DE102014104170B4

DE102014104170B4 - Numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine und Spindelfehler-Kompensierverfahren

Info

Publication number: DE102014104170B4
Application number: DE102014104170.4A
Authority: DE
Inventors: Daisuke c/o FANUC Corporation Uenishi
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2013-03-27
Filing date: 2014-03-26
Publication date: 2016-06-16
Anticipated expiration: 2034-03-27
Also published as: CN104070414A; US20140297022A1; US9448552B2; CN104070414B; DE102014104170A1; JP5670504B2; JP2014191607A

Abstract

Numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine (1), umfassend: eine sich geradlinig bewegende Achse (13), die eine Spindel bewegt; zwei oder mehr sich geradlinig bewegenden Achsen, die einen Tisch (11) bewegen; einen Drehtisch (19) zum Befestigen eines Werkstücks (16), der sich auf dem Tisch (11) befindet und zwei oder mehr Drehachsen aufweist; und einen numerischen Controller zum Bearbeiten des Werkstücks durch das Steuern der Spindel, der sich geradlinig bewegenden Achsen und der rotierenden Achsen, wobei die numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine (1) ferner umfasst: eine Spindelfehler-Messlehre (30), die ein zu messendes Teil ist, das an der Spindel befestigt wird und ein Spindelmittenpositions-Messloch (32, 42) mit einer inneren Oberfläche, die parallel zur Spindelachse zu messen ist, und eine Spindelwinkelabweichungs-Messstirnfläche (33), die eine senkrecht zur Spindelachse zu messende Oberfläche ist, aufweist; eine auf dem Tisch (11) angeordnete Sonde (5) zur Erfassung des Spindelmittenpositions-Messlochs (32) der Spindelfehler-Messlehre (30) und der Spindelwinkelabweichungs-Messstirnfläche (33); eine Spindelwinkelabweichungs-Berechnungseinheit zum Berechnen der Spindelwinkelabweichung aus dem Messergebnis der inneren Oberfläche und der Stirnfläche (33) der Spindelfehler-Messlehre (30) durch die Sonde (5); eine Kompensiergrößen-Berechnungseinheit die eine Kompensiergröße zum Kompensieren von Positionen des Tischs (11) und des Drehtischs (19) aus der berechneten Spindelwinkelabweichung berechnet; und eine Positionskompensiereinheit zum Bewegen der sich geradlinig bewegenden Achse und des Drehtischs (19) abhängig von der Kompensiergröße.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine, die mit einer Spindelfehler-Kompensierfunktion ausgestattet ist, und ein Spindelfehler-Kompensierverfahren für die numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Ist in einer Werkzeugmaschine, die mit einer Spindel ausgestattet ist, die an einer sich geradlinig bewegenden Achse oder einer rotierenden Achse befestigt ist, und mit einem Tisch, der eine oder mehrere sich geradlinig bewegende Achsen oder rotierende Achsen aufweist, und einen numerischen Controller, der den Betrieb der Spindel und des Tisches steuert, eine vertikale oder parallele Bearbeitung auf der zu bearbeitenden Fläche eines Werkstücks mit hoher Genauigkeit vorzunehmen, so kann eine hochgenaue Bearbeitung erzielt werden, indem man das Werkstück oder die zu bearbeitende Fläche genau senkrecht oder parallel bezüglich der bewegten Achse anordnet.
Wird jedoch das Werkstück dadurch bearbeitet, dass es an der Werkzeugmaschine mit einer Spannvorrichtung befestigt wird, beispielsweise einem Schraubstock oder einem Spannfutter, so kann es leicht vorkommen, dass die zu bearbeitende Fläche gegen die bewegliche Achse geneigt ist und damit nicht senkrecht oder parallel ausgerichtet ist, und es ist jedes Mal eine manuelle Feinausrichtung nötig.
Als Reaktion darauf ist in der JP 2010-201581 A ein Verfahren offenbart, bei dem die Neigung des Werkstücks bzw. der Bearbeitungsfläche vor der Bearbeitung gemessen wird. Die Neigung eines Tischs, auf dem sich das Werkstück befindet, wird gemäß der Neigung kompensiert, die die Messung für die hochgenaue Bearbeitung der Bearbeitungsfläche ergeben hat.
Die in der JP 2010-201581 A offenbarte Vorgehensweise kompensiert jedoch nur die Neigung des Werkstücks. Wird die Spindel, die das Bearbeitungswerkzeug hält, mit hoher Präzision senkrecht oder parallel bezüglich des Tischs eingebaut, auf dem sich das Werkstück befindet, so ist eine hochgenaue Bearbeitung möglich, siehe 16A und 16B. Verläuft die Spindel jedoch nicht senkrecht oder parallel zum Tisch, so erfolgt eine fehlerhafte Bearbeitung, beispielsweise Stufen beim Fräsen in 17A, 17B und 17C oder die Verformung eines Bohrers beim Bohren.
16A zeigt ein Beispiel einer zweistufigen Taschenbearbeitung durch einen Schaftfräser an einem Werkstück, das auf dem Tisch angeordnet ist. 16 zeigt ein Beispiel für das Bohren eines Werkstücks, das auf dem Tisch angeordnet ist. 17A zeigt ein Beispiel einer zweistufigen Taschenbearbeitung durch einen Schaftfräser an einem Werkstück, das auf dem Tisch angeordnet ist. 17B zeigt ein Beispiel für das Bohren eines Werkstücks, das auf dem Tisch angeordnet ist. Ist die Spindel nicht senkrecht zu dem Werkstück auf dem Tisch, siehe 17A, 17B und 17C, so erfolgt eine fehlerhafte Bearbeitung oder das Werkzeug bricht.
Die DE 11 2005 002 399 B4 zeigt eine Messvorrichtung zum Messen von Winkeln in einer Werkzeugmaschine, wobei die Messvorrichtung einen Stein aufweist, der mindestens eine erste Oberfläche hat, und eine Spannvorrichtung zum Befestigen der Messvorrichtung in der Werkzeugmaschine vorgesehen ist, wobei der Stein im Verhältnis zur Spannvorrichtung ausrichtbar ist.
Die DE 10 2010 043 798 A1 zeigt ein Verfahren zur Ermittlung systemischer geometrischer Abweichungen in einer Werkzeugmaschine.
Die DE 603 15 050 T2 zeigt ein System für die Messung, den Ausgleich und die Prüfung von Köpfen und Tischen von Werkzeugmaschinen.
Die EP 2 835 702 A1 zeigt eine Vorrichtung zum Vermessen einer Rundachse einer Werkzeugmaschine.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung erfolgte hinsichtlich der beschriebenen Probleme bei herkömmlichen Vorgehensweisen und stellt eine numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine mit den Merkmalen von Anspruch 1 sowie ein Spindelfehler-Kompensierverfahren mit den Merkmalen von Anspruch 5 bereit. Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Mit Hilfe der Erfindung kann eine numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine bereitgestellt werden, die eine Spindel aufweist, die an einer sich geradlinig bewegenden Achse befestigt ist, einen Tisch, der zwei oder mehr sich geradlinig bewegende Achsen hat, einen Drehtisch zum Befestigen eines Werkstücks, der sich auf dem Tisch befindet und zwei oder mehr Drehachsen aufweist, und einen numerischen Controller, der die Spindel und den Tisch steuert, wobei die Werkzeugmaschine eine Funktion zum Kompensieren eines Spindelfehlers hat, der durch den Zusammenbaufehler in einem Herstellungsschritt eines Werkzeugmaschinen-Hauptkörpers oder einen Fehler aufgrund der Verformung des Werkzeugmaschinen-Hauptkörpers durch die Wärme entsteht, die beim Bearbeiten des Werkstücks erzeugt wird; und ein Spindelfehler-Kompensierverfahren für die numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die beschriebenen Aufgaben und Merkmale der Erfindung und weitere Aufgaben und Merkmale gehen aus der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform anhand der beigefügten Zeichnungen hervor.
Es zeigt:
1A und 1B Skizzen zum Erklären eines Beispiels einer Spindel, die ohne Zusammenbaufehler an einer beweglichen Achse befestigt ist;
2A und 2B Skizzen zum Erklären eines Beispiels einer Spindel, die mit einem Zusammenbaufehler an einer beweglichen Achse befestigt ist;
3A und 3B Skizzen zum Erklären eines Beispiels einer Spindel, die mit einem Zusammenbaufehler und einer Verformung an einer beweglichen Achse befestigt ist;
4A, 4B und 4C Skizzen zum Erklären eines Falls, bei dem ein Werkstück gegenüber einer Spindelachse bewegt wird;
5A und 5B Skizzen zum Erklären eines Beispiels, in dem ein Spindelfehler- kompensier-Drehtisch angeordnet wird;
6A und 6B Skizzen zum Erklären des Spindelfehlerkompensier-Drehtischs;
7A und 7B Skizzen zum Erklären eines Beispiels einer Spindelfehler-Messlehre;
8A und 8B Skizzen zum Erklären eines weiteren Beispiels einer Spindelfehler-Messlehre;
9 ein Blockdiagramm einer Anordnung einer Werkzeugmaschine, die mit einer Spindelfehler-Kompensierfunktion einer Ausführungsform der Erfindung versehen ist;
10A und 10B Skizzen zum Erklären eines Messungsbeispiels der Spindelfehler-Messlehre;
11 eine Skizze zum Erklären der Mittel zum Steuern der Spindelfehlerkompensation (Nr. 1);
12A, 12B und 12C Skizzen zum Erklären der Mittel zum Steuern der Spindelfehlerkompensation (Nr. 2);
13A und 13B Skizzen zum Erklären der Mittel zum Steuern der Spindelfehlerkompensation (Nr. 3);
14A und 14B Skizzen zum Erklären der Mittel für die Tischrelativbewegung;
15A und 15B Skizzen für eine unterstützende Erklärung von Formel (2);
16A und 16B Skizzen zum Erklären eines Bearbeitungsbeispiels für den Fall dass die Spindel senkrecht zum Werkstück verläuft; und
17A, 17B und 17C Skizzen zum Erklären eines Bearbeitungsbeispiels für den Fall dass die Spindel nicht senkrecht zum Werkstück verläuft.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die Erfindung betrifft eine numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine, die eine Spindel aufweist, die an einer sich geradlinig bewegenden Achse befestigt ist, einen Tisch, der zwei oder mehr sich geradlinig bewegende Achsen hat, einen Drehtisch zum Befestigen eines Werkstücks, der sich auf dem Tisch befindet und zwei oder mehr Drehachsen aufweist, und einen numerischen Controller, der die Spindel und den Tisch steuert. Für diese numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine wird die folgende Ausführungsform verwendet, um Probleme im Zusammenhang mit einem Zusammenbaufehler der Spindel zu lösen, die an der sich bewegenden Achse befestigt ist, und zwar während eines Herstellungsvorgangs eines Werkzeugmaschinen-Hauptkörpers, und im Zusammenhang mit der Verschiebung der Spindel, die durch eine Verformung aufgrund der Wärme auftritt, die bei der Bearbeitung erzeugt wird.
Die Werkzeugmaschine wird mit Hilfe von 1 beschrieben.
Die Werkzeugmaschine 1 umfasst einem Werkzeugmaschinen-Hauptkörper 2 und einen numerischen Controller 3 (siehe 9), der den Werkzeugmaschinen-Hauptkörper 2 steuert. Zuerst wird der Werkzeugmaschinen-Hauptkörper 2 beschrieben. Ein Bett 10 wird ausgebildet, das eine im Wesentlichen rechteckig Form hat, die in der Y-Achsen-Richtung länger ist (Längsrichtung des Werkzeugmaschinen-Hauptkörpers 2), und das durch Gießen eines Metallmaterials wie etwa Gusseisen in eine Form hergestellt wird. Ein Schenkelabschnitt 10a mit einstellbarer Höhe befindet sich an jeder der vier Ecken des unteren Teils des Betts 10. Stellt man diese Schenkelabschnitte 10a auf eine Fußbodenfläche einer Fabrik oder einer ähnlichen Anlage, so ist die Werkzeugmaschine 1 an einem vorbestimmten Punkt aufgebaut.
