，该各距离ax、ay、az作为基准距离被储存于控制装置内的姿势变化评价部。此外，在姿势变化评价部中，预先储存有作为位于柱1410的上表面的与测定对象部位1440a不同的点的基准坐标(图27的点O的坐标)，如后所述，基于测定对象部位1413a相对于该基准坐标的位移，主轴头1020的姿势变化被评价。这里，基准坐标被设定成将该基准坐标和测定对象部位1413a连结的直线与X轴平行。

评价主轴末端的位移时，在本变形例中，也在开始工件的加工前，借助位移传感器1440a，基准棒1430a的测定对象部位和柱1410的测定对象部位1413a之间的X、Y、Z的各轴方向的距离ax’、ay’、az’被测定。然后，借助控制装置内的姿势变化评价部，评价柱1410的测定对象部位1413a相对于X、Y、Z的各轴方向的基准距离的位移(ax’-ax(＝Δax)、ay’-ay(＝Δay)、az’-az(＝Δaz))。

基于以上的评价结果，姿势变化评价部评价柱1410的姿势变化。关于该评价，用于说明图26的柱1410变形时测定对象部位1413a及主轴末端的位移的图被在图27表示。首先，对X轴方向的主轴头1020的姿势变化进行讨论。如图27所示，若将点O的X坐标设为XO，将测定对象部位1413a的X坐标设为Xa，将从测定对象部位1413a至不考虑柱1410的姿势变化的情况的名义上的主轴末端P的距离设为l，将把不考虑柱1410的姿势变化的情况的测定对象部位1413a和基准坐标连结的直线距离设为L，将考虑柱1410的姿势变化的情况的实际的主轴末端P’和名义上的主轴末端P之间的距离(位移)设为δ，则该位移δ的X轴方向的成分δx如下式所示。

[式12]

δx＝Δax＋mxl(其中，mx＝Δax/L)

以上的讨论结果对于评价Z轴方向的主轴头1020的姿势变化的情况也是同样的。即，位移δ的Z轴方向的成分δz如下式所示。

[式13]

δz＝Δaz＋mzl(其中，mz＝Δaz/L)

另一方面，对于Y轴方向，设为在测定对象部位1413a产生的位移Δay在点O也产生来评价主轴头1020的姿势变化。这是因为，测定对象部位1413a及点O都是柱1410上的点，由此测定对象部位1413a和点O之间的Y轴方向的距离被保存。即，位移δ的Y轴方向的成分δy如下式所示。

[式14]

δy＝Δay

然后，与第1实施方式同样地，姿势变化评价部1210的评价结果被发送至修正数据生成部1220，借助该修正数据生成部1220，生成用于修正主轴末端的位移的修正数据。被生成的修正数据被向将主轴末端的位置控制(修正)的控制部1023发送。然后，该控制部1023根据已接收的修正数据对主轴末端的位置进行控制(修正)。

若根据这样的变形例，关于铅垂方向及水平面内的互相正交的两方向，将基准棒1430a的测定对象部位和柱1410的测定对象部位1413a之间的距离借助位移传感器1440a直接地测定，由此，能够将柱1410的热位移以低成本来高精度地测定。由此，能够将柱1410的姿势变化以低成本来高精度地测定，能够提供将由该姿势变化引起的主轴末端的位移修正而实现工件W的准确的加工的机床。

另外，在本实施方式及前述两个变形例的说明中，说明了柱1010、1011、1410被固定于基座1051上的例子，也可以是柱1010、1011、1410在基座1051上移动的类型的机床。该情况下，在被设置于柱的贯通孔内设置将基准棒向水平方向的位移限制的引导部件(例如轴承)，能够仅评价主轴末端的Z轴方向的位移。

在机床具有两根移动式的柱的情况下，可以对各柱设置一组基准棒及位移传感器，也可以设置多组基准棒及位移传感器。在哪种情况下，都能够基于在本实施方式中说明的计算式来评价主轴末端的位移。或者，也可以基于根据位移传感器的实测值和由试验得到的位移的实测数据的另外的类似式来评价主轴末端的位移。

此外，在机床具有单一的移动式的柱的情况下，可以对该柱设置一组基准棒及位移传感器，也可以设置多组基准棒及位移传感器。在这些情况下，都能够基于在本实施方式及前述变形例中所示的计算式来评价主轴末端的位移。或者，也可以基于根据位移传感器的实测值和由试验得到的位移的实测数据的另外的类似式来评价主轴末端的位移。

Claims (45)

1.一种机床，其特征在于，

具备柱、主轴头、基准棒，

前述柱以在铅垂方向上直立的方式被配置，具有既定的线膨胀系数，

前述主轴头被支承于前述柱，将用于刀具安装的水平主轴支承，

前述基准棒被相对于前述柱离开地配置，具有与该柱的线膨胀系数不同的线膨胀系数，

前述柱具有柱侧测定对象部位，

前述基准棒具有基准棒侧测定对象部位，

设置有测定机构，前述测定机构测定前述柱侧测定对象部位和前述基准棒侧测定对象部位之间的距离。

2.如权利要求1所述的机床，其特征在于，

还具备姿势变化评价部和控制部，

前述姿势变化评价部基于由前述测定机构得到的距离的测定结果，评价前述主轴头的姿势变化，

前述控制部基于前述姿势变化评价部的评价结果，控制前述主轴的末端的位置。

3.如权利要求2所述的机床，其特征在于，

在前述姿势变化评价部上，关于前述基准棒侧测定对象部位和前述柱侧测定对象部位之间的铅垂方向、及水平面内的互相正交的两方向的每一个，储存有预先确定的基准距离，

前述姿势变化评价部将前述基准距离和被前述测定机构测定的距离比较，由此，评价前述主轴头的姿势变化。

4.如权利要求2所述的机床，其特征在于，

前述测定机构在预先确定的基准条件下，测定前述基准棒侧测定对象部位和前述柱侧测定对象部位之间的铅垂方向、及水平面内的互相正交的两方向的各自的距离来作为基准距离，

前述姿势变化评价部将前述基准距离和被前述测定机构测定的距离比较，由此，评价前述主轴头的姿势变化。

5.如权利要求2所述的机床，其特征在于，

前述测定机构依次测定前述基准棒侧测定对象部位和前述柱侧测定对象部位之间的铅垂方向、及水平面内的互相正交的两方向的各自的距离，

前述姿势变化评价部依次比较被前述测定机构测定的距离，由此，依次评价前述主轴头的姿势变化。

6.如权利要求2所述的机床，其特征在于，

相对于前述基准棒侧测定对象部位，使在前述柱的上表面上隔开既定的距离的第1柱侧测定对象部位和第2柱侧测定对象部位关联，

前述水平面内的互相正交的两方向是前述主轴的轴线方向和在水平面内与该主轴的轴线方向正交的方向，

前述测定机构测定前述基准棒侧测定对象部位和前述第1柱侧测定对象部位之间的铅垂方向、前述主轴的轴线方向、及在水平面内与前述主轴的轴线方向正交的方向的各自的距离，测定前述基准棒侧测定对象部位和前述第2柱侧测定对象部位间的铅垂方向、及在水平面内与前述主轴的轴线方向正交的方向的各自的距离，

前述姿势变化评价部基于由前述测定机构得到的距离的测定结果，评价将前述第1柱侧测定对象部位和第2柱侧测定对象部位连结的直线的倾斜，由此，评价前述主轴头的姿势变化。

7.如权利要求6所述的机床，其特征在于，

在前述姿势变化评价部上，关于前述基准棒侧测定对象部位和前述第1柱侧测定对象部位之间的铅垂方向、前述主轴的轴线方向、及在水平面内与前述主轴的轴线方向正交的方向的各自的距离、以及前述基准棒侧测定对象部位和前述第2柱侧测定对象部位之间的铅垂方向、及在水平面内与前述主轴的轴线方向正交的方向的各自的距离，储存有预先确定的基准距离，

