DE102020214750A1 - Fehlermessverfahren für Werkzeugmaschine und Werkzeugmaschine - Google Patents

Abstract

Ein Fehlermessverfahren für eine Werkzeugmaschine misst einen Fehler in einer Werkzeugmaschine, die zwei oder mehr Translationsachsen, einen Tisch (3) und einen Spindelkopf (2) umfasst. Das Fehlermessverfahren umfasst einen Fehlerwerterfassungsschritt des Installierens eines Musterwerks (12) mit einer Vielzahl von Zielen (P) auf dem Tisch (3) und des Detektieren einer Position jedes der Ziele (P) unter Verwendung eines Sensors (11), der an dem Spindelkopf (2) angebracht ist, um einen Messwert bezüglich der Position jedes der Ziele (P) zu erfassen und um einen Fehlerwert bezüglich der Position jedes der Ziele (P) unter Verwendung jedes der erfassten Messwerte und eines vorläufig erfassten Kalibrierwertes bezüglich der Position jedes der Ziele (P) zu erfassen. Das Fehlermessverfahren umfasst ferner einen Störungsindexwert-Berechnungsschritt zum Berechnen mindestens eines Störungsindexwertes, der einen Störungsgrad bei der Messung für jedes der Ziele (P) anzeigt, und einen Schwellenwertbestimmungsschritt zum Bestimmen, ob der Störungsindexwert einen vorläufig festgelegten Schwellenwert überschreitet.

Description

• HINTERGRUND DER ERFINDUNG
• TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
• Die Offenbarung bezieht sich auf ein Verfahren zur Messung eines Fehlers in einer Werkzeugmaschine und die Werkzeugmaschine, die zur Durchführung des Verfahrens konfiguriert ist.
• BESCHREIBUNG VON VERWANDTEM STAND DER TECHNIK
• 1 ist ein schematisches Diagramm einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine (Bearbeitungszentrum) mit drei Translationsachsen.
• Ein Spindelkopf 2 darf eine Bewegung von zwei translatorischen Freiheitsgraden in einer X- und einer Z-Achse ausführen, welche die Translationsachsen sind und orthogonal zueinander stehen. Ein Tisch 3 darf eine Bewegung mit einem Freiheitsgrad der Translationsfreiheit in einer Y-Achse ausführen, die die Translationsachse ist und orthogonal zur X- und Z-Achse verläuft. Dementsprechend hat der Spindelkopf 2 drei translatorische Freiheitsgrade in Bezug auf den Tisch 3. Servomotoren, die von einer numerischen Steuerung gesteuert werden, treiben die jeweiligen Achsen an. Ein Werkstück wird auf dem Tisch 3 fixiert, ein Werkzeug ist an einer Hauptspindel 2a des Spindelkopfes 2 installiert und gedreht, wodurch das Werkstück in beliebiger Form bearbeitet wird.
• Als Bewegungsgenauigkeit in der Werkzeugmaschine sind eine Positioniergenauigkeit, eine Geradheit und dergleichen enthalten. Die Bewegungsgenauigkeiten werden auf eine Form des Werkstücks übertragen und verursachen Form- und Maßfehler des Werkstücks. Im Gegensatz dazu gewährleistet eine Kompensationssteuerung, die die Positioniergenauigkeit und die Geradheit als Parameter verwendet, eine Bearbeitung mit hoher Genauigkeit.
• Die Veröffentlichungs-Nr. H6-138921 der japanischen ungeprüften Patentanmeldung bietet beispielsweise ein Verfahren, das die Position eines Zieles auf einem Musterwerk mit einem Tastsystem misst, einen Kompensationsparameter für einen Fehler eines linearen Interpolationsvorschubs auf der Grundlage einer Abweichung zwischen dem Messergebnis und einem Kalibrierwert berechnet und eine Kompensationssteuerung auf der Grundlage des berechneten Kompensationsparameters durchführt.
• Bei dem Verfahren wird jedoch eine Ebene des Musterwerks als Messziel festgelegt, und die Ebene hat keine vorgegebene Länge, wie z.B. den Durchmesser einer Kugel oder eines Lochs. Dementsprechend können Längen vorbestimmter Teile des Messobjekts nicht gemessen werden, und ein Messfehler kann nicht auf der Grundlage einer Fehlerabweichung zwischen den gemessenen Werten und den Kalibrierwerten bestimmt werden.
• Im Gegensatz dazu bietet der Anmelder der vorliegenden Offenbarung der Veröffentlichungs-Nr. 2012-30338 der japanischen ungeprüften Patentanmeldung die folgende Offenbarung an. Die Form eines Ziels auf einem Musterwerk ist eine Kugel, die Längen vorbestimmter Teile der Kugel werden gemessen, eine Abweichung der Fehler zwischen den gemessenen Werten und den Kalibrierwerten wird berechnet, und ein Messfehler wird bestimmt, wenn die Abweichung einen vorbestimmten Wert überschreitet.
• Wenn jedoch die Position des Ziels auf dem Musterwerk mit dem Tastsystem gemessen wird, kann es aufgrund des Einflusses z.B. eines am Musterwerk angebrachten Fremdkörpers dazu kommen, dass das Messergebnis gestört wird und kein genaues Messergebnis erzielt werden kann. Wenn die Kompensationssteuerung mit dem auf der Grundlage eines solchen Messergebnisses berechneten Kompensationsparameters durchgeführt wird, wird die Bearbeitungsgenauigkeit in einigen Fällen im Gegenteil verschlechtert.
• Ein Gegenstand der Offenbarung ist daher die Bereitstellung eines Fehlermessverfahrens für eine Werkzeugmaschine und eine Werkzeugmaschine, die unabhängig von der Form eines Ziels automatisch Störungen aus einem Messergebnis erfassen und ein genaues Messergebnis erhalten.
• ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
• Um das oben beschriebene Ziel zu erreichen, wird ein Fehlermessverfahren für eine Werkzeugmaschine nach einem ersten Aspekt der Offenbarung zur Verfügung gestellt, um einen Fehler in einer Werkzeugmaschine zu messen. Die Werkzeugmaschine umfasst zwei oder mehr Translationsachsen, einen Tisch, der zum Halten eines Werkstücks konfiguriert ist, und einen Spindelkopf, der zum Halten eines Werkzeugs konfiguriert ist. Die Translationsachsen ermöglichen eine Relativbewegung von zwei oder mehr Graden der Translationsfreiheit des am Spindelkopf gehaltenen Werkzeugs in Bezug auf das Werkstück. Das Fehlermessverfahren umfasst einen Fehlerwerterfassungsschritt, einen Störungsindexwert-Berechnungsschritt und einen Schwellenwertbestimmungsschritt. Der Fehlerwerterfassungsschritt ist ein Schritt des Installierens eines Musterwerks mit einer Vielzahl von Zielen auf dem Tisch und des Detektierens einer Position von jedem der Ziele unter Verwendung eines am Spindelkopf angebrachten Sensors, um einen Messwert bezüglich der Position von jedem der Ziele zu erfassen und um einen Fehlerwert bezüglich der Position von jedem der Ziele unter Verwendung von jedem der erfassten Messwerte und eines vorläufig erfassten Kalibrierwertes bezüglich der Position von jedem der Ziele zu erfassen. Der Störungsindexwert-Berechnungsschritt ist ein Schritt zur Berechnung von mindestens einem Störungsindexwert, der einen Störungsgrad bei der Messung für jedes der Ziele anzeigt. Der Schwellenwertbestimmungsschritt ist ein Schritt zur Bestimmung, ob der Störungsindexwert einen vorläufig festgelegten Schwellenwert überschreitet.
• Um das oben beschriebene Ziel zu erreichen, wird ein Fehlermessverfahren für eine Werkzeugmaschine gemäß einem zweiten Aspekt der Offenbarung zur Verfügung gestellt, um einen Fehler in einer Werkzeugmaschine zu messen. Die Werkzeugmaschine umfasst zwei oder mehr Translationsachsen, eine oder mehrere Rotationsachsen oder eine Translationsachse, die sich von den Translationsachsen unterscheidet, einen Tisch, der zum Halten eines Werkstücks konfiguriert ist, und einen Spindelkopf, der zum Halten eines Werkzeugs konfiguriert ist. Die zwei oder mehr Translationsachsen ermöglichen eine Relativbewegung von zwei oder mehr Graden der Translationsfreiheit des am Spindelkopf gehaltenen Werkzeugs in Bezug auf das Werkstück. Das Fehlermessverfahren umfasst einen Fehlerwerterfassungsschritt, einen Störungsindexwert-Berechnungsschritt und einen Schwellenwertbestimmungsschritt. Der Fehlerwerterfassungsschritt ist ein Schritt des Installierens eines Ziels auf dem Tisch, des Positionierens der zwei oder mehr Translationsachsen und der Rotationsachse oder der verschiedenen Translationsachse unter einer Vielzahl von Bedingungen, und des Detektierens einer Position des Ziels unter Verwendung eines am Spindelkopf angebrachten Sensors, um einen Messwert bezüglich der Position des Ziels für jede der Positionierungsbedingungen zu erfassen und um einen Fehlerwert bezüglich der Position des Ziels auf der Grundlage von jedem der erfassten Messwerte zu erfassen. Der Störungsindexwert-Berechnungsschritt ist ein Schritt zur Berechnung mindestens eines Störungsindexwertes, der einen Störungsgrad bei der Messung für jede der Positionierungsbedingungen anzeigt. Der Schwellenwertbestimmungsschritt ist ein Schritt zur Bestimmung, ob der Störungsindexwert einen vorläufig festgelegten Schwellenwert überschreitet.
• In der oben beschriebenen Konfiguration umfasst die Offenbarung eines dritten Aspekts ferner die Berechnung mindestens eines der Störungsindexwerte auf der Grundlage einer Vielzahl der Fehlerwerte und einer Fensterfunktion.
• In der oben beschriebenen Konfiguration umfasst die Offenbarung eines vierten Aspekts ferner die Berechnung mindestens eines der Störungsindexwerte basierend auf einer Differenz zwischen dem einen Fehlerwert und einem Wert, der durch Glätten der Vielzahl von Fehlerwerten durch die Fensterfunktion erhalten wird.
• Bei der Offenbarung eines fünften Aspekts in der oben beschriebenen Konfiguration wird in dem Schwellenwertbestimmungsschritt, wenn der mindestens eine Störungsindexwert den Schwellenwert überschreitet, der Fehlerwerterfassungsschritt erneut an dem Ziel oder der Positionierungsbedingung durchgeführt, wo der Fehlerwert bereits erfasst wurde.
• Bei der Offenbarung eines sechsten Aspekts in der oben beschriebenen Konfiguration wird der Fehlerwerterfassungsschritt bei der Durchführung des Fehlerwerterfassungsschritts an dem Ziel oder der Positionierungsbedingung, wenn eine Zählung eine vorbestimmte Zählung überschreitet, nicht erneut durchgeführt.
• Bei der Offenbarung eines siebten Aspekts in der oben beschriebenen Konfiguration wird im Schwellenwertbestimmungsschritt, wenn der mindestens eine Störungsindexwert den Schwellenwert überschreitet, seine Situation gemeldet.
• Um das oben beschriebene Ziel zu erreichen, wird eine Werkzeugmaschine gemäß einem achten Aspekt der Offenbarung bereitgestellt. Die Werkzeugmaschine umfasst zwei oder mehr Translationsachsen, einen Tisch, der zum Halten eines Werkstücks konfiguriert ist, und einen Spindelkopf, der zum Halten eines Werkzeugs konfiguriert ist. Die Translationsachsen ermöglichen eine Relativbewegung von zwei oder mehr Graden der Translationsfreiheit des am Spindelkopf gehaltenen Werkzeugs in Bezug auf das Werkstück. Die Werkzeugmaschine umfasst eine Fehlerwerterfassungseinheit, eine Einheit zur Berechnung des Störungsindexwertes und eine Einheit zur Bestimmung des Schwellenwertes. Die Fehlerwerterfassungseinheit ist so konfiguriert, dass sie eine Position jedes Ziels unter Verwendung eines Sensors feststellt, der am Spindelkopf in einem Zustand angebracht ist, in dem ein Musterwerk mit einer Vielzahl von Zielen auf dem Tisch installiert ist, um einen Messwert bezüglich der Position von jedem der Ziele zu erfassen und um einen Fehlerwert bezüglich der Position von jeden der Ziele unter Verwendung von jedem der erfassten Messwerte und eines vorläufig erfassten Kalibrierwertes bezüglich der Position von jedem der Ziele zu erfassen. Die Einheit zur Berechnung des Störungsindexwertes ist so konfiguriert, dass sie für jedes der Ziele mindestens einen Störungsindexwert berechnet, der einen Störungsgrad bei der Messung anzeigt. Die Schwellenwertbestimmungseinheit ist so konfiguriert, dass sie bestimmt, ob der Störungsindexwert einen vorläufig festgelegten Schwellenwert überschreitet.
• Um das oben beschriebene Ziel zu erreichen, wird eine Werkzeugmaschine gemäß einem neunten Aspekt der Offenbarung zur Verfügung gestellt. Die Werkzeugmaschine umfasst zwei oder mehr Translationsachsen, eine oder mehrere Rotationsachsen oder eine Translationsachse, die sich von den Translationsachsen unterscheidet, einen Tisch, der zum Halten eines Werkstücks konfiguriert ist, und einen Spindelkopf, der zum Halten eines Werkzeugs konfiguriert ist. Die zwei oder mehr Translationsachsen ermöglichen eine Relativbewegung von zwei oder mehr Graden der Translationsfreiheit des am Spindelkopf gehaltenen Werkzeugs in Bezug auf das Werkstück. Die Werkzeugmaschine umfasst eine Fehlerwerterfassungseinheit, eine Störungsindexwert-Berechnungseinheit und eine Schwellenwertbestimmungseinheit. Die Fehlerwerterfassungseinheit ist konfiguriert, um die zwei oder mehr Translationsachsen und die Rotationsachse oder die unterschiedliche Translationsachse unter einer Vielzahl von Bedingungen in einem Zustand zu positionieren, in dem ein Ziel auf dem Tisch installiert ist, und um eine Position des Ziels unter Verwendung eines am Spindelkopf angebrachten Sensors festzustellen, um einen Messwert bezüglich der Position des Ziels für jede der Positionierungsbedingungen zu erfassen und um einen Fehlerwert bezüglich der Position des Ziels auf der Grundlage von jedem der erfassten Messwerte zu erfassen. Die Einheit zur Berechnung des Störungsindexwertes ist so konfiguriert, dass sie mindestens einen Störungsindexwert berechnet, der einen Störungsgrad bei der Messung für jede der Positionierungsbedingungen anzeigt. Die Schwellenwertbestimmungseinheit ist so konfiguriert, dass sie bestimmt, ob der Störungsindexwert einen vorläufig festgelegten Schwellenwert überschreitet.
• Die Offenbarung erlaubt es, das Messergebnis der großen Störung unabhängig von der Form des Ziels des Musterwerks automatisch zu erfassen und die Messung erneut durchzuführen oder die Messung anzuhalten. Dementsprechend kann das genaue Messergebnis erzielt und die Verschlechterung der Verarbeitungsgenauigkeit verringert werden.
• Figurenliste
• 1 ist ein schematisches Diagramm einer numerisch gesteuerten Werkzeugmaschine.
• 2 ist eine schematische Darstellung einer Sonde und eines auf einem Tisch installierten Musterwerkes.
• 3 ist eine schematische Darstellung des Musterwerkes.
• 4 ist ein Flussdiagramm für ein Fehlermessverfahren der Offenbarung.
• DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
• Im Folgenden werden Ausführungsformen der Offenbarung anhand der Zeichnungen beschrieben.
• Als Beispiel für eine angewandte Maschine wird eine numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine aus 1 beschrieben. Bei der Maschine, auf die sich die Offenbarung bezieht, kann es sich jedoch um eine andere Werkzeugmaschine handeln, z.B. eine Multitasking-Maschine, eine Drehbank und eine Schleifmaschine.
• In der Offenbarung wird, wie in 2 dargestellt, ein Tastsystem 11 an einer Hauptspindel 2a eines Spindelkopfes 2 montiert, ein Musterwerk 12 als Messobjekt auf einem Tisch 3 befestigt und eine Position eines Ziels auf dem Musterwerk 12 mit dem Tastsystem 11 gemessen. 2 ist ein Beispiel, in dem das Ziel auf einer Ebene des Musterwerks 12 gemessen wird und die Geradheit der Z-Richtungskomponente einer X-Achse gemessen wird. Die Offenbarung kann in einem Fall verkörpert werden, in dem die Geradheit und Positioniergenauigkeit einer anderen Achse und einer anderen Komponente gemessen werden. In diesem Fall fungiert eine in einer Werkzeugmaschine angeordnete numerische Steuereinrichtung als Fehlerwerterfassungseinheit, als Einheit zur Berechnung des Störungsindexwertes und als Einheit zur Bestimmung des Schwellenwertes der Offenbarung.
• Wie in 3 dargestellt, ist auf dem Musterwerk 12 eine Vielzahl von Zielen P (P₁, P₂, P₃.. P_n-2, P_n-1, P_n) vorhanden.
• Die relativen Positionen der Ziele P₁ bis P_n werden vorab mit einem hochgenauen Messgerät o.ä. gemessen, und die Messergebnisse werden als Kalibrierwerte aufgezeichnet. Während 3 ein Beispiel zeigt, bei dem das Ziel P ein Punkt auf der Ebene ist, kann eine Kugel angebracht oder ein Loch gebohrt werden, solange die relative Position aufgezeichnet wird.
• Anschließend wird ein Fehlermessverfahren der Offenbarung anhand des Flussdiagramms in 4 beschrieben.
• Zuerst wird die Position des Ziels P_i, das das Ziel P mit der Zielnummer i ist, mit dem Tastsystem 11 gemessen. Um einen Fehlerwert ΔZ_i = Zm_i - Zc_i (S1: Fehlerwerterfassungsschritt) zu erhalten, wird eine Differenz zwischen einem durch die Messung erhaltenen Messwert Zm_i und einem im Voraus erfassten Kalibrierwert Zc_i ermittelt.
• Für den erhaltenen Fehlerwert ΔZ_i wird ein Störungsindexwert berechnet (S2: Störungsindexwert-Berechnungsschritt). Zur Berechnung des Störungsindexwertes des i-k-ten Ziels P werden die Fehlerwerte des i-ten Ziels P aus dem i-2k-ten Ziel P verwendet. Entsprechend wird nach der Erfassung des Fehlerwertes des i-ten Ziels P der Störungsindexwert des i-k-ten Ziels P berechnet.
• Im Vergleich zu den Fehlerwerten um den Fehlerwert ΔZ_i ändert sich der Fehlerwert ΔZ_i nicht schnell. Wenn andererseits eine Störung im Fehlerwert ΔZ_i enthalten ist, ändert sich der Fehlerwert ΔZ_i aufgrund der Störung schnell. Durch die Verwendung einer Fensterfunktion wird also eine Änderungskomponente d_i-k des Fehlerwertes berechnet, und ein Störungsindexwert D_i-k wird auf der Grundlage der Änderungskomponente d_i-k des Fehlerwertes berechnet.
• Die Änderungskomponente d_i-k des Fehlerwertes wird berechnet, indem ΔZ_i-2k bis ΔZ_i mit den Fensterfunktionen w_i-2k bis w_i multipliziert und die Werte wie in der folgenden Math. 1 summiert werden.
• $${\text{d}}_{\text{i}-\text{k}}={\text{w}}_{\text{i}-\text{2k}}\ast \Delta {\text{Z}}_{\text{i}-\text{2k}}+{\text{w}}_{\text{i}-\text{2k}+1}\ast \Delta {\text{Z}}_{\text{i}-\text{2k+1}}+\cdots +{\text{w}}_{\text{i}-\text{2}}\ast \Delta {\text{Z}}_{\text{i}-\text{2}}+{\text{w}}_{\text{i}-1}\ast \Delta {\text{Z}}_{\text{i}-1}+{\text{w}}_{\text{i}}\ast \Delta {\text{Z}}_1$$

  
• Es wird ein Beispiel für die Fensterfunktion w_i beschrieben. Hier wird der Fall von k = 2 beschrieben. Die Fehlerwerte ΔZ_i-4 bis ΔZ_i des i-4-ten bis i-ten Ziels P werden geglättet, und es wird ein geglätteter Fehler ΔZ_Si-2 des i-2-ten Ziels P erhalten. Wenn beispielsweise ein Savitzky-Golay-Filter als Glättungsfilter verwendet wird, kann der Fehlerwert ΔZ_Si-2 nach der Glättung wie in der folgenden Math. 2 ausgedrückt werden. $$\Delta {\text{Z}}_{\text{Si}-2}=\left(-3\ast \Delta {\text{Z}}_{\text{i}-4}+12\ast \Delta {\text{Z}}_{\text{i}-3}+17\ast \Delta {\text{Z}}_{\text{i}-2}+12\ast \Delta {\text{Z}}_{\text{i}-1}-3\ast \Delta {\text{Z}}_{\text{i}}\right)\text{/}35$$

  
• Die Änderungskomponente d_i-2 des Fehlerwertes kann berechnet werden, indem der Fehlerwert ΔZ_Si-2 nach der Glättung vom Fehlerwert ΔZ_i-2 wie in der folgenden Math. 3 subtrahiert wird. $${\text{d}}_{\text{i}-2}=\Delta {\text{Z}}_{\text{i}-2}-\Delta {\text{Z}}_{\text{Si}-2}=\left(3\ast \Delta {\text{Z}}_{\text{i}-4}-12\ast \Delta {\text{Z}}_{\text{i}-3}+18\ast \Delta {\text{Z}}_{\text{i}-2}-12\ast \Delta {\text{Z}}_{\text{i}-1}+3\ast \Delta {\text{Z}}_{\text{i}}\right)\text{/}35$$

  
• Anschließend wird eine Berechnungsmethode für den Störungsindexwert D_i-k beschrieben. Der Störungsindexwert D_i-k wird berechnet, indem man einen Absolutwert der Änderungskomponente d_i-k des Fehlerwertes erhält. Alternativ kann, wie in der folgenden Math. 4 gezeigt, auch der Störungsindexwert D_i-k berechnet werden, indem eine Differenz zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert der Änderungskomponente d_k+1 bis d_i-k der Fehlerwerte vom k+1-ten bis zum i-k-ten Ziel P erhalten wird. $${\text{D}}_{\text{i-k}}=\text{max}\left\{{\text{d}}_{\text{k+1}}\text{,}\cdots {\text{,d}}_{\text{i-k}}\right\}-\text{min}\left\{{\text{d}}_{\text{k+1}}\text{,}\cdots {\text{,d}}_{\text{i-k}}\right\}$$

  
• Als nächstes wird bei S3 bestimmt, ob der berechnete Störungsindexwert-Berechnungsschritt D_i-k innerhalb eines D-ten Schwellenwertes liegt (Schwellenwertbestimmungsschritt). Wenn der Störungsindexwert D_i-k bei der Bestimmung innerhalb des Schwellenwertes (D_i-k ≤ D-ten) liegt, wird die Zielzahl i bei S4 hochgezählt, und der Prozess geht zum nächsten über, der die Messung des Ziels P ist. Wenn andererseits der Störungsindexwert D_i-k größer als der Schwellenwert ist (D_i-k > D-ten), wird die Bestimmung bei einer Wiederholungsmessung N_i-k für dasselbe Ziel bei S5 durchgeführt.
• Wenn die Zählung der erneuten Messungen N_i-k innerhalb des N-ten Wiederholungsschwellwerts liegt, wird die Zielnummer i bei S6 auf i-k zurückgesetzt, die Zählung der erneuten Messungen N_i-k wird bei S7 hochgezählt und der Prozess kehrt zu S1 zurück, um den Fehlerwert des Ziels P_i-k erneut zu erfassen. Wenn andererseits die Zählung der erneuten Messungen den Schwellenwert für die erneute Messung bei S5 überschreitet, wird die erneute Messung nicht durchgeführt, die Zielnummer i wird bei S4 hochgezählt, und der Prozess geht zur nächsten über, die die Messung des Ziels P ist. Dann kann die Messung angehalten werden und die Tatsache kann gemeldet werden, ohne Übergang zur nächsten, das die Messung des Ziels P ist.
• Schließlich wird bei S8 festgestellt, ob die Messungen aller Ziele P abgeschlossen sind, und die Messung wird beendet, wenn sie abgeschlossen ist.
• Nach Beendigung der Messung wird der Kompensationsparameter nur unter Verwendung der Fehlerwerte der Ziele P berechnet, deren Störungsindexwerte innerhalb der Schwelle liegen, und die numerische Steuereinrichtung kompensiert die entsprechenden Steuerparameter auf der Grundlage des berechneten Kompensationsparameters.
• Wie oben beschrieben, führen das Fehlermessverfahren und die numerisch gesteuerte Werkzeugmaschine der Konfigurationen den Fehlerwert-Erfassungsschritt, den Störungsindexwert-Berechnungsschritt und den Schwellenwertbestimmungsschritt durch. Der Fehlerwerterfassungsschritt ist ein Schritt des Installierens des Musterwerks 12 mit der Mehrzahl von Zielen P auf dem Tisch 3 und des Feststellens der Position jedes Ziels P unter Verwendung des am Spindelkopf 2 montierten Tastsystems 11 (Sensor), um jeden Messwert der Position jedes Ziels P zu erfassen und um den Fehlerwert in Bezug auf die Position jedes Ziels P unter Verwendung jedes erfassten Messwerts und des vorläufig erfassten Kalibrierwerts in Bezug auf die Position jedes Ziels P zu erfassen. Der Störungsindexwert-Berechnungsschritt ist ein Schritt zur Berechnung von mindestens einem Störungsindexwert, der den Grad der Störung bei der Messung für jedes Ziel P angibt. Der Schwellenwertbestimmungsschritt ist ein Schritt zur Bestimmung, ob der Störungsindexwert den vorläufig festgelegten Schwellenwert überschreitet.
• Die Konfiguration erlaubt es, das Messergebnis mit der großen Störung unabhängig von der Form des Ziels P des Musterwerks 12 automatisch zu erfassen und die Messung erneut durchzuführen oder die Messung anzuhalten. Dadurch kann ein genaues Messergebnis erzielt und die Verschlechterung der Verarbeitungsgenauigkeit verringert werden.
• In der Konfiguration wird, wenn der Störungsindexwert den Schwellenwert bei der Bestimmung bei S3 überschreitet, die Wiederholung (erneute Erfassung des Fehlerwerts und Berechnung des Störungsindexwerts) durch die Zählung der Wiederholungsmessungen innerhalb des Wiederholungsschwellenwerts durchgeführt. Wenn der Störungsindexwert jedoch den Schwellenwert überschreitet, kann die erneute Erfassung des Fehlerwertes ohne Durchführung der Wiederholung angehalten und die Tatsache gemeldet werden.
• In der Konfiguration werden die Positionen der Vielzahl von Zielen gemessen und die jeweiligen Fehlerwerte zu den Kalibrierwerten erfasst, um die Störungsindexwerte zu berechnen. Die Offenbarung ist anwendbar auf eine Werkzeugmaschine mit einer oder mehreren Rotationsachsen oder einer anderen redundanten Translationsachse zusätzlich zu den zwei oder mehreren Translationsachsen. In diesem Fall ist es nur erforderlich, ein Ziel auf dem Tisch zu installieren, die Rotationsachse und die Translationsachse unter einer Vielzahl von Bedingungen zu positionieren, die Position des Ziels für jede Positionierungsbedingung zu messen und die Vielzahl von Fehlerwerten unter jeder Positionierungsbedingung ähnlich wie in der oben beschriebenen Konfiguration zu erfassen.
• Auch in diesem Fall kann das genaue Messergebnis erhalten werden, indem der Störungsindexwert unter jeder Positionierungsbedingung berechnet und der Störungsindexwert mit dem Schwellenwert verglichen wird.
  Es wird ausdrücklich erklärt, dass alle Merkmale, die in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbart werden, getrennt und unabhängig voneinander zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung sowie zum Zweck der Beschränkung der beanspruchten Erfindung unabhängig von der Zusammensetzung der Merkmale in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen offenbart werden sollen. Es wird ausdrücklich festgestellt, dass alle Wertebereiche oder Angaben von Gruppen von Einheiten jeden möglichen Zwischenwert oder jede mögliche Zwischeneinheit zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung sowie zum Zweck der Beschränkung der beanspruchten Erfindung offenbaren, insbesondere als Grenzen von Wertebereichen.

Claims (9)

1. Fehlermessverfahren für eine Werkzeugmaschine zum Messen eines Fehlers in einer Werkzeugmaschine, wobei die Werkzeugmaschine zwei oder mehr Translationsachsen, einen Tisch (3), der so konfiguriert ist, dass er ein Werkstück hält, und einen Spindelkopf (2), der so konfiguriert ist, dass er ein Werkzeug hält, umfasst, wobei die Translationsachsen eine relative Bewegung von zwei oder mehr Translationsfreiheitsgraden des an dem Spindelkopf (2) gehaltenen Werkzeugs in Bezug auf das Werkstück ermöglichen, wobei das Fehlermessverfahren umfasst: einen Fehlerwerterfassungsschritt des Installierens eines Musterwerks (12) mit einer Vielzahl von Zielen (P) auf dem Tisch (3) und des Detektierens einer Position jedes der Ziele (P) unter Verwendung eines Sensors (11), der an dem Spindelkopf (2) angebracht ist, um einen Messwert bezüglich der Position jedes der Ziele (P) zu erfassen und um einen Fehlerwert bezüglich der Position jedes der Ziele (P) unter Verwendung jedes der erfassten Messwerte und eines vorläufig erfassten Kalibrierwertes bezüglich der Position jedes der Ziele (P) zu erfassen; einen Störungsindexwert-Berechnungsschritt zum Berechnen mindestens eines Störungsindexwertes, der einen Störungsgrad bei der Messung für jedes der Ziele (P) anzeigt; und einen Schwellenwertbestimmungsschritt zur Bestimmung, ob der Störungsindexwert einen vorläufig festgelegten Schwellenwert überschreitet.
2. Fehlermessverfahren für eine Werkzeugmaschine zum Messen eines Fehlers in einer Werkzeugmaschine, wobei die Werkzeugmaschine zwei oder mehr Translationsachsen, eine oder mehrere Rotationsachsen oder eine Translationsachse, die sich von den Translationsachsen unterscheidet, einen Tisch (3), der so konfiguriert ist, dass er ein Werkstück hält, und einen Spindelkopf (2), der so konfiguriert ist, dass er ein Werkzeug hält, einschließt, wobei die zwei oder mehr Translationsachsen eine Relativbewegung von zwei oder mehr Translationsfreiheitsgraden des an dem Spindelkopf (2) gehaltenen Werkzeugs in Bezug auf das Werkstück ermöglichen, wobei das Fehlermessverfahren umfasst: einen Fehlerwerterfassungsschritt des Installierens eines Ziels (P) auf dem Tisch (3), des Positionierens der zwei oder mehr Translationsachsen und der Rotationsachse oder der unterschiedlichen Translationsachse unter einer Vielzahl von Bedingungen und des Detektierens einer Position des Ziels (P) unter Verwendung eines Sensors (11), der an dem Spindelkopf (2) angebracht ist, um einen Messwert bezüglich der Position des Ziels (P) für jede der Positionierungsbedingungen zu erfassen und um einen Fehlerwert bezüglich der Position des Ziels (P) auf der Grundlage jedes der erfassten Messwerte zu erfassen; einen Störungsindexwert-Berechnungsschritt zum Berechnen mindestens eines Störungsindexwertes, der einen Störungsgrad bei der Messung für jede der Positionierungsbedingungen anzeigt; und einen Schwellenwertbestimmungsschritt zur Bestimmung, ob der Störungsindexwert einen vorläufig festgelegten Schwellenwert überschreitet.
3. Fehlermessverfahren für die Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, weiter umfassend Berechnung von mindestens einem der Störungsindexwerte auf der Grundlage einer Vielzahl der Fehlerwerte und einer Fensterfunktion.
4. Fehlermessverfahren für die Werkzeugmaschine nach Anspruch 3, weiterhin umfassend Berechnung von mindestens einem der Störungsindexwerte auf der Grundlage einer Differenz zwischen dem einen Fehlerwert und einem Wert, der durch Glätten einer Vielzahl der Fehlerwerte durch die Fensterfunktion erhalten wird.
5. Fehlermessverfahren für die Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei im Schwellenwertbestimmungsschritt, wenn der mindestens eine Störungsindexwert den Schwellenwert überschreitet, der Fehlerwerterfassungsschritt erneut auf dem Ziel (P) oder der Positionierungsbedingung ausgeführt wird, wo der Fehlerwert bereits erfasst wurde.
6. Fehlermessverfahren für die Werkzeugmaschine nach Anspruch 5, wobei wenn eine Zählung des Ausführens des Fehlerwerterfassungsschritts am Ziel (P) oder der Positionierungsbedingung eine vorbestimmte Zählung überschreitet, der Fehlerwerterfassungsschritt nicht erneut ausgeführt wird.
7. Fehlermessverfahren für die Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei im Schwellenwertbestimmungsschritt, wenn der mindestens eine Störungsindexwert den Schwellenwert überschreitet, seine Situation gemeldet wird.
8. Werkzeugmaschine umfassend: zwei oder mehr Translationsachsen; einen Tisch (3), der zum Halten eines Werkstücks konfiguriert ist; einen Spindelkopf (2), der so konfiguriert ist, dass er ein Werkzeug hält, wobei die Translationsachsen eine Relativbewegung von zwei oder mehr Graden der Translationsfreiheit des auf dem Spindelkopf (2) gehaltenen Werkzