DE102005057409B4

DE102005057409B4 - Numerisch gesteuerte Einrichtung und numerisch gesteuertes System

Info

Publication number: DE102005057409B4
Application number: DE102005057409.2A
Authority: DE
Inventors: Tomonori Sato; Eiji Hayashi; Yuji Mizukami; Toshiyuki Muraki; Akira Iseki
Original assignee: Yamazaki Mazak Corp
Current assignee: Yamazaki Mazak Corp
Priority date: 2004-12-01
Filing date: 2005-12-01
Publication date: 2014-09-25
Anticipated expiration: 2025-12-02
Also published as: DE102005057409A1; CN1781662A; US7194329B2; US20060136088A1; JP2006155530A; CN100493836C; JP4290639B2

Abstract

Numerisch gesteuerte Einrichtung (102), die eine Positionsbefehlserzeugungseinheit (106) aufweist, die mehrere Positionsbefehlswerte (110), erzeugt und ausgibt, die eine Position eines Werkzeugs (205) eines numerisch gesteuerten Systems (101) angeben, mehrere Servosteuerungen (114b, 114y), denen jeweils verschiedene Achsen (B-Achse, Y-Achse) zugeordnet sind, und von denen jede einen entsprechenden von mehreren Servomotoren (116b, 116y) in dem numerisch gesteuerten System (101) steuert, auf Grundlage eines entsprechenden Positionsbefehlswertes (110), und mehrere Detektoren (119b, 119y), von denen jeder eine Drehposition eines entsprechenden Servomotors (116b, 116y) erfasst, und einen Positionserfassungswert (120b, 120y) rückkoppelt, der eine erfasste Drehposition angibt, auf eine entsprechende Servosteuerung (114b, 114y), wobei jeder der Servomotoren (116b, 116y) eine entsprechende Welle von mehreren Wellen antreibt, und zumindest eine der Wellen eine Einspannwelle (202) mit einer Drehachse (B-Achse) ist und die Einspannwelle (202) mechanisch eingespannt und nicht-eingespannt werden kann, wobei die numerisch gesteuerte Einrichtung (102) weiterhin aufweist: eine Einspannbestimmungseinheit (105), die einen Zustand der Einspannwelle (202) bestimmt, wobei der Zustand einen Einspannzustand umfasst, in welchem die Einspannwelle (202) eingespannt ist, und einen Nicht-Einspannzustand, in welchem die Einspannwelle (202) nicht eingespannt ist, und ein Einspannzustandsignal (111) ausgibt, welches den Zustand der Einspannwelle (202) angibt; eine Korrektureinheit (112), die zumindest entweder einen Positionsbefehlswert (110) oder einen Positionserfassungswert (120b, 120y) zumindest für eine andere Achse (Y-Achse) als die Drehachse (B-Achse) der Einspannwelle (202) korrigiert, wobei die Korrektur auf der Grundlage des Einspannzustandssignals (111) und eines Korrekturwerts (603) erfolgt, der vom Einspannzustand abhängig ist, um so einem Fehler bezüglich der Position des Werkzeugs (205) infolge einer Bewegung des Werkzeugs (205) auszugleichen, die von der Einspannwelle (202) und der Einspannvorrichtung (109) bewirkt wird, wobei die Korrektureinheit (112) aufweist: eine Einspannkorrektureinheit (501, 601), welche zumindest entweder den Positionsbefehlswert (110) oder den Positionserfassungswert (120b, 120y) korrigiert, wenn das Einspannzustandsignal (111) angibt, dass sich die Einspannwelle (202) in dem Einspannzustand befindet; und eine Nicht-Einspannkorrektureinheit (502, 602), die zumindest entweder den Positionsbefehlswert (110) oder den Positionserfassungswert (120b, 120y) korrigiert, wenn das Einspannzustandsignal (111) angibt, dass sich die Einspannwelle (202) in dem Nicht-Einspannzustand befindet.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine numerisch gesteuerte Einrichtung (nachstehend als ”NC-Einrichtung” bezeichnet) und eine numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine (nachstehend als ”NC-System” bezeichnet), und insbesondere eine NC-Einrichtung, die eine Werkzeugmaschine steuern kann, die eine Welle (nachstehend als ”Einspannwelle” bezeichnet) steuern kann, welche einen Einspannvorgang durchführen kann, und ein NC-System, welches die NC-Einrichtung aufweist.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Ein NC-System steuert den Antrieb von Servomotoren, die mehrere Wellen aufweisen, durch eine Servosteuereinrichtung, um die Bewegung eines Werkzeugs relativ zu einem Werkstück zu steuern, wodurch das Werkstück bearbeitet wird. Das Werkzeug muss starr gehalten werden, während die Bearbeitung vor sich geht. Das Werkzeug wird normalerweise starr durch die Wellen der Servomotoren gehalten. Um die Steifigkeit zu vergrößern, wird jedoch eine Einspanneinrichtung eingesetzt, welche mechanisch eine Position einer Welle festlegen kann, beispielsweise eine Kupplung des kämmenden Typs. Die Einspanneinrichtung wird auf einer Welle eingesetzt, bei welcher ein Störeinfluss (Schneidwiderstand) relativ zur Drehmomentkapazität eines Servomotors groß ist. Daher wird die Einspanneinrichtung normalerweise auf einer Drehwelle für einen Revolverkopf-Werkzeugplanschlitten oder einem Drehtisch eingesetzt.
Obwohl die Einspanneinrichtung die Steifigkeit erhöht, kann ihr Vorhandensein zur Beeinträchtigung der Positionierungsgenauigkeit der Welle führen. Wenn die Einspanneinrichtung auf einer Welle eingesetzt wird, und wenn die Einspanneinrichtung arbeitet (nachstehend bezeichnet als ”Einspannzustand”), hängt die Positionsgenauigkeit der Welle hauptsächlich von der mechanischen Genauigkeit der Einspanneinrichtung ab (beispielsweise der Genauigkeit einer Kupplung). Andererseits hängt, wenn die Einspanneinrichtung nicht arbeitet (nachstehend bezeichnet als ”Nicht-Einspannzustand”), die Positionsgenauigkeit der Welle hauptsächlich von der Positionierungsgenauigkeit des Servomotors ab. Dies führt dazu, dass ein Unterschied in Bezug auf die Position der Welle zwischen dem Einspannzustand und dem Nicht-Einspannzustand auftritt. Wenn die Welle positioniert wird, durch den Servomotor, in einem Nicht-Einspannzustand, und wenn die Welle durch eine Einspanneinrichtung eingespannt wird, können Probleme wie die Erzeugung von Geräuschen infolge eines Kämmfehlers oder des gegenseitigen Aneinanderschlagens von Zähnen auftreten.