前述姿势变化评价部比较前述基准距离和被前述测定机构测定的距离，由此，评价前述主轴头的姿势变化。

8.如权利要求6所述的机床，其特征在于，

在预先确定的基准条件下，前述测定机构测定前述基准棒侧测定对象部位和前述第1柱侧测定对象部位之间的铅垂方向、前述主轴的轴线方向、及在水平面内与前述主轴的轴线方向正交的方向的各自的距离、以及前述基准棒侧测定对象部位和前述第2柱侧测定对象部位之间的铅垂方向、及在水平面内与前述主轴的轴线方向正交的方向的各自的距离来作为基准距离，

前述姿势变化评价部比较前述基准距离和被前述测定机构测定的距离，由此，评价前述主轴头的姿势变化。

9.如权利要求6所述的机床，其特征在于，

前述测定机构依次测定前述基准棒侧测定对象部位和前述第1柱侧测定对象部位之间的铅垂方向、前述主轴的轴线方向、及在水平面内与前述主轴的轴线方向正交的方向的各自的距离、以及前述基准棒侧测定对象部位和前述第2柱侧测定对象部位之间的铅垂方向、及在水平面内与前述主轴的轴线方向正交的方向的各自的距离，

前述姿势变化评价部依次比较被前述测定机构测定的距离，由此，依次评价前述主轴头的姿势变化。

10.如权利要求1所述的机床，其特征在于，

前述基准棒的30℃至100℃的线膨胀系数为1.0×10^-6/℃以下。

11.如权利要求1所述的机床，其特征在于，

前述测定机构是被支承于前述柱侧测定对象部位的接触式的位移传感器。

12.如权利要求1所述的机床，其特征在于，

前述测定机构是被支承于前述柱侧测定对象部位的非接触式的位移传感器。

13.如权利要求1所述的机床，其特征在于，

前述测定机构是被支承于前述基准棒侧测定对象部位的接触式的位移传感器。

14.如权利要求1所述的机床，其特征在于，

前述测定机构是被支承于前述基准棒侧测定对象部位的非接触式的位移传感器。

15.如权利要求1所述的机床，其特征在于，

前述基准棒被设置多个。

16.如权利要求1所述的机床，其特征在于，

前述柱被设置成一对，

前述基准棒分别对应一对前述柱地设置。

17.一种机床，其特征在于，

具备主轴头、柱、基准棒，

前述主轴头支承有用于刀具安装的主轴，

前述柱被以在铅垂方向上直立的方式配置，具有既定的铅垂方向的线膨胀系数，支承有前述主轴头，

前述基准棒具有既定的高度，以不与前述柱的铅垂方向的伸缩干涉的方式，被配置于该柱的内部，或配置在沿该柱的侧面至少具有铅垂方向成分的方向上，并且具有与前述柱的铅垂方向的线膨胀系数不同的铅垂方向的线膨胀系数，一端侧的固定部位被固定于该柱，另一端侧的测定对象部位相对于该柱能够相对位移，