Der Werkzeugmaschinen-Hauptkörper 2 umfasst das Bett 10, eine rechteckige massive Säule 12, die von der Rückseite eines oberen Abschnitts des Betts 10 senkrecht nach oben verläuft, eine sich bewegende Achse (Z-Achse) 13, die sich an der Vorderseite der Säule 12 befindet, einen Spindelkopf 14, der sich entlang der Vorderseite der Säule 12 durch die sich bewegende Achse (Z-Achse) 13 heben kann, einen Werkzeugbefestigungsabschnitt 15, der an der Spindel befestigt ist und sich vom unteren Teil des Spindelkopfs 14 senkrecht nach unten erstreckt, und an dem ein Werkzeughalter angebracht und ersetzt wird, und einen Tisch 11, der sich im oberen Bereich des Betts 10 befindet und ein Werkstück lösbar festhält. Im Werkzeugmaschinen-Hauptkörper 2 wird die Spindel und jede der Bewegungsachsen durch einen Controller (nicht dargestellt) gesteuert. Der Tisch 11 wird von einem Motor (nicht dargestellt) angetrieben und bewegt sich in Richtung der X-Achse und der Y-Achse.
Da es bei der Herstellung eines Werkzeugmaschinen-Hauptkörpers 2 der Werkzeugmaschine 1 schwierig ist, den Werkzeugmaschinen-Hauptkörper 2 so zu fertigen, dass die Spindel an einer Bewegungsachse exakt in einer Position und Richtung justiert ist, entsteht ein Fehler für die Position und Richtung der Spindel. Dieser Fehler entsteht, wenn eine Spindelachse 102 eine Winkelabweichung A(α₀, β₀) gegen die Bewegungsachse (Z-Achse) hat, an der die Spindelachse 102 befestigt ist, siehe 2A und 2B, obwohl die Spindelachse 102 senkrecht (zur X-Achse und Y-Achse) bzw. parallel (zur Z-Achse) zur Bewegungsachse eingebaut werden sollte, an der die Spindel befestigt ist (siehe 1). Die Spindelmittenposition P an dieser Stelle wird mit (X₀, Y₀, Z₀) bezeichnet. Im Weiteren wird dieser Fehler als ”fester Fehler” bezeichnet.
Zusätzlich zum ”festen Fehler” wird der Werkzeugmaschinen-Hauptkörper 2 der Werkzeugmaschine 1 durch die Wärme verformt, die bei der Bearbeitung erzeugt wird, oder durch die Veränderung der Außenlufttemperatur, siehe 3A und 3B, und die Spindelachse bewegt sich von der Spindelachse 102 zur Spindelachse 104. Daraufhin, siehe 3A und 3B, wird eine Winkelabweichung B (α_h, β_h) gegen eine Spindelmittenposition Q (X_h, Y_h, Z_h) und die Bewegungsachse erzeugt, an der die Spindel befestigt ist. Durch die Verformung des Werkzeugmaschinen-Hauptkörpers 2 der Werkzeugmaschine 1 bewegt sich die Spindelmittenposition P (X₀, Y₀, Z₀) in die Spindelmittenposition Q (X_h, Y_h, Z_h).
Die Differenz zwischen der Spindelmittenposition P (X₀, Y₀, Z₀) als Referenzposition und der Spindelmittenposition Q (X_h, Y_h, Z_h) aufgrund der Verformung, die am Werkzeugmaschinen-Hauptkörper 2 entsteht, wird als Spindelmittenpositions-Fehlergröße (ΔX, ΔY, ΔZ) bezeichnet. Die Spindelmittenpositions-Fehlergröße (ΔX, ΔY, ΔZ) ist, siehe 3A und 3B, als Differenz der Position einer jeden Achse ausgedrückt (ΔX = X₀ – X_h, ΔY = Y₀ – Y_h, ΔZ = Z₀ – Z_h).
Die Spindelmittenposition P (X₀, Y₀, Z₀), die Spindelmittenposition Q (X_h, Y_h, Z_h), die Winkelabweichung A (α₀, β₀) und die Winkelabweichung B (α_h, β_h) kann man mit Hilfe eines besonderen Werkzeugs (Spindelfehler-Messlehre) und einer Sonde erfassen, die später beschrieben werden.
Bei einer herkömmlichen Verfahrensweise führt die Werkzeugmaschine 1 aufgrund der Abweichung der Spindelachse von der senkrechten Richtung, die durch das Herstellen des Werkzeugmaschinen-Hauptkörpers 2 der Werkzeugmaschine 1 verursacht wird, keine Bearbeitung in einem Status aus, in dem die Spindel keinerlei Winkelabweichung wie in 16A und 16B hat, sondern in Wirklichkeit, siehe 2A und 2B oder 3A und 3B, erfolgt die Bearbeitung in einem Status, in dem sich die Spindel an der Spindelmittenposition P (X₀, Y₀, Z₀) oder der Spindelmittenposition Q (X_h, Y_h, Z_h) befindet und eine Winkelabweichung A (α₀, β₀) oder eine Winkelabweichung B (α_h, β_h) aufweist.
Gemäß der Werkzeugmaschine 1 einer Ausführungsform der Erfindung wird dagegen die Spindelmittenpositions-Fehlergröße (ΔX, ΔY, ΔZ), bei der es sich um einen Fehler handelt, der durch eine veränderte Außenlufttemperatur in der Umgebung der Werkzeugmaschine, eine Wärmeerzeugung durch den Spindeldrehvorgang usw. in jeder Achse verursacht wird, d. h. um einen Spindelfehler, der nach der Bearbeitung, nach einem Warmlaufvorgang usw. auftritt, für die entsprechenden Achsen kompensiert. Dadurch ist eine Bearbeitung möglich, bei der der auftretende Spindelfehler kompensiert ist.
Beim Kompensieren einer solchen Spindelmittenpositions-Fehlergröße (ΔX, ΔY, ΔZ) für die jeweiligen Achsen wird jedoch die Winkelabweichung der Spindel nicht berücksichtigt. Bei einer Bearbeitung mit Hilfe eines Schaftfräsers, siehe die Beispiele in 17A, 17B und 17C, bei der sich die Höhe und die Position verändern, wird durch die Winkelabweichung der Spindel eine Stufe erzeugt. Bei der Bearbeitung mit einem Bohrer tritt aufgrund der irregulären Belastung eine fehlerhafte Bearbeitung auf wie etwa Verformung des bearbeiteten Lochs, unzulässiger Abrieb des Werkzeugs, Bruch des Werkzeugs, unzureichende Genauigkeit usw., da sich die Bohranfangsposition, die Endposition und die Bohrerposition unterscheiden.
Ist die Spindel an der Bewegungsachse befestigt (im Fall von 1 an der Z-Achse befestigt) so kann man durch das Lösen derartiger Probleme eine hochgenaue Bearbeitung erzielen, indem man die Spindelwinkelabweichung durch eine statische Genauigkeitsjustierung der Spindel vor dem Beginn der Bearbeitung oder während der Bearbeitung modifiziert. Eine statische Genauigkeitsjustierung der Maschine vor der Bearbeitung ist jedoch in Wirklichkeit schwierig, und es ist nicht möglich, eine variable Verformung einer Werkzeugmaschine mit einer statischen Genauigkeitsjustierung auszugleichen, die durch eine veränderte Außenlufttemperatur und Wärmeerzeugung durch den Spindeldrehvorgang verursacht wird.
Durch das Befestigen der Spindel mit der Winkelabweichung an der Bewegungsachse und die Relativbewegung des Werkstücks derart, dass senkrecht bzw. parallel zur Spindelachse gearbeitet wird, ist eine hochgenaue und stabile Bearbeitung für das Werkzeug möglich, das an der Spindel angebracht ist (siehe 4A, 4B und 4C, in denen die Spindel an der Z-Achse befestigt ist). 4A und 4B sind Skizzen, die die Bearbeitung mit einem Schaftfräser erklären. 4C ist eine Skizze, die einen Bohrvorgang erklärt. Steuert man zudem die jeweiligen Achsen (geneigte Achse (A-Welle) 20, Drehachse (C-Welle) 21) eines Spindelfehlerkompensations-Drehtischs 19 entsprechend der Winkelabweichung der Spindel, die gemäß 5A und 5B gemessen wird, und durch die Veränderung der Lage eines Werkstücks 16, so kann man eine hochgenaue Bearbeitung des Werkstücks 16 erzielen.
Um eine hochgenaue Bearbeitung am Werkstück 16 mit Hilfe eines Werkzeugs vorzunehmen (Schaftfräser 17, Bohrer 18 usw.), das an der Spindel angebracht ist, ist es erforderlich, die Winkelabweichung bezüglich der Spindel zu kompensieren, die durch den auftretenden Spindelfehler ungleichmäßig verformt worden ist, um die beschriebene Bearbeitung nach 4A, 4B und 4C oder 5A und 5B zu erreichen.
Zum Messen der Spindelmittenposition Q (X_h, Y_h, Z_h) wird eine in 7A und 7B dargestellte Spindelfehler-Messlehre 30 anstelle eines Werkzeugs an der Spindel angebracht (genauer gesagt wird ein Messlehrenhalter 31 der Spindelfehler-Messlehre 30 an dem Werkzeugbefestigungsabschnitt 15 angebracht). Die Spindelmittenposition P kann man in ähnlicher Weise messen.
7A und 7B zeigen Skizzen zum Erklären eines Beispiels einer Spindelfehler-Messlehre. 7A zeigt eine Skizze der Spindelfehler-Messlehre gesehen von der Seite. 7B zeigt eine Skizze der Spindelfehler-Messlehre gesehen aus der Richtung des Pfeils 34.
Die Spindelfehler-Messlehre 30 besitzt den Messlehrenhalter 31 für das Anbringen am Werkzeugbefestigungsabschnitt 15 der Spindel, ein Spindelmittenpositions-Messloch 32, dessen innere Randfläche parallel zur Spindelachse ist (Mittenachse), und eine Spindelwinkelabweichungs-Messstirnfläche 33, die eine zu messende Fläche ist und senkrecht zur Spindelachse verläuft. Die Querschnitte senkrecht zur Tiefenrichtung des Spindelmittenpositions-Messlochs 32 und zur Spindelwinkelabweichungs-Messstirnfläche 33 sind beide kreisförmig. In 8A und 8B ist die Spindelwinkelabweichungs-Messstirnfläche 33 in der Spindelfehler-Messlehre 30 als ein wesentliches Beispiel kreuzförmig.
Die Spindelfehler-Messlehre 30 kann scheibenförmig sein oder irgendeine andere Form haben als ein Kreuz, so lange die Form einen Messbereich senkrecht zur Spindelachse aufweist. Das Spindelmittenpositions-Messloch 32 kann beispielsweise kreisförmig oder quadratisch sein. Es kann jedoch neben dem Kreis und dem Quadrat irgendeine andere Form sein, so lange sie einen Messbereich parallel zur Spindelachse aufweist.
9 zeigt ein Blockdiagramm einer Anordnung einer Werkzeugmaschine, die mit einer Spindelfehler-Kompensierfunktion einer Ausführungsform der Erfindung versehen ist. In der Ausführungsform der Erfindung umfasst die Werkzeugmaschine 1 den Werkzeugmaschinen-Hauptkörper 2, den Spindelfehlerkompensations-Drehtisch 19, eine Sonde 5 und den numerischen Controller 3. Der numerische Controller 3 steuert die Abläufe des Werkzeugmaschinen-Hauptkörpers 2 und des Spindelfehlerkompensations-Drehtischs 19 und gewinnt ein Erfassungssignal der Spindelfehler-Messlehre 30, das die Sonde 5 ausgibt.
An jeder Bewegungsachse (X-Achse, Y-Achse, Z-Achse) des Werkzeugmaschinen-Hauptkörpers 2 und jeder Drehachse (C-Achse, A-Achse) des Spindelfehlerkompensations-Drehtischs 19 ist ein Positionsdetektor (nicht dargestellt) vorhanden. In den numerischen Controller 3 wird ein Rückführsignal von jedem Positionsdetektor eingegeben. Der numerische Controller 3 steuert die gesamte Werkzeugmaschine 1. Der numerische Controller 3 gibt mit Hilfe eines vorab eingestellten Bearbeitungsprogramms einen Ansteuerbefehl an jeden Motor aus, der eine Achse des Werkzeugmaschinen-Hauptkörpers 2 antreibt, und er steuert die gegenseitige Position einer jeden Bewegungsachse (X-Achse, Y-Achse, Z-Achse) bezüglich des Werkstücks 16, wenn das Werkstück 16 bearbeitet wird.
Der numerische Controller 3 führt Messungen an der Spindelfehler-Messlehre 30 aus, die am Werkzeugbefestigungsabschnitt 15 des Werkzeugmaschinen-Hauptkörpers 2 angebracht ist, und zwar mit Hilfe der Sonde 5 und gemäß einem Spindelfehler-Kompensiersteuerprogramm, das vorab festgelegt wird. Er gibt den Ansteuerbefehl an den Motor einer jeden Achse des Werkzeugmaschinen-Hauptkörpers 2 aus und steuert die gegenseitige Lage einer jeden Bewegungsachse (X-Achse, Y-Achse, Z-Achse) bezüglich der Spindelfehler-Messlehre 30 gemäß einem Programm (Spindelfehler-Kompensiersteuerprogramm), das vorab festgelegt wird. Der numerische Controller 3 erhält Daten einer geforderten Position der Spindelfehler-Messlehre 30 durch den Empfang des Ausgangssignals der Sonde 5.
Der numerische Controller 3 führt das Spindelfehler-Kompensiersteuerprogramm aus, damit eine Reihe von Verarbeitungen ausgeführt werden, zu denen die Spindelfehlermessung, die Spindelfehlerberechnung mit Hilfe des Messergebnisses, die Spindelfehler-Kompensierberechnung zum Erhalten einer Kompensiergröße, die den durch die Berechnung ermittelten Spindelfehler kompensiert, und das Einstellen der Kompensiergröße als Spindelfehlerparameter gehören.
Die ”Spindelfehlermessung”, die ”Spindelfehlerberechnung”, die ”Spindelfehlerkompensation” und die ”Einstellung der Spindelfehlerparameter” werden im Folgenden beschrieben.
Die Sonde 5 (Berührungs-Messvorrichtung), siehe 10A und 10B, erlaubt das Messen in einer Bewegungsachsenrichtung der Werkzeugmaschine 1 und ist auf dem Tisch 11 aufgebaut. Der numerische Controller 3 steuert den Antrieb sowohl der X-Achse als auch der Y-Achse des Tischs 11 und der Z-Achse, die den Spindelkopf 14 hebt, und misst das Spindelmittenpositions-Messloch 32 und die Spindelwinkelabweichungs-Messstirnfläche 33. Als Sonde 5 (Berührungs-Messvorrichtung) kann man eine bekannte Vorrichtung verwenden, beispielsweise einen Berührungssensor, der ein Erfassungssignal ausgibt, wenn ein Messziel berührt wird, oder eine ähnliche Vorrichtung.
Spindelfehlermessung
Die folgenden Punkte 1) bis 3) werden mit Hilfe von 11 beschrieben.
1) Messung der Spindelmittenposition
Das Spindelmittenpositions-Messloch 32 wird an drei oder mehr Punkten auf einer Oberfläche (innere Randfläche des Spindelmittenpositions-Messlochs 32) parallel zur Spindelachse des Spindelmittenpositions-Messlochs 32 mit der Sonde 5 gemessen. Die Spindelmittenposition Q (X_h, Y_h, Z_h) beim Anlauf der Maschine oder nachdem der Spindelfehler aufgetreten ist kann mit Hilfe des Messergebnisses berechnet werden.
Im Einzelnen wird die Sonde 5, die eine Messung in der Bewegungsachsenrichtung erlaubt, wie in 11 dargestellt auf dem Tisch 11 angebracht, und der numerische Controller 3 steuert den Antrieb der Bewegungsachsen, zu denen die X-Achse und die Y-Achse des Tischs 11 und die Z-Achse zum Heben des Spindelkopfs 14 gehören, und er misst mindestens drei unterschiedliche Punkte auf der gleichen Ebene der inneren Randfläche des Spindelmittenpositions-Messlochs 32.
2) Messung des Anbringfehlers der Spindelfehler-Messlehre
Beim Messen der Spindelwinkelabweichungs-Messstirnfläche 33 wird die Spindel gedreht, und zwar an einer Position mit einem beliebigen Messdurchmesser D um die Spindelmittenachsenposition Q zwischen 0 und 360° unter Verwendung der Sonde 5, siehe 12A. Die Messung erfolgt an den Positionen von drei oder mehr Punkten, und ein Anbringfehler (Z_xe, Z_ye) der Spindelfehler-Messlehre 30 bezüglich der Spindel wird gemessen.
In 12B und 12C ist ein Messverfahren für den Anbringfehler (Z_xe, Z_ye) der Spindelfehler-Messlehre für eine 4-Punkt-Messung der Stirnfläche 33 dargestellt. Bei diesem Verfahren wird davon ausgegangen, dass die X-Achsen-Richtung den Wert 0° in einem Status aufweist, in dem die Spindelfehler-Messlehre an der Spindel angebracht ist. Zum Messen der Neigung der Messlehre in der X-Achsen- und Y-Achsen-Richtung werden Positionen in der Z-Achsen-Richtung an insgesamt vier Punkten, d. h. zwei Punkten (0° und 180°) in der X-Achsen-Richtung und zwei Punkten (90° und 270°) in der Y-Achsen-Richtung an zugehörigen Winkeln bei den radialen Positionen (D/2, 0) des Messdurchmessers D um die Spindelmittenposition Q auf jeder Achse gemessen. Anschließend wird die Neigung der Messlehre in jeder Achsenrichtung gemessen.
In 12B ist ein Verfahren zum Messen der Neigung der Messlehre in der X-Achsen-Richtung erklärt. Die Sonde 5 wird an der Position (D/2, 0) angeordnet. Es wird festgelegt, dass die Position in der Z-Achsen-Richtung der Spindelfehler-Messlehre 30, die die Sonde 5 misst, wenn der Drehwinkel der Spindel 0° beträgt, Z_x1 ist. Nachfolgend wird festgelegt, dass die Position in der Z-Achsen-Richtung der Spindelfehler-Messlehre 30, die die Sonde 5 misst, wenn der Drehwinkel der Spindel 180° beträgt, Z_x2 ist. Der Fehler Z_xe in der Z-X-Ebene ist dann Z_xe = Z_x2 – Z_x1.
In 12C ist ein Verfahren zum Messen der Neigung der Messlehre in der Y-Achsen-Richtung erklärt. Es wird festgelegt, dass die Position in der Z-Achsen-Richtung der Spindelfehler-Messlehre 30, die die Sonde 5 misst, wenn der Drehwinkel der Spindel 90° beträgt, Z_y1 ist. Nachfolgend wird festgelegt, dass die Position in der Z-Achsen-Richtung der Spindelfehler-Messlehre 30, die die Sonde 5 misst, wenn der Drehwinkel der Spindel 270° beträgt, Z_y2 ist. Der Fehler Z_ye in der Z-Y-Ebene ist dann Z_ye = Z_y2 – Z_y1.
3) Messung der Spindelwinkelabweichung
Anschließend wird nach dem Feststellen der Spindel (Drehwinkel 0°) der Tisch 11, auf dem die Sonde 5 angebracht ist, in der X-Richtung betätigt (die Bewegungsachse der X-Achse wird angetrieben), und durch das Messen der Spindelwinkelabweichungs-Messstirnfläche 33 in der Spindelfehler-Messlehre 30 an zwei Positionen auf einer geraden Linie, die ein Messdurchmesser D ist, in dessen Mitte (X_h, Y_h, Z_h) liegt, werden die Positionen in Z-Richtung der Spindelfehler-Messlehre 30 ermittelt. Die Spindelwinkelabweichung auf der X-Achse an den zwei Positionen wird mit Z_xh bezeichnet.
Nachfolgend wird der Tisch 11, auf dem die Sonde 5 angebracht ist, in der Y-Richtung betätigt (die Bewegungsachse der Y-Achse wird angetrieben), und durch das Messen der Spindelwinkelabweichungs-Messstirnfläche 33 in der Spindelfehler-Messlehre 30 an zwei Positionen auf einer geraden Linie, die ein Messdurchmesser D ist, in dessen Mitte (X_h, Y_h, Z_h) liegt, werden die Positionen in Z-Richtung der Spindelfehler-Messlehre 30 ermittelt. Die Spindelwinkelabweichung auf der Y-Achse an den zwei Positionen wird mit Z_yh bezeichnet.
Die Spindelwinkelabweichung wird durch (Z_xh, Z_yh) ausgedrückt. Die Spindelwinkelabweichung (Z_xh, Z_yh) enthält den Anbringfehler der Spindelfehler-Messlehre 30 an der Spindel.
Spindelfehlerberechnung

4) Eine tatsächliche Spindelwinkelabweichung (Z_x, Z_y), die man durch Subtrahieren des Anbringfehlers (Z_xe, Z_ye) der Spindelfehler-Messlehre von der Spindelwinkelabweichung (Z_xh, Z_yh) erhält, gewinnt man aus dem folgenden Ausdruck (1): Z_x = Z_xh – Z_xe Z_y = Z_yh – Z_ye α_h = tan^–1(Z_x/D) β_h = tan^–1(Z_y/D) (1)

Aus dem berechneten Ergebnis der tatsächlichen Spindelwinkelabweichung (Z_x, Z_y) wird eine Spindelwinkelabweichungs-Kompensiergröße (θ_C, θ_A) gemäß dem folgenden Ausdruck (2) berechnet. Berechnungsformel für θ_C

Z_y ≠ 0 θ_C = tan^–1(Z_x/Z_y)

Z_y ≠ 0, Z_x > 0 θ_C = 90°

Z_y ≠ 0, Z_x < 0 θ_C = –90°

Berechnungsformel für θ_A

Z_y ≥ 0 θ_A = tan^–1(r/D)

Z_y < 0 θ_A = –tan^–1(r/D)
Wobei gilt:
Spindelfehlerkompensation

5) Der Spindelfehlerkompensations-Drehtisch 19 (siehe 14A und 14B) zum Kontrollieren der Lage des Werkstücks senkrecht oder parallel zur Spindelachse ist ein Spindelfehlerkompensations-Drehtisch, der eine geneigte Achse 20 (A-Achse) aufweist, die die Drehachse 21 (C-Achse) als Bett nutzt. Die Drehachse 21 dreht sich um eine Achse parallel zur Bewegungsachse (Z-Achse), an der die Spindel befestigt ist, und die geneigte Achse (A-Achse) dreht sich um eine Achse parallel zu einer oberen Fläche des Tischs 11, der zwei oder mehr Bewegungsachsen aufweist (X-Achse, Y-Achse). In 6A und 6B dreht sich die geneigte Achse (A-Achse) um eine Achse parallel zur X-Achse. Durch das Festsetzen der Spindelwinkelabweichungs-Kompensiergröße (θ_C, θ_A) als Drehtischparameter des Spindelfehlerkompensations-Drehtischs 19 und das Durchführen des Kompensiervorgangs kann man die Lage des Werkstücks 16, das sich auf dem Spindelfehlerkompensations-Drehtisch 19 befindet, senkrecht und parallel zu der Spindelachse steuern.

Einstellung der Spindelfehlerparameter
Für einen Tisch-Relativbewegungsparameter, siehe 14A und 14B, einer Tisch-Relativbewegungsvorrichtung, die eine Vorrichtung ist, mit der die Spindel senkrecht oder parallel zur Spindelachse arbeitet, wird die Spindelwinkelabweichungs-Kompensiergröße (α_h, β_h, θ_C, θ_A), die oben bei ”Spindelfehlerberechnung” berechnet wurde, eingestellt. Durch eine Relativbewegung sämtlicher Bewegungsachsen (X-Achse, Y-Achse, Z-Achse) derart, dass die Spindel senkrecht bzw. parallel zur Spindelachse arbeitet, gemäß einem Bewegungsbefehl, siehe 14A und 14B, kann eine hochgenaue Bearbeitung mit dem angebrachten Bearbeitungswerkzeug (Schaftfräser 17, Bohrer 18 usw.) und dem Werkstück 16 erzielt werden.
Durch die Verwendung des Tisch-Relativbewegungsparameters, siehe 14B, den die Spindelfehlerkompensations-Steuervorrichtung einstellt, die anhand von 11, 12A, 12B, 12C, 13A und 13B beschrieben wurde, wird die relative Bewegungsgröße (X1, Y₁, Z₁) einer jeden Achse durch die angewiesene Größe der Bewegungsachse berechnet, die Kompensation erfolgt, und der Betrieb wird synchron mit der Bewegungsachse durchgeführt, an der die Spindel befestigt ist. Wird die Bewegungsachse mit einer Bewegungsgröße Z betrieben, so wird die relative Bewegungsgröße (X₁, Y₁, Z₁) einer jeden Achse durch den folgenden Ausdruck (3) beschrieben. Das Bezugszeichen r_t ist eine Bewegungsgröße des Tischs 11. Für den X-Achsen-Bewegungsbefehl:

X_x = X × cosα_h, Y_x = 0 Z_x = X × sinα_h

Für den Y-Achsen-Bewegungsbefehl:

X_y = 0, Y_y = Y × cosβ_h, Z_y = Y × sinβ_k

Für den Z-Achsen-Bewegungsbefehl:

X_z = r_t × sinθ_C, Y_z = r_t × cosθ_c, Z_z = Z × cosθ_A
Tischbewegungsgröße:

r_t = Z × sinθ_A X₁ = X_x + X_y + X_z = X × cosα_h + 0 + r_t × sinθ_c = X × cosα_h + r_t × sinθ_c Y₁ = Y_x + Y_y + Y_z = 0 + Y × cosβ_h + r_t × cosθ_C = Y × cosβ_h + r_t × cosθ_C Z₁ = Z_x + Z_y + Z_z = X × sinα_h + Y × sinβ_h + Z × cosθ_A (3)

In der Erfindung wird der Kompensierwert, der aus der Spindelwinkelabweichung berechnet wird, die mit der Spindelfehler-Messlehre 30, der Sonde 5 und der Spindelfehlerkompensation-Steuervorrichtung gemessen wird (siehe 11, 12A, 12B, 12C, 13A und 13B), als Drehtischparameter des Spindelfehlerkompensations-Drehtischs 19 eingestellt und als Tisch-Relativbewegungsparameter der Tisch-Relativbewegungsvorrichtung (siehe 14A und 14B). Der Spindelfehlerkompensations-Drehtisch 19 und das Werkstück 16 werden in eine senkrechte oder parallele Lage zur Spindelachse gesteuert. Das Bearbeitungswerkzeug (Schaftfräser 17, Bohrer 18 usw.), das an der Spindel angebracht ist, wird von der Tisch-Relativbewegungsvorrichtung parallel gegenüber der Spindelachse bewegt, so dass das an der Spindel angebrachte Bearbeitungswerkzeug eine hochgenaue Bearbeitung des Werkstücks 16 vornimmt.
Anhand von 15A und 15B wird nun eine zusätzliche Erklärung des Ausdrucks (2) angegeben. Die Erklärung erfolgt gestützt auf die Ausrichtung einer jeden Drehachse des Drehtischs 19 in 6A und 6B.
Wie θ_C erfasst wird:
θ_C erhält man durch Ersetzen der entsprechenden Werte von Z_x und Z_y durch die X-Achsen- und Y-Achsen-Richtungen, die Bewegungsachsen sind.
Für Zy ≠ 0 gilt: θ_C = tan^–1(Z_x/Z_y)
Für Zy = 0 gilt: Z_x > 0 θ_C = 90 ° Z_x < 0 θ_C = –90°
Wie θ_A erfasst wird:
θ_A erhält man aus r, das aus dem Messdurchmesser D und Zx und Zy berechnet wird. r = √(Z_x ² + Zy²) Z_y ≥ 0 θA = tan^–1(r/D) Z_y < 0 θ_A = –tan^–1(r/D)
Berechnungsbeispiel
Es werden nun Berechnungsbeispiele für den Ausdruck (1), Ausdruck (2) und Ausdruck (3) angegeben.
Für D = 200,0, Z_x1 = 0, Z_x2 = +0,01, Z_y1 = 0 und Z_y2 = –0,02 gilt: Z_xe = Z_x2 – Z_x1 = 0,01 Z_ye = Z_y2 – Z_y1 = –0,02
Daraufhin: Z_xh = +0,06, Z_yh = +0,08 Z_x = Z_xh – Z_xe = 0,06 – 0,01 = 0,05 Z_y = Z_yh – Z_ye = 0,08 – (–0.02) = 0,10 α_h = tan^–1(Z_x/D) = tan^–1(0,05/200) = 0,014324 β_h = tan^–1(Z_y/D) = tan^–1(0,10/200) = 0,028648
Es werden nun Berechnungsbeispiele für θ_C und θ_A angegeben. D = 200,0, Z_x = +0,05, Z_y = +0,1 θ_C = tan^–1(Z_x/Z_y) = tan^–1(0,05/0,1) = 26,565° θ_A = tan^–1(r/D) = tan^–1(√(0,05² + 0,1²)/200,0) = 0,032°
Damit gilt θ_C = 26,565° θ_A = 0,032°
Berechnungsbeispiel für (X1, Y1, Z1)
Es wird nun ein Berechnungsbeispiel für (X1, Y1, Z1) angegeben.
Für den Bewegungsbefehl der X-, Y- und Z-Achse gilt X = 300,0, Y = 100,0 und Z = 200,0. α_h = tan^–1(Z_x/D) = 0,014324 β_h = tan^–1(Z_y/D) = 0,028648 r_t = Z × sinθ_A = 0,111701 X₁ = X × cosα_h + r_t × sinθ_C = 299,0000006 + 0,049954 = 300,0499446 Y₁ = Y × cosβ_h + r_t × cosθ_C = 99,9999875 + 0,09990845 = 100,099896 Z₁ = X × sinα_h + Y × sinβ_h + Z × cosθ_A = 0,075 + 0,05 + 199,9999688 = 200,1249688
Damit erhält man: X₁ = 300,0499446 Y₁ = 100,099896 Z₁ = 200,1249688

Claims

Numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine (1), umfassend: eine sich geradlinig bewegende Achse (13), die eine Spindel bewegt; zwei oder mehr sich geradlinig bewegenden Achsen, die einen Tisch (11) bewegen; einen Drehtisch (19) zum Befestigen eines Werkstücks (16), der sich auf dem Tisch (11) befindet und zwei oder mehr Drehachsen aufweist; und einen numerischen Controller zum Bearbeiten des Werkstücks durch das Steuern der Spindel, der sich geradlinig bewegenden Achsen und der rotierenden Achsen, wobei die numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine (1) ferner umfasst: eine Spindelfehler-Messlehre (30), die ein zu messendes Teil ist, das an der Spindel befestigt wird und ein Spindelmittenpositions-Messloch (32, 42) mit einer inneren Oberfläche, die parallel zur Spindelachse zu messen ist, und eine Spindelwinkelabweichungs-Messstirnfläche (33), die eine senkrecht zur Spindelachse zu messende Oberfläche ist, aufweist; eine auf dem Tisch (11) angeordnete Sonde (5) zur Erfassung des Spindelmittenpositions-Messlochs (32) der Spindelfehler-Messlehre (30) und der Spindelwinkelabweichungs-Messstirnfläche (33); eine Spindelwinkelabweichungs-Berechnungseinheit zum Berechnen der Spindelwinkelabweichung aus dem Messergebnis der inneren Oberfläche und der Stirnfläche (33) der Spindelfehler-Messlehre (30) durch die Sonde (5); eine Kompensiergrößen-Berechnungseinheit die eine Kompensiergröße zum Kompensieren von Positionen des Tischs (11) und des Drehtischs (19) aus der berechneten Spindelwinkelabweichung berechnet; und eine Positionskompensiereinheit zum Bewegen der sich geradlinig bewegenden Achse und des Drehtischs (19) abhängig von der Kompensiergröße.
Numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine (1) nach Anspruch 1, wobei die Spindelwinkelabweichungs-Berechnungseinheit eine Spindelmittenposition aus dem Messergebnis der Sonde (5) für drei oder mehr Punkte auf der gleichen Ebene der inneren Oberfläche des Lochs (32) der Spindelfehler-Messlehre (30) erfasst; und die Spindelwinkelabweichung aus dem Messergebnis für drei oder mehr Punkte auf einem Kreis berechnet wird, der einen beliebigen Durchmesser um einen Schnittpunkt der Stirnfläche (33) der Spindelfehler-Messlehre (30) mit einer Linie hat, die man durch Absenken der Stirnfläche (33) der Spindelfehler-Messlehre (30) senkrecht zur Stirnfläche (33) der Spindelfehler-Messlehre (30) von der Spindelmittenposition erhält.
Numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine (1) nach Anspruch 2, wobei die Spindelwinkelabweichungs-Berechnungseinheit einen Spindelbefestigungsfehler der Spindelfehler-Messlehre (30) zusätzlich zur Spindelwinkelabweichung berechnet; und die Kompensiergrößen-Berechnungseinheit eine Kompensiergröße zum Kompensieren der Positionen des Tischs (11) und des Drehtischs (19) aus dem Spindelbefestigungsfehler und der Spindelwinkelabweichung berechnet.
Numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine (1) nach Anspruch 1, wobei die Positionskompensiereinheit jede der rotierenden Achsen abhängig von der Kompensiergröße kompensiert, Positionen des Drehtischs (19) und eines Werkstücks (16) senkrecht oder parallel zur Spindelachse kompensiert, eine relative Bewegungskompensiergröße einer jeden sich geradlinig bewegenden Achse anhand der Kompensiergröße berechnet, damit sich die Spindel senkrecht oder parallel zum Werkstück gemäß einem Bewegungsbefehl für jede der sich geradlinig bewegenden Achsen bewegt, und eine relative Bewegungskompensation abhängig von der relativen Bewegungskompensiergröße ausführt.
Spindelfehler-Kompensierverfahren einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine (1), die mit einem numerischen Controller ausgestattet ist, wobei die numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine (1), die eine sich geradlinig bewegende Achse, die eine Spindel bewegt, zwei oder mehr sich geradlinig bewegenden Achsen, die einen Tisch (11) bewegen, einen Drehtisch (19) zum Befestigen eines Werkstücks (16), der sich auf dem Tisch (11) befindet und zwei oder mehr Drehachsen aufweist, und einen numerischen Controller zum Bearbeiten des Werkstücks (16) durch das Steuern der Spindel, der sich geradlinig bewegenden Achsen und der rotierenden Achsen, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Befestigen der Spindelfehler-Messlehre (30), die ein zu messendes Teil ist und ein Spindelmittenpositions-Messloch (32) mit einer inneren Oberfläche, die parallel zur Spindelachse der Werkzeugmaschine (1) zu messen ist, und eine Spindelwinkelabweichungs-Messstirnfläche (33), die eine senkrecht zur Spindelachse der Spindel zu messende Oberfläche ist, aufweist; Erfassen des Spindelmittenpositions-Messlochs (32) und der Spindelwinkelabweichungs-Messstirnfläche (33) der Spindelfehler-Messlehre (30) unter Verwendung einer Sonde (5), die auf dem Tisch (11) angebracht ist; Berechnen einer Spindelwinkelabweichung aus dem Erfassungsergebnis der inneren Oberfläche und der Stirnfläche der Spindelfehler-Messlehre (30) durch die Sonde (5); Berechnen einer Kompensiergröße zum Kompensieren von Positionen des Tischs (11) und des Drehtischs (19) aus der berechneten Spindelwinkelabweichung; und Bewegen der sich geradlinig bewegenden Achse und des Drehtischs (19) abhängig von der Kompensiergröße.
Spindelfehler-Kompensierverfahren der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine nach Anspruch 5, wobei die Spindelwinkelabweichung dadurch berechnet wird, dass man die Spindelmittenposition aus dem Messergebnis der Sonde (5) der drei oder mehr Punkte auf der gleichen Ebene erhält, die die innere Oberfläche des Lochs der Spindelfehler-Messlehre (30) bildet, und aus dem Messergebnis der drei oder mehr Punkte auf dem Kreis, der einen beliebigen Durchmesser um einen Schnittpunkt der Stirnfläche (33) der Spindelfehler-Messlehre (30) mit einer Linie hat, die man durch Absenken der Stirnfläche der Spindelfehler-Messlehre (30) senkrecht zur Stirnfläche (33) der Spindelfehler-Messlehre (30) von der Spindelmittenposition erhält.
Spindelfehler-Kompensierverfahren der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine nach Anspruch 5 oder 6, wobei zusätzlich zur Spindelwinkelabweichung ein Spindelbefestigungsfehler der Spindelfehler-Messlehre (30) berechnet wird; und die Kompensiergröße zum Kompensieren der Positionen des Tischs (11) und des Drehtischs (19) aus dem Spindelbefestigungsfehler und der Spindelwinkelabweichung berechnet wird.
Spindelfehler-Kompensierverfahren der numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine nach irgendeinem der Ansprüche 5 bis 7, wobei hinsichtlich der Bewegung jede der rotierenden Achsen abhängig von der Kompensiergröße kompensiert wird, die Positionen des am Drehtisch (19) befestigten Werkstücks (16) senkrecht oder parallel zur Spindelachse kompensiert werden, und die relative Bewegungskompensiergröße für jede der sich geradlinig bewegenden Achsen anhand der Kompensiergröße berechnet wird, damit sich die Spindel senkrecht oder parallel zum Werkstück (16) bewegt, und zwar gemäß dem Bewegungsbefehl für jede sich geradlinig bewegende Achse, und eine relative Bewegungskompensation der Bewegungsbefehle für jede sich geradlinig bewegende Achse mit Hilfe der relativen Bewegungskompensiergröße erfolgt.