Eine typische NC-Drehmaschine kann eine Werkzeugauflage drehen, die mehrere Werkzeughalteoberflächen aufweist, um eine gewünschte Werkzeughalteoberfläche auf einen vorbestimmten Winkel festzulegen. Bei einer derartigen NC-Drehmaschine wird ein Winkel eines Motors korrigiert, der tatsächlich in einem Zustand erfasst wird, in welchem die Werkzeugauflage in einem vorbestimmten Winkel eingespannt wurde, oder wird ein Winkelfehler in Bezug auf einen Bezugswert gespeichert, und wird ein Winkelzielwert des Motors korrigiert, wenn die Werkzeugauflage danach in demselben Winkel in dem Nicht-Einspannzustand positioniert wird. Daher kann eine Winkelabweichung vermieden werden, die auftritt, wenn die Werkzeugauflage von dem Nicht-Einspannzustand zu dem Einspannzustand umgeschaltet wird. Eine herkömmliche NC-Drehmaschine ist beispielsweise in der JP 2000-005 978 A beschrieben (Seiten 3 bis 5 und 1), welche den nächstliegenden Stand der Technik darstellt.
Aus diesem Stand der Technik ist eine numerisch gesteuerte Einrichtung bekannt, die eine Positionsbefehlserzeugungseinheit aufweist, die mehrere Positionsbefehlswerte erzeugt und ausgibt, die eine Position eines Werkzeugs eines numerisch gesteuerten Systems angeben, mehrere Servosteuerungen, von denen jede einen entsprechenden von mehreren Servomotoren in dem numerisch gesteuerten System steuert, auf Grundlage eines entsprechenden Positionsbefehlswertes, und üblicherweise mehrere Detektoren, von denen jeder üblicherweise eine Drehposition eines entsprechenden Servomotors erfasst, und einen Positionserfassungswert rückkoppelt, der eine erfasste Drehposition angibt, auf eine entsprechende Servosteuerung,
wobei jeder der Servomotoren eine entsprechende Welle von mehreren Wellen antreibt, und zumindest eine der Wellen eine Einspannwelle ist, die mechanisch eingespannt und nicht eingespannt werden kann,
wobei die numerisch gesteuerte Einrichtung weiterhin aufweist: eine Einspannbestimmungseinheit, die einen Zustand der Einspannwelle bestimmt, wobei der Zustand einen Einspannzustand umfasst, in welchem die Einspannwelle eingespannt ist, und einen Nicht-Einspannzustand, in welchem die Einspannwelle nicht eingespannt ist und ein Einspannzustandssignal ausgibt, welches den Zustand der Einspannwelle angibt,
eine Korrektureinheit, die zumindest einen Positionsbefehlswert für die Einspannwelle korrigiert, auf Grundlage des Einspannzustandssignals und eines Korrekturwerts, um so einen Fehler bezüglich der Position des Werkzeugs infolge einer Bewegung des Werkzeugs auszugleichen, die von der Einspannwelle durchgeführt wird.
Bei der herkömmlichen Vorgehensweise wird jedoch nur ein Positionsfehler (Winkelfehler) in Bewegungsrichtung der Einspannwelle (einer Schwenkwelle der Werkzeugaufnahme), der infolge eines Unterschieds zwischen dem Einspannzustand und dem Nicht-Einspannzustand auftritt, als zu korrigierendes Objekt eingestellt. Tatsächlich treten, obwohl sie sehr klein sind, Positionsfehler auch in anderen Richtungen (beispielsweise in Axialrichtung der Schwenkwelle) auf, infolge des Unterschieds zwischen dem Einspannzustand und dem Nicht-Einspannzustand. Bei der herkömmlichen Vorgehensweise kann der Positionsfehler in den anderen Bewegungsrichtungen nicht korrigiert werden.
Bei der herkömmlichen Vorgehensweise wird eine Korrektur in Bezug auf den Positionsfehler (den Winkelfehler) nur in dem Nicht-Einspannzustand durchgeführt, und wird keine Korrektur des Positionsfehlers in dem Einspannzustand durchgeführt. Bei einem derartigen Bearbeitungsvorgang, bei welchem eine Bearbeitung in dem Einspannzustand und eine Bearbeitung in dem Nicht-Einspannzustand durchgeführt werden, ist es erforderlich, die Position eines Werkzeugs mit hoher Genauigkeit sowohl in dem Einspannzustand als auch in dem Nicht-Einspannzustand durchzuführen. Allerdings besteht bei der herkömmlichen Vorgehensweise das Problem, dass die Position des Werkzeugs nicht mit hoher Genauigkeit gesteuert werden kann, weder in dem Einspannzustand noch in dem Nicht-Einspannzustand.
DE 23 49 004 A1 bezieht sich auf eine Einrichtung zur Korrektur der Werkzeugdaten bei einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine. Hierbei wird die natürliche Abnutzung der Werkzeuge bei der Benutzung durch eine Werkzeugkorrektureinrichtung korrigiert.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine numerisch gesteuerte Einrichtung und ein numerisch gesteuertes System bereit zu stellen, die auch bei einer im Einspannzustand nicht steuerbaren Drehachse der Einspannwelle einen Positionsfehler der Bearbeitungsposition der Werkzeugspitze in jedem Einspannzustand möglichst gut korrigieren kann. Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 und Anspruchs 5.
Die voranstehenden und weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und technische und gewerbliche Eigenheiten der vorliegenden Erfindung werden dadurch besser verständlich, dass die nachfolgende, detaillierte Beschreibung momentan bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung gelesen wird, unter Berücksichtigung der beigefügten Zeichnungen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm einer schematisch dargestellten NC-Einrichtung und eines NC-Systems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine schematische Seitenansicht eines Antriebsmechanismus einer Werkzeugauflage bei dem NC-System;
3 zeigt Positionsfehler, die in Verstellungsrichtungen der insgesamt sechs Freiheitsgrade bei einer Verstellung einer B-Achse auftreten können, die in 2 gezeigt ist;
4 ist ein Flussdiagramm eines Prozessablaufs zum Korrigieren von Positionsbefehlswerten in einer in 1 gezeigten Korrektureinheit;
5 ist eine schematische Darstellung der Ausbildung einer Korrektureinheit bei einer NC-Einrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
6 ist ein Blockdiagramm eines weiteren Beispiels für die Korrektureinheit der NC-Einrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Beispielhafte Ausführungsformen einer NC-Einrichtung und eines NC-Systems gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Es wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf die nachstehenden Ausführungsformen beschränkt ist.
1 ist ein Blockdiagramm, das schematisch den Aufbau eines NC-Systems 101 zeigt, das eine NC-Einrichtung 102 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist, und 2 ist eine schematische Darstellung eines Antriebsmechanismus für eine Werkzeugauflage des NC-Systems 101.
Das NC-System ist eine Werkzeugmaschine, die beim einfachsten Aufbau zwei Wellen aufweist: eine Welle (B-Achse) 202, die eine Einspannvorrichtung 109 aufweist, und eine weitere Welle (Y-Achse (nicht gezeigt)).
Das NC-System 101 weist mit Ausnahme der NC-Einrichtung 102 einen B-Achsenservomotor 116b auf, dessen Betrieb durch die NC-Einrichtung so gesteuert wird, dass eine Werkzeugauflage 204 gedreht wird, die als ein Bearbeitungskopf dient, um eine B-Achse herum, einen Y-Achsenservomotor 116y, dessen Betrieb durch die NC-Einrichtung 102 so gesteuert wird, dass die Werkzeugauflage 204 in Richtung der Y-Achse bewegt wird, einen Drehmechanismus 117b, der eine Verzögerungsvorrichtung 201b und eine Verzögerungsvorrichtung 201a aufweist, und die Drehung des B-Achsenservomotors 116b auf die Werkzeugauflage 204 überträgt, damit sich diese dreht, einen Bewegungsmechanismus 117y, der die Drehung des Y-Achsenservomotors 116y in eine geradlinige Bewegung umwandelt, um die Werkzeugauflage 204 in der Richtung der Y-Achse zu bewegen, einen Detektor 119b, welcher die Drehposition des B-Achsenservomotors 116b erfasst, um einen Positionsdetektorwert 120b auszugeben, einen Detektor 119y, der die Drehposition des Y-Achsenservomotors 116y erfasst, um einen anderen Positionsdetektorwert 120y auszugeben, die Einspanneinrichtung 109, die eine Einspann-Zieleinheit 109a und eine Einspanneinheit 109b aufweist, und die Einspann-Zieleinheit 109a durch die Einspanneinheit 109b einspannt, um die Werkzeugauflage 204 um die B-Achse in Drehrichtung zu positionieren, und zu befestigen, eine Einspanneinrichtungs-Antriebseinheit 108, welche die Einspanneinrichtung 109 antreibt.
Die NC-Einrichtung 102 weist einen Programmspeicher 103 auf, der ein Bearbeitungsprogramm 103a speichert, eine Bearbeitungsprogramm-Untersuchungsvorrichtung 104, die das Bearbeitungsprogramm 103a aus dem Programmspeicher 103 ausliest, um dieses zu untersuchen, eine Ablaufsteuerung 105, die eine Ablaufsteuerung bei der Einspanneinrichtungs-Antriebseinheit 108 durchführt, auf Grundlage des Ergebnisses der Untersuchung des Bearbeitungsprogramms 103a, eine Positionsbefehls-Erzeugungseinheit 106, welche Positionsbefehlswerte 110 für die B-Achse und die Y-Achse der Werkzeugauflage 204 auf Grundlage des Untersuchungsergebnisses des Bearbeitungsprogramms 103a erzeugt, eine Korrektureinheit 112, welche die erzeugten Positionsbefehlswerte 110 korrigiert, um Korrekturpositionsbefehlswerte 113 auszugeben, eine B-Achsen-Servosteuerung 114b und eine Y-Achsen-Servosteuerung 114y, welche die Positionen der Werkzeugauflage 204 auf der B-Achse und der Y-Achse entsprechend den Positionskorrektur-Befehlswerten 113 steuern.
Die Ablaufsteuerung 105, die als Einspannbestimmungseinheit dient, führt das Senden und den Empfang eines Ausgangssignals bzw. Eingangssignals 107 gegenüber der Einspanneinrichtungs-Antriebseinheit 108 durch, um das Einspannen bzw. Nicht-Einspannen der Einspanneinrichtung 109 zu steuern. Die Ablaufsteuerung 105 gibt an die Korrektureinheit 112 ein Einspannzustandssignal 111 aus, welches anzeigt, ob sich die Einspanneinrichtung 109 in einem Einspannzustand oder in einem Nicht-Einspannzustand befindet. Die Korrektureinheit 112 korrigiert die Positionsbefehlswerte 110 in Abhängigkeit von dem Einspannzustandssignal 111, um die Korrekturpositionsbefehlswerte 113 zu erhalten, und gibt die Korrekturpositionsbefehlswerte 113 an die Servosteuerung 114b und 114y aus, welche wesentliche Teile der vorliegenden Erfindung darstellen.
Die Positionsbefehlswerte 110 und die Korrekturpositionsbefehlswerte 113 sind Vektorwerte, die mehrere Wellenelemente enthalten, wobei die ”Position” sowohl eine Translationsposition als auch eine Drehwinkelposition umfasst. Die Servosteuerungen 114b und 114y für die B-Achse und die Y-Achsen steuern Ströme 115b und 115y für den jeweiligen Servomotor 116b bzw. 116y auf Grundlage vorgegebener Korrekturpositions-Befehlswerte 113 und jeweiliger Positionserfassungswerte 120b und 120y, die von dem jeweiligen Detektor 119b bzw. 119y erfasst werden, zum Antrieb des Drehmechanismus 117b und des Bewegungsmechanismus 117y durch den jeweiligen Servomotor 116b bzw. 116y, wodurch Werkzeugpositionen 118b und 118y in Bezug auf die jeweilige B-Achse und die Y-Achse positioniert werden.
Obwohl die Bearbeitungsprogrammuntersuchungsvorrichtung 104 ein Teil der NC-Einrichtung 102 darstellt, ist die Bearbeitungsprogramm-Untersuchungsvorrichtung 104 kein unbedingt erforderliches Bauteil. Tatsächlich können andere Vorkehrungen, beispielsweise erforderliche Information, nämlich Information bezüglich Bewegungen (Weg und Geschwindigkeit) oder in Bezug auf den Einspannzustand oder den Nicht-Einspannzustand, durch Eingabe von Hand einer Bedienungsperson zur Verfügung gestellt werden.
Der Antriebsmechanismus für die Werkzeugauflage 204, die als der Bearbeitungskopf dient, wird unter Bezugnahme auf 2 erläutert. Der Drehmechanismus 117b für die Werkzeugauflage 204 weist die Verzögerungsvorrichtungen 201b und 201a und die B-Achse 202 auf, welche als die Werkzeugauflage-Drehwelle dient. Der B-Achsenservomotor 116b dreht die B-Achse 202 um ein B-Achsendrehzentrum 203 über die Verzögerungsvorrichtungen 201b und 201a, damit sich die Werkzeugauflage 204 dreht. Die B-Achse 202 ist in einem in 2 gezeigten Koordinatensystem parallel zur Y-Achse angeordnet. Die Einspanneinrichtung 109, welche die Einspanneinheit 109b und die Einspannzieleinheit 109a aufweist, ist auf der B-Achse 202 vorgesehen, auf welcher die Werkzeugauflage 204 in einem vorbestimmten Drehwinkel durch Festlegen der B-Achse 202 unter Einsatz der Einspanneinrichtung 109 festgelegt werden kann. Als Einspanneinrichtung 109 kann eine Kupplungseinrichtung des kämmenden Typs, eine Bremseinrichtung, welche Reibungskraft einsetzt, oder dergleichen verwendet werden.
Obwohl in 2 nicht gezeigt, ist der Bewegungsmechanismus 117y zum Bewegen der Werkzeugauflage 204 in Richtung der Y-Achse ein sich geradlinig bewegender Mechanismus zum Verschieben sämtlicher Teile der Werkzeugauflage 204, des Drehmechanismus 117b, des Einspannmechanismus 109 und des B-Achsenservomotors 116b in Richtung der Y-Achse, und wird durch den Y-Achsenservomotor 116 angetrieben. Der Bewegungsmechanismus 117y weist keinen Einspannmechanismus auf. Obwohl in 2 nicht gezeigt, weist das NC-System 101 eine Werkstückhalteeinrichtung zum Halten einer bearbeiteten Oberfläche des Werkstücks an einer Bearbeitungsposition 206 an einem distalen Ende des Werkzeugs 205 auf. Die Werkstückhalteeinrichtung weist eine sich drehende Hauptwelle parallel zur Y-Achse auf, spannt das Werkstück ein, und dreht dieses, während der Bewegungsmechanismus 117y das Werkzeug 205 in Richtung der Y-Achse über die Werkzeugauflage 204 bewegt, um das Werkstück zu bearbeiten, während eine Relativbewegung zwischen dem Werkstück und dem Werkzeug 205 hervorgerufen wird.
3 zeigt Positionsfehler des Werkzeugs 205, die in Verschiebungsrichtungen der insgesamt sechs Freiheitsgrade entsprechend der Verstellung der B-Achse 202 auftreten, die in 2 gezeigt ist. Ein A-Achsen-Richtungsfehler gibt einen Drehfehler der X-Achse an, ein B-Achsen-Richtungsfehler gibt einen Drehfehler der Y-Achse an, ein C-Achsen-Richtungsfehler gibt einen Drehfehler der Z-Achse an, und X-, Y- und Z-Achsen-Richtungsfehler geben Translationsfehler in Richtung X, Y bzw. Z an.
Bei der voranstehend geschilderten, herkömmlichen Vorgehensweise wird nur ein Winkelfehler der Einspannwelle (B-Achse) in Drehrichtung, der infolge eines Unterschieds zwischen dem Einspannzustand und dem Nicht-Einspannzustand auftritt, als zu korrigierendes Objekt eingestellt. Wie in 3 gezeigt, tritt jedoch tatsächlich ein Positionsfehler (Winkelfehler) in einer anderen Richtung infolge des Einspannzustands bzw. des Nicht-Einspannzustands der B-Achse auf, und dieser Fehler nimmt unterschiedliche Werte in Abhängigkeit von dem Einspannzustand und dem Nicht-Einspannzustand an. Im Allgemeinen umfassen die Verstellungsrichtungen drei Freiheitsgrade (X, Y, Z) für eine Translationsverstellung und drei Freiheitsgrade (A, B, C) zur Drehverstellung. Bei dem NC-System 101 sind, da die Richtung der Verstellung (Bewegung), die von der Einspannwelle durchgeführt wird, die Richtung B ist, andere Verstellungsrichtungen (Bewegungsrichtungen) die übrigen fünf Verstellungsrichtungen (Bewegungsrichtungen) X, Y, Z, A, und C.
4 ist ein Flussdiagramm eines Berechnungsvorgangs für die Korrekturpositions-Befehlswerte 113 in der in 1 gezeigten Korrektureinheit 112. Im Schritt 51 wird ein nachstehend genauer erläuterter Korrekturwert 603 in Abhängigkeit von dem Einspannzustandssignal 111 und von Positionsbefehlswerten 110 einer momentanen B-Achse berechnet. Ein Korrekturverfahren für einen Positionsfehler, der in Richtung der Y-Achse in dem NC-System 101 hervorgerufen wird, das mit zwei Achsen arbeitet, wird nachstehend erläutert.
Im Schritt 51 wird zunächst, wenn das Einspannzustandssignal 111 mit CSS bezeichnet ist, der Positionsbefehlswert 110 der B-Achse mit Br bezeichnet, und der Korrekturwert 603 in Richtung der Y-Achse (siehe 6) als ΔY. ΔY kann aus folgender Gleichung (1) erhalten werden. ΔY = ΔY(CSS, Br) (1)
CSS nimmt unterschiedliche Werte, nämlich 1 oder 0 an, um den Einspannzustand und den Nicht-Einspannzustand voneinander zu unterscheiden. Der Korrekturwert 603 ist ein Wert, der dadurch erhalten wird, dass das Vorzeichen eines Positionsfehlers umgekehrt wird, um so einen Positionsfehler dY auszugleichen, der in Richtung der Y-Achse auftritt, in Abhängigkeit von einer Verstellung des Werkzeugs 205 um die B-Achse. Die Relativbeziehung ΔY(CSS, Br) des Korrekturwertes ΔY in Bezug auf die Werte von CSS und Br wird als Beziehungsgleichung ausgedrückt, als Tabelle, eine Regel, und dergleichen, und in einer Speichereinheit (nicht gezeigt) in der Korrektureinheit 112 vorher gespeichert.
Im Schritt S2 wird der Positionsbefehlswert 110 der Y-Achse mit Yr bezeichnet, und der korrigierte Positionsbefehlswert 113 der Y-Achse mit Yr' bezeichnet, so dass Yr' dadurch erhalten wird, dass ΔY zu Yr addiert wird (ein Parameter, dem ein ' hinzugefügt ist, repräsentiert einen korrigierten Parameter). Yr' = Yr + ΔY (2)
Während das voranstehende Beispiel eine Beziehungsgleichung des Skalars eines Positionsfehlers in Richtung der Y-Achse ist, der durch die Verstellung des Werkzeugs 205 um die B-Achse hervorgerufen wird, können der Positionsbefehlswert 110, der Korrekturwert 603, und der Korrekturpositions-Befehlswert 113 auch als Vektor behandelt werden, der mehrere Wellenelemente enthält. Wenn diese Werte durch Pr, ΔP bzw. Pr' bezeichnet werden, werden daher die Gleichungen (1) und (2) durch die folgenden Gleichungen (3) und (4) ersetzt. ΔP = ΔP(CSS, Pr) (3) Pr' = Pr + ΔP (4)
Wie voranstehend geschildert, wird bei dem NC-System 101 eine Korrektur der Positionsbefehlswerte 110 abhängig von dem jeweiligen Einspannzustand und dem Nicht-Einspannzustand durchgeführt, so dass Positionsfehler sowohl in dem Einspannzustand als auch in dem Nicht-Einspannzustand verringert werden können. Beide Positionsfehler in einer Richtung, die von der Verstellrichtung der Einspannwelle in dem Einspannzustand und dem Nicht-Einspannzustand verschieden sind, können verringert werden.
Die Ausbildung, die Funktion, und der Vorteil des NC-Systems 101 wurden voranstehend geschildert, jedoch können zusätzliche Funktionen und Vorteile dadurch erhalten werden, dass die folgenden vier Einzelheiten, die nachstehend geschildert werden, abgeändert oder erweitert werden.

(1) Obwohl das NC-System 101 nur zwei Wellen der B-Achse und der Y-Achse als Antriebsmechanismus aufweist, können dann, wenn es mehr Wellen aufweist, Positionsfehler in mehr Richtungen entsprechend korrigiert werden. Wenn beispielsweise das NC-System drei orthogonale Wellen (X, Y, Z) aufweist, kann ein Translationsfehler infolge einer Verstellung des Werkzeugs 205 um die B-Achse in Bezug auf alle drei Freiheitsgrade korrigiert werden. Wenn das NC-System 101 eine weitere Drehwelle (die A-Achse und die C-Achse in dem NC-System) in dem NC-System 101 aufweist, die von der Einspannwelle (der B-Achse in dem NC-System 101) verschieden ist, kann auch ein Orientierungsfehler (eine Schrägstellung der Welle) der Einspannwelle selbst korrigiert werden.
(2) Bei dem NC-System 101 wurde nur der Positionsfehler, der entsprechend der Verstellung um die B-Achse auftritt, als der Positionsfehler angesehen, der in der Richtung der Y-Achse hervorgerufen wird, jedoch kann auch ein Korrekturwert für die Position einer Welle (beispielsweise einer j-ten Welle) als Gesamtwert von Positionsfehlern infolge mehrerer Faktoren angesehen werden, die in Richtung der Welle hervorgerufen werden. Wenn beispielsweise der Positionsfehler, der in der Richtung der j-ten Welle hervorgerufen wird, einen Positionsfehler umfasst, infolge der Verstellung der j-ten Welle, und einen Positionsfehler infolge der Verstellung einer anderen i-ten Welle (i ≠ j), oder einen Positionsfehler infolge eines anderen Faktors (beispielsweise einen dynamischen Fehler wie etwa Spiel oder eine Verstellung in Bezug auf Wärmeeinwirkung), kann ein Gesamtwert, der diese Fehler enthält, als ein Korrekturwert für die j-te Welle eingesetzt werden, und können diese Positionsfehler entsprechend korrigiert werden.
(3) Bei dem NC-System 101 wählt die Einspanneinrichtung 109 entweder den Einspannzustand oder den Nicht-Einspannzustand aus, jedoch können mehrere Einspannzustände oder ein variabler Einspannzustand dadurch eingesetzt werden, dass der Auswahlbereich erweitert wird. So können beispielsweise mehrere Einspanneinrichtungen 109 vorgesehen werden, oder es kann ein Einspanndruck, eine Einspannposition, oder dergleichen der Einspanneinrichtung 109 kontinuierlich geändert werden. In diesem Fall kann das CSS (Einspannzustandssignal) als Parameter angesehen werden, der drei oder mehr Werte annehmen kann (oder einen sich durchgehend ändernden Wert), und werden die voranstehend angegebenen Beziehungsgleichungen ΔP(CSS, Pr) zum Erhalten eines Korrekturwertes vorher in Abhängigkeit von jeweiligen Werten gespeichert, welche CSS annehmen kann. Durch Einsatz eines derartigen Verfahrens wird dann, selbst wenn zahlreiche Einspanneinrichtungen vorgesehen sind, oder ein sich durchgehend ändernder Einspannzustand angenommen wird, eine Korrektur optimal durchgeführt, um in jedem dieser Fälle Positionsfehler zu verringern.
(4) Bei dem NC-System 101 führen die Servosteuerung 114b und 114y im Allgemeinen Rückkopplungssteuerungen von Positionen durch. In diesem Fall können jedoch, anstatt so vorzugehen, dass die Korrekturwerte den Positionsbefehlswerten 110 auf die voranstehend geschilderte Art und Weise hinzugefügt werden, die Korrekturwerte von Positionsdetektorwerten subtrahiert werden, die von den Detektoren 119b und 119y erhalten werden. Bei dieser Ausbildung ist dann, wenn eine Optimalwertsteuerung durchgeführt wird, der Nachteil vorhanden, dass eine Reaktionsverzögerung infolge der Korrekturwerte auftritt. Da es jedoch unnötig ist, die Korrekturwerte, die den Positionsbefehlswerten 110 hinzugefügt werden, zu unterscheiden, ist der Vorteil vorhanden, dass eine glatte Bewegung erzielt werden kann, welche keine Schwingungen hervorruft. Bei der voranstehend geschilderten Ausbildung werden die Korrekturwerte entsprechend den Positionsbefehlswerten 110 berechnet, jedoch kann die Berechnung auch entsprechend den Positionserfassungswerten 120 durchgeführt werden. Bei einer derartigen Ausbildung können Korrekturwerte mit einer Servoverzögerung entsprechend einer exakteren Position erhalten werden.

5 zeigt eine Ausbildung einer Korrektureinheit 212 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Die Korrektureinheit 212 kann in der in 1 gezeigten NC-Einrichtung 102 anstelle der Korrektureinheit 112 eingesetzt werden. Die Korrektureinheit 212 weist eine Einspannkorrektureinheit 501 und eine Nicht-Einspannkorrektureinheit 502 auf. Im Einspannzustand berechnet die Einspannkorrektureinheit 501 einen Korrekturpositionsbefehlswert 113 aus dem Einspannzustandssignal 111. Im Nicht-Einspannzustand berechnet die Nicht-Einspannkorrektureinheit 502 einen Korrekturpositionsbefehlswert 113 aus dem Einspannzustandssignal 111.
Eine in 6 gezeigte Korrektureinheit 312 kann bei der in 1 gezeigten NC-Einrichtung 102 anstelle der Korrektureinheit 112 eingesetzt werden. Die Korrektureinheit 312 weist eine Einspannkorrekturwertberechnungseinheit 601 auf, die als die Einspannkorrektureinheit dient, und eine Nicht-Einspannkorrekturwertberechnungseinheit 602, die als die Nicht-Einspannkorrektureinheit dient. Im Einspannzustand berechnet die Einspannkorrekturwertberechungseinheit 601 einen Korrekturwert 603 aus dem Einspannzustandssignal 111. Im Einspannzustand berechnet die Nicht-Einspannkorrekturwertberechnungseinheit 602 einen Korrekturwert 603 aus dem Einspannzustandssignal 111. Der Korrekturwert, der in einer dieser Einheiten berechnet wird, wird dem Positionsbefehlswert 110 hinzugefügt, der an den Korrekturpositionsbefehlswert 113 ausgegeben werden soll.
Ein spezielles Beispiel dafür, wie der Korrekturwert 603 erhalten wird, wird nachstehend erläutert. Es ist ein Fall dargestellt, bei welchem zwei Wellen der B-Achse, welche die Einspanneinrichtung 109 aufweist, und der Y-Achse vorgesehen sind, wie bei dem NC-System 101. Eine Korrektur für Wellen mit Ausnahme der Einspannwelle (der B-Achse) im Einspannzustand wird in der Einspannkorrekturwertberechnungseinheit 601 durchgeführt.
Da die Genauigkeit der Einspannwelle (der B-Achse) selbst im Einspannzustand mechanisch durch die Einspanneinrichtung 109 bestimmt wird, wird selbst dann, wenn der Positionsbefehlswert 110, der in die Servosteuerung 114b eingegeben wird, in Bezug auf die eingespannte Welle korrigiert wird, die Genauigkeit nicht beeinflusst, so dass keine Korrektur für die B-Achse durchgeführt wird.
Andererseits wird in dem Nicht-Einspannzustand ein Fehler dB, der in einer Verstellungsrichtung der Einspannwelle (B-Achse) auftritt, in der Nicht-Einspannkorrekturwertberechnungseinheit korrigiert, unter Einsatz des Freiheitsgrades der Einspannwelle (B-Achse) selbst. Wenn der Korrekturwert 603 der B-Achse für die Position der Einspannwelle und der Korrekturwert 603 der Y-Achse für diese mit ΔBu(Br) bzw. ΔYu(Br) bezeichnet wird, wird daher ein Korrekturwert 603 ΔB für die B-Achse und ein Korrekturwert 603 ΔY für die Y-Achse entsprechend der momentanen Position Br der Einspannwelle erhalten, unter Verwendung der folgenden Gleichungen (6) und (7). ΔB = ΔBu(Br) (6) ΔY = ΔYu(Br) (7)
ΔYc(Br), ΔBu(Br), und ΔYu(Br) werden aus den Ergebnissen von Versuchen zum Messen von Positionsfehlern erhalten, die vorher durchgeführt wurden, und in der Korrektureinheit 312 gespeichert werden. Die Korrektureinheiten 212 und 312 können für den Einspannzustand und für den Nicht-Einspannzustand unabhängig voneinander ausgelegt sein. Selbst wenn eine Welle, die zum Steuern eingesetzt werden soll, oder ein Korrekturwertberechnungsverfahren (eine Gleichung, eine Berechnungsregel, und dergleichen) zwischen dem Einspannzustand und dem Nicht-Einspannzustand beträchtlich unterschiedlich ist, ist daher die Auslegung einfach. Bei der Korrektureinheit 213 (312) werden infolge der Tatsache, dass die Einspannkorrektureinheit 501 und die Nicht-Einspannkorrektureinheit 502 (die Einspannkorrekturwertberechnungseinheit 601 und die Nicht-Einspannkorrekturwertberechnungseinheit 602) Korrekturwerte erhalten können, die nur Fehlerfaktoren berücksichtigen, die in dem Einspannzustand und dem Nicht-Einspannzustand hervorgerufen werden, Fehlermodelle relativ einfach, die zur Berechnung in der Einspannkorrektureinheit 501 und der Nicht-Einspannkorrektureinheit 502 (oder 601 und 602) verwendet werden (speziell Gleichungen, Berechnungsregeln, und dergleichen), so dass der Vorteil erzielt werden kann, dass die Berechnungszeit verkürzt wird.
Als ein weiteres Beispiel kann entweder eine (nachstehend mit ”A” bezeichnet) der Korrekturwertberechnungseinheiten (601 und 602) für den Einspannzustand und für den Nicht-Einspannzustand oder eine Korrekturwertdifferenzberechnungseinheit zum Erhalten einer Differenz δ des Korrekturwertes zwischen dem Einspannzustand und dem Nicht-Einspannzustand vorgesehen sein. Entweder der Korrekturwert für den Einspannzustand oder jener für den Nicht-Einspannzustand, der sich von A unterscheidet, kann als eine Summe des Korrekturwertes 603 für A und der Differenz δ aus dem Korrekturwert erhalten werden.
Es wird angenommen, dass zwei Wellen vorhanden sind: eine Welle (B-Achse), die mit der Einspanneinrichtung 109 versehen ist, und eine andere Welle (Y-Achse). Allerdings können drei Wellen gemäß einer dritten Ausführungsform vorhanden sein.
Bei der beispielsweise in 6 dargestellten Anordnung wird ein spezielles Beispiel zum Erhalten von Korrekturwerten 603 in einer Werkzeugmaschine erläutert, die eine Welle (B-Achse) aufweist, bei welcher die Einspanneinrichtung 109 vorgesehen ist, und drei andere, orthogonale Wellen (X-Achse, Y-Achse, und Z-Achse) vorhanden sind. Da die Einspannwelle (B-Achse) selbst in dem Einspannzustand nicht steuerbar ist, wird stattdessen ein Korrekturfehler, der an einer Bearbeitungsposition (einer Werkzeugspitze) 206 (siehe 2) infolge eines Positionsfehlers ΔB in einer Verstellrichtung der Einspannwelle hervorgerufen wird, unter Verwendung einer Welle mit Ausnahme der Einspannwelle korrigiert, insbesondere einer geraden Welle. Im einzelnen geht es in diesem Fall um gerade Wellen (hierbei zwei gerade Wellen einer X-Achse und einer Z-Achse senkrecht zur B-Achse) entsprechend Verstellrichtungen zum Ausgleich eines Fehlers in einer Translationsposition, der an der Bearbeitungsposition 206 infolge eines Positionsfehlers ΔB auftritt, in der Verstellrichtung der Einspannwelle. Daher werden die Korrekturwerte 603 auf folgende Art und Weise erhalten. ΔZ = ΔZc(Br) + R(–cos(Br) + cos(Br + ΔBc(Br))) (8) ΔX = ΔXc(Br) + R(–sin(Br) + sin(Br + ΔBc(Br))) (9)
Die ersten Glieder auf den rechten Seiten in den Gleichungen (8) und (9) sind Korrekturwerte 603 zum Korrigieren von Positionsfehlern in einer X-Achsenrichtung und der Y-Achsenrichtung, die um das B-Achsen-Drehzentrum infolge einer Drehverstellung um die B-Achse hervorgerufen werden, und diese werden aus dem Ergebnis von Versuchen erhalten, die zur Messung von Positionsfehlern durchgeführt wurden, und vorher gespeichert werden. Andererseits sind die zweiten Glieder auf den rechten Seiten der Gleichungen (8) und (9) Glieder zum Korrigieren relativer Positionsfehler von dem Drehzentrum 203 der Einspannwelle (B-Achse) zur Bearbeitungsposition 206, wobei R eine Entfernung von dem Drehzentrum 203 der Einspannwelle (B-Achse) zum Drehzentrum 203 bezeichnet, wie in 2 gezeigt ist. Der Positionsfehler in Bezug auf die Y-Achse mit Ausnahme dieser Fehler wird gemäß Gleichung (5) korrigiert, wie bei der zweiten Ausführungsform.
Andererseits können Positionsfehler, die in jeweiligen Verstellrichtungen hervorgerufen werden, in dem Nicht-Einspannzustand unter Verwendung jeweiliger Wellen korrigiert werden, einschließlich der Einspannwelle (B-Achse). Wie bei der zweiten Ausführungsform, werden daher die Korrekturwerte 603 für die B-Achse und für die Y-Achse gemäß den Gleichungen (6) und (7) erhalten.
Weiterhin werden in Bezug auf die X-Achse und die Y-Achse Positionsfehler, welche die Z-Achse und die X-Achse betreffen, und um das B-Achsen-Drehzentrum 203 infolge von Verstellungen um die B-Achse hervorgerufen werden, gemäß den folgenden Gleichungen (10) und (11) korrigiert. ΔZ = ΔZu(Br) (10) ΔX = ΔXu(Br) (11)
In der voranstehend geschilderten Situation werden ΔBc(Br), ΔYc(Br), ΔZc(Br), ΔXc(Br), ΔBu(Br), ΔYu(Br), ΔZu(Br), ΔXu(Br) aus den Ergebnissen von Versuchen zur Messung von Positionsfehlern erhalten, die vorher durchgeführt wurden, und gespeichert werden.
Bei der dritten Ausführungsform wird infolge der Tatsache, dass eine Welle in dem Einspannzustand nicht steuerbar ist, unter Verwendung einer anderen Welle (insbesondere einer geraden Welle) anstelle der nicht steuerbaren Welle eine Korrektur durchgeführt, um einen Positionsfehler der Bearbeitungsposition 206 infolge einer Verstellung der eingespannten Welle selbst auszugleichen, so dass die Bearbeitungsgenauigkeit selbst dann verbessert wird, wenn sich die Welle im eingespannten Zustand befindet. Bei dem voranstehend geschilderten, herkömmlichen Verfahren, ist es infolge der Tatsache, dass eine Korrektur eines Positionsfehlers (Winkelfehlers) nur in dem Nicht-Einspannzustand durchgeführt wird, und keine Korrektur in dem Einspannzustand durchgeführt wird, möglich, nur eine Differenz der Position zwischen dem Einspannzustand und dem Nicht-Einspannzustand auszugleichen (einen relativen Fehler gleich Null zu machen).
Andererseits wird gemäß der dritten Ausführungsform ermöglicht, Positionsfehler so auszugleichen, dass die ursprünglichen Sollpositionen erzielt werden (der absolute Fehler gleich Null wird), sowohl im Einspannzustand als auch im Nicht-Einspannzustand. Das Verfahren ist besonders nützlich für das NC-System 101 und die NC-Einrichtung 102, zur Durchführung sowohl einer Bearbeitung in einem Einspannzustand (Bearbeitung mehreckiger Oberflächen, Diagonalbohren, oder dergleichen, in einem bestimmten Winkel eines Werkstücks, das durch die Einspanneinrichtung 109 befestigt wird), und Bearbeitung in einem Nicht-Einspannzustand (gleichzeitiges Bearbeiten von fünf Achsen, Diagonalbohren in einem frei wählbaren Winkel eines Werkstücks, das nicht durch die Einspanneinrichtung 109 befestigt werden kann, und dergleichen).
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann, da ein Positionsbefehlswert oder ein Positionserfassungswert einer Welle mit Ausnahme zumindest der Einspannwelle korrigiert wird, auf Grundlage eines vorläufigen, gespeicherten Korrekturwertes, so dass ein Positionsfehler eines Werkzeugs, der infolge einer Bewegung des Werkzeugs auftritt, die durch die Einspannwelle hervorgerufen wird, abhängig davon, ob sich die Einspannwelle in dem Einspannzustand oder in dem Nicht-Einspannzustand befindet, ausgeglichen wird, eine NC-Einrichtung zur Verfügung gestellt werden, die einen Positionsfehler eines Werkzeugs infolge seiner Bewegung verringern kann, die durch eine Einspannwelle sowohl im Einspannzustand als auch im Nicht-Einspannzustand hervorgerufen wird.

Claims

Numerisch gesteuerte Einrichtung (102), die eine Positionsbefehlserzeugungseinheit (106) aufweist, die mehrere Positionsbefehlswerte (110), erzeugt und ausgibt, die eine Position eines Werkzeugs (205) eines numerisch gesteuerten Systems (101) angeben, mehrere Servosteuerungen (114b, 114y), denen jeweils verschiedene Achsen (B-Achse, Y-Achse) zugeordnet sind, und von denen jede einen entsprechenden von mehreren Servomotoren (116b, 116y) in dem numerisch gesteuerten System (101) steuert, auf Grundlage eines entsprechenden Positionsbefehlswertes (110), und mehrere Detektoren (119b, 119y), von denen jeder eine Drehposition eines entsprechenden Servomotors (116b, 116y) erfasst, und einen Positionserfassungswert (120b, 120y) rückkoppelt, der eine erfasste Drehposition angibt, auf eine entsprechende Servosteuerung (114b, 114y), wobei jeder der Servomotoren (116b, 116y) eine entsprechende Welle von mehreren Wellen antreibt, und zumindest eine der Wellen eine Einspannwelle (202) mit einer Drehachse (B-Achse) ist und die Einspannwelle (202) mechanisch eingespannt und nicht-eingespannt werden kann, wobei die numerisch gesteuerte Einrichtung (102) weiterhin aufweist: eine Einspannbestimmungseinheit (105), die einen Zustand der Einspannwelle (202) bestimmt, wobei der Zustand einen Einspannzustand umfasst, in welchem die Einspannwelle (202) eingespannt ist, und einen Nicht-Einspannzustand, in welchem die Einspannwelle (202) nicht eingespannt ist, und ein Einspannzustandsignal (111) ausgibt, welches den Zustand der Einspannwelle (202) angibt; eine Korrektureinheit (112), die zumindest entweder einen Positionsbefehlswert (110) oder einen Positionserfassungswert (120b, 120y) zumindest für eine andere Achse (Y-Achse) als die Drehachse (B-Achse) der Einspannwelle (202) korrigiert, wobei die Korrektur auf der Grundlage des Einspannzustandssignals (111) und eines Korrekturwerts (603) erfolgt, der vom Einspannzustand abhängig ist, um so einem Fehler bezüglich der Position des Werkzeugs (205) infolge einer Bewegung des Werkzeugs (205) auszugleichen, die von der Einspannwelle (202) und der Einspannvorrichtung (109) bewirkt wird, wobei die Korrektureinheit (112) aufweist: eine Einspannkorrektureinheit (501, 601), welche zumindest entweder den Positionsbefehlswert (110) oder den Positionserfassungswert (120b, 120y) korrigiert, wenn das Einspannzustandsignal (111) angibt, dass sich die Einspannwelle (202) in dem Einspannzustand befindet; und eine Nicht-Einspannkorrektureinheit (502, 602), die zumindest entweder den Positionsbefehlswert (110) oder den Positionserfassungswert (120b, 120y) korrigiert, wenn das Einspannzustandsignal (111) angibt, dass sich die Einspannwelle (202) in dem Nicht-Einspannzustand befindet.
Numerisch gesteuerte Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Korrektureinheit (112) zumindest entweder den Positionsbefehlswert (110) oder den Positionserfassungswert (120b, 120y) korrigiert, um so einen Fehler bezüglich der Position des Werkzeugs (205) in einer Richtung auszugleichen, die von einer Richtung der Bewegung des Werkzeugs (205) verschieden ist, die von der Einspannwelle (202) durchgeführt wird.
Numerisch gesteuerte Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher die Nicht-Einspannkorrektureinheit (112) zumindest entweder den Positionsbefehlswert (110) oder den Positionserfassungswert (120b, 120y) der Einspannwelle (202) korrigiert, um so einen Fehler bezüglich der Position des Werkzeugs (205) in einer Richtung der Bewegung des Werkzeugs (205) auszugleichen, die von der Einspannwelle (202) durchgeführt wird.
Numerisch gesteuerte Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher die Einspannkorrektureinheit (112) zumindest entweder den Positionsbefehlswert (110) oder den Positionserfassungswert (120b, 120y) zumindest einer WeIle mit Ausnahme der Einspannwelle (202) korrigiert, um so einen Fehler bezüglich der Position des Werkzeugs (205) in Richtung der Bewegung des Werkzeugs (205) auszugleichen, die von der Einspannwelle (202) durchgeführt wird.
Numerisch gesteuertes System (101), bei welchem vorgesehen sind: eine Werkstückhalteeinrichtung, die zum Halten eines Werkstücks ausgebildet ist; ein Werkzeug (205), das zur Bearbeitung des Werkstücks ausgebildet ist; ein Bearbeitungsknopf, der zum Halten des Werkzeugs (205) ausgebildet ist; mehrere Wellen, die so ausgebildet sind, um das Werkstück und das Werkzeug (205) in unterschiedlichen Richtungen zu bewegen, wobei die Wellen eine Einspannwelle (202) umfassen; mehrere Servomotoren (116b, 116y), von denen jeder eine entsprechende Welle antreibt; eine Einspanneinrichtung, welche mechanisch die Einspannwelle (202) einspannt; und eine numerisch gesteuerte Einrichtung (102), welche aufweist eine Positionsbefehlserzeugungseinheit (106), die mehrere Positionsbefehlswerte (110) erzeugt und ausgibt, die eine Position eines Werkzeugs (205) eines numerisch gesteuerten Systems (101) angeben; mehrere Servosteuerungen (114b, 114y), denen jeweils verschiedene Achsen (B-Achse, Y-Achse) zugeordnet sind, und von denen jede einen entsprechenden von mehreren Servomotoren (116b, 116y) in dem numerisch gesteuerten System (101) steuert, auf Grundlage eines entsprechenden Positionsbefehlswertes (110), und mehrere Detektoren (119b, 119y), von denen jeder eine Drehposition eines entsprechenden Servomotors (116b, 116y) erfasst, und einen Positionserfassungswert (120b, 120y) rückkoppelt, der eine erfasste Drehposition angibt, auf eine entsprechende Servosteuerung (114b, 114y), wobei jeder der Servomotoren (116b, 116y) eine entsprechende Welle von mehreren Wellen antreibt, und zumindest eine der Wellen eine Einspannwelle (202) mit einer Drehachse (B-Achse) ist, und die Einspannwelle (202) mechanisch eingespannt und nicht-eingespannt werden kann; eine Einspannbestimmungseinheit (105), die einen Zustand der Einspannwelle (202) bestimmt, wobei der Zustand einen Einspannzustand umfasst, in welchem die Einspannwelle (202) eingespannt ist, und einen Nicht-Einspannzustand, in welchem die Einspannwelle (202) nicht eingespannt ist, und ein Einspannzustandssignal (111) ausgibt, welches den Zustand der Einspannwelle (202) angibt; eine Korrektureinheit (112), welche zumindest entweder einen Positionsbefehlswert (110) oder einen Positionserfassungswert (120b, 120y) zumindest für eine andere Achse (Y-Achse), als die Drehachse (B-Achse) der Einspannwelle (202) korrigiert, wobei die Korrektur auf der Grundlage des Einspannzustandssignals (111) und eines Korrekturwertes (603) erfolgt, der vom Einspannzustand abhängig ist, um so einen Fehler bezüglich der Position des Werkzeugs (205) infolge einer Bewegung des Werkzeugs (205) auszugleichen, die von der Einspannwelle (202) und der Einspannvorrichtung (109) bewirkt wird; wobei die Korrektureinheit (112) aufweist: eine Einspannkorrektureinheit (501, 601), welche zumindest entweder den Positionsbefehlswert (110) oder den Positionserfassungswert (120b, 120y) korrigiert, wenn das Einspannzustandssignal (111) angibt, dass sich die Einspannwelle (202) in dem Einspannzustand befindet; und eine Nicht-Einspannkorrektureinheit (502, 602), die zumindest entweder den Positionsbefehlswert (110) oder den Positionserfassungswert (120b, 120y) korrigiert, wenn das Einspannzustandsignal (111) angibt, dass sich die Einspannwelle (202) in dem Nicht-Einspannzustand befindet.