相对于前述基准棒的前述测定对象部位，在前述柱处也使测定对象部位关联，

设置有测定机构，前述测定机构测定前述基准棒的前述测定对象部位和前述柱的前述测定对象部位之间的铅垂方向的距离。

18.如权利要求17所述的机床，其特征在于，

还具备姿势变化评价部和控制部，

前述姿势变化评价部基于由前述测定机构得到的前述铅垂方向的距离的测定结果，评价前述柱的姿势变化，

前述控制部基于前述姿势变化评价部的评价结果，控制前述主轴的末端的位置。

19.如权利要求18所述的机床，其特征在于，

相对于前述基准棒的前述测定对象部位，使在前述柱的上表面隔开既定的距离的两部位的测定对象部位关联，

前述测定机构测定前述基准棒的前述测定对象部位和前述柱的两部位的测定对象部位之间的铅垂方向的距离，

前述姿势变化评价部基于由前述测定机构得到的两个铅垂方向的距离的测定结果，评价将前述柱的两个部位的测定对象部位连结的直线的倾斜的变化，由此，评价前述柱的姿势变化。

20.如权利要求18所述的机床，其特征在于，

相对于前述基准棒的前述测定对象部位，使在前述柱的上表面隔开既定的距离的三个部位的测定对象部位关联，

前述测定机构测定前述基准棒的前述测定对象部位和前述柱的三个部位的测定对象部位之间的铅垂方向的距离，

前述姿势变化评价部基于由前述测定机构得到的三个铅垂方向的距离的测定结果，评价前述柱的姿势变化。

21.如权利要求18所述的机床，其特征在于，

相对于前述基准棒的前述测定对象部位，使在前述柱的上表面隔开既定的距离的四个部位的测定对象部位关联，

前述测定机构测定前述基准棒的前述测定对象部位和前述柱的四个部位的测定对象部位之间的铅垂方向的距离，

前述姿势变化评价部基于由前述测定机构得到的四个铅垂方向的距离的测定结果，评价前述柱的姿势变化。

22.如权利要求18所述的机床，其特征在于，

在前述姿势变化评价部上储存有预先被确定的基准距离，

前述姿势变化评价部比较前述基准距离和被前述测定机构测定的前述铅垂方向的距离，由此评价前述柱的姿势变化。

23.如权利要求18所述的机床，其特征在于，

前述测定机构在被预先确定的基准条件下，测定前述基准棒的前述测定对象部位和前述柱的前述测定对象部位之间的铅垂方向的距离，来作为基准距离，

前述姿势变化评价部比较前述基准距离和被前述测定机构测定的前述铅垂方向的距离，由此评价前述柱的姿势变化。

24.如权利要求18所述的机床，其特征在于，

前述测定机构依次测定前述基准棒的前述测定对象部位和前述柱的前述测定对象部位之间的铅垂方向的距离，

前述姿势变化评价部依次将被前述测定机构测定的前述铅垂方向的距离彼此比较，由此依次评价前述柱的姿势变化。

25.如权利要求17所述的机床，其特征在于，

前述基准棒的30℃至100℃的铅垂方向的线膨胀系数为1.0×10^-6/℃以下。

26.如权利要求17所述的机床，其特征在于，

在前述柱上形成有在铅垂方向上延伸的贯通孔，

前述基准棒被设置于前述贯通孔的轴承支承。

27.如权利要求17所述的机床，其特征在于，

前述测定机构是被支承于前述柱的前述测定对象部位的接触式的位移传感器。

28.如权利要求17所述的机床，其特征在于，

前述测定机构是被支承于前述柱的前述测定对象部位的非接触式的位移传感器。

29.如权利要求17所述的机床，其特征在于，

前述测定机构是被支承于前述基准棒的前述测定对象部位的接触式的位移传感器。

30.如权利要求17所述的机床，其特征在于，

前述测定机构是被支承于前述基准棒的前述测定对象部位的非接触式的位移传感器。

31.一种机床，其特征在于，

具备主轴头、柱、第1及第2基准棒，

前述主轴头支承有用于刀具安装的主轴，

前述柱被以在铅垂方向上直立的方式配置，具有既定的铅垂方向的线膨胀系数，支承有前述主轴头，

前述第1及第2基准棒分别具有既定的高度，以不与前述柱的铅垂方向的伸缩干涉的方式被配置于该柱的内部，或被配置在沿该柱的侧面至少具有铅垂方向成分的方向，并且具有与前述柱的铅垂方向的线膨胀系数不同的铅垂方向的线膨胀系数，一端侧的固定部位被固定于该柱，另一端侧的测定对象部位相对于该柱能够相对位移，

相对于前述第1基准棒的前述测定对象部位，在前述柱处也使第1测定对象部位关联，

相对于前述第2基准棒的前述测定对象部位，在前述柱处也使第2测定对象部位关联，

设置有第1测定机构，前述第1测定机构测定前述第1基准棒的前述测定对象部位和前述柱的前述第1测定对象部位之间的铅垂方向的距离，

设置有第2测定机构，前述第2测定机构测定前述第2基准棒的前述测定对象部位和前述柱的前述第2测定对象部位之间的铅垂方向的距离。

32.一种机床，其特征在于，

具有主轴头、柱、第1、第2及第3基准棒，

前述主轴头支承有用于刀具安装的主轴，

前述柱被以在铅垂方向上直立的方式配置，具有既定的铅垂方向的线膨胀系数，支承有前述主轴头，

前述第1、第2及第3基准棒分别具有既定的高度，以不与前述柱的铅垂方向的伸缩干涉的方式被配置于该柱的内部，或被配置在沿该柱的侧面至少具有铅垂方向成分的方向上，并且具有与前述柱的铅垂方向的线膨胀系数不同的铅垂方向的线膨胀系数，一端侧的固定部位被固定于该柱，另一端侧的测定对象部位相对于该柱能够相对位移，

相对于前述第1基准棒的前述测定对象部位，在前述柱处也使第1测定对象部位关联，

相对于前述第2基准棒的前述测定对象部位，在前述柱处也使第2测定对象部位关联，

相对于前述第3基准棒的前述测定对象部位，在前述柱处也使第3测定对象部位关联，

设置有第1测定机构，前述第1测定机构测定前述第1基准棒的前述测定对象部位和前述柱的前述第1测定对象部位之间的铅垂方向的距离，

设置有第2测定机构，前述第2测定机构测定前述第2基准棒的前述测定对象部位和前述柱的前述第2测定对象部位之间的铅垂方向的距离，

设置有第3测定机构，前述第3测定机构测定前述第3基准棒的前述测定对象部位和前述柱的前述第3测定对象部位之间的铅垂方向的距离。

33.一种机床，其特征在于，

具备主轴头、柱、第1、第2、第3及第4基准棒，

前述主轴头支承有用于刀具安装的主轴，

前述柱被以在铅垂方向上直立的方式配置，具有既定的铅垂方向的线膨胀系数，支承有前述主轴头，

前述第1、第2、第3及第4基准棒分别具有既定的高度，以不与前述柱的铅垂方向的伸缩干涉的方式被配置于该柱的内部，或被配置在沿该柱的侧面至少具有铅垂方向成分的方向上，并且具有与前述柱的铅垂方向的线膨胀系数不同的铅垂方向的线膨胀系数，一端侧的固定部位被固定于该柱，另一端侧的测定对象部位相对于该柱能够相对位移，

相对于前述第1基准棒的前述测定对象部位，在前述柱处也使第1测定对象部位关联，

相对于前述第2基准棒的前述测定对象部位，在前述柱处也使第2测定对象部位关联，

相对于前述第3基准棒的前述测定对象部位，在前述柱处也使第3测定对象部位关联，

相对于前述第4基准棒的前述测定对象部位，在前述柱处也使第4测定对象部位关联，

设置有第1测定机构，前述第1测定机构测定前述第1基准棒的前述测定对象部位和前述柱的前述第1测定对象部位之间的铅垂方向的距离，

设置有第2测定机构，前述第2测定机构测定前述第2基准棒的前述测定对象部位和前述柱的前述第2测定对象部位之间的铅垂方向的距离，

设置有第3测定机构，前述第3测定机构测定前述第3基准棒的前述测定对象部位和前述柱的前述第3测定对象部位之间的铅垂方向的距离，

设置有第4测定机构，前述第4测定机构测定前述第4基准棒的前述测定对象部位和前述柱的前述第4测定对象部位之间的铅垂方向的距离。

34.一种机床，其特征在于，

具备柱、主轴头、基准棒，

前述柱以在铅垂方向上直立的方式被配置，具有既定的线膨胀系数，

前述主轴头被支承于前述柱，支承用于刀具安装的铅垂主轴，

前述基准棒被相对于前述柱离开地配置，具有与该柱的线膨胀系数不同的线膨胀系数，

前述柱具有柱侧测定对象部位，

前述基准棒具有基准棒侧测定对象部位，

设置有测定机构，前述测定机构测定前述柱侧测定对象部位和前述基准棒侧测定对象部位之间的距离。

35.如权利要求34所述的机床，其特征在于，

前述基准棒具有第1基准棒和第2基准棒，在该第1基准棒上设置有第1基准棒侧测定对象部位，在该第2基准棒上设置有第2基准棒侧测定对象部位，

前述柱具有第1柱和第2柱，在该第1柱上设置有第1柱侧测定对象部位，在该第2柱上设置有第2柱侧测定对象部位，

前述测定机构具有第1测定机构和第2测定机构，

使前述第1基准棒侧测定对象部位、前述第1柱侧测定对象部位和前述第1测定机构相对应，

使前述第2基准棒侧测定对象部位、前述第2柱侧测定对象部位和前述第2测定机构相对应。

36.如权利要求35所述的机床，其特征在于，

还具备姿势变化评价部和控制部，

前述姿势变化评价部基于由前述第1测定机构及前述第2测定机构得到的各自的距离的测定结果，评价前述主轴头的姿势变化，

前述控制部基于前述姿势变化评价部的评价结果，控制前述主轴的末端的位置。

37.如权利要求36所述的机床，其特征在于，

前述姿势变化评价部基于由前述第1测定机构及前述第2测定机构得到的各自的距离的测定结果，评价将前述第1柱侧测定对象部位和前述第2柱侧测定对象部位连结的直线的倾斜，由此，评价前述主轴头的姿势变化。

38.如权利要求36所述的机床，其特征在于，

在前述姿势变化评价部上，关于前述第1基准棒侧测定对象部位和前述第1柱侧测定对象部位之间、及前述第2基准棒侧测定对象部位和前述第2柱侧测定对象部位之间的铅垂方向、及水平面内的互相正交的两方向，储存有预先确定的基准距离，

前述姿势变化评价部比较前述基准距离和被前述第1测定机构及前述第2测定机构测定的各自的距离，由此评价前述主轴头的姿势变化。

39.如权利要求36所述的机床，其特征在于，

在预先确定的基准条件下，前述第1测定机构测定前述第1基准棒侧测定对象部位和前述第1柱侧测定对象部位之间的铅垂方向、及水平面内的互相正交的两方向的各自的距离，来作为基准距离，前述第2测定机构测定前述第2基准棒侧测定对象部位和前述第2柱侧测定对象部位之间的铅垂方向、及水平面内的互相正交的两方向的各自的距离，来作为基准距离，

前述姿势变化评价部比较前述基准距离和被前述第1测定机构及前述第2测定机构测定的各自的距离，由此评价前述主轴头的姿势变化。

40.如权利要求36所述的机床，其特征在于，

前述第1测定机构依次测定前述第1基准棒侧测定对象部位和前述第1柱侧测定对象部位之间的铅垂方向、及水平面内的互相正交的两方向的各自的距离，前述第2测定机构依次测定前述第2基准棒侧测定对象部位和前述第2柱侧测定对象部位之间的铅垂方向、及水平面内的互相正交的两方向的各自的距离，

前述姿势变化评价部依次比较被前述第1测定机构及前述第2测定机构测定的各自的距离，由此，依次评价前述主轴头的姿势变化。

41.如权利要求35所述的机床，其特征在于，

前述第1基准棒及前述第2基准棒的30℃至100℃的线膨胀系数为1.0×10^-6/℃以下。

42.如权利要求35所述的机床，其特征在于，

前述第1测定机构及前述第2测定机构是分别被支承于前述第1柱侧测定对象部位及前述第2柱侧测定对象部位的接触式的位移传感器。

43.如权利要求35所述的机床，其特征在于，

前述第1测定机构及前述第2测定机构是分别被支承于前述第1柱侧测定对象部位及前述第2柱侧测定对象部位的非接触式的位移传感器。

44.如权利要求35所述的机床，其特征在于，

前述第1测定机构及前述第2测定机构是分别被支承于前述第1基准棒侧测定对象部位及前述第2基准棒侧测定对象部位的接触式的位移传感器。

45.如权利要求35所述的机床，其特征在于，

前述第1测定机构及前述第2测定机构是分别被支承于前述第1基准棒侧测定对象部位及前述第2基准棒侧测定对象部位的非接触式的位移传感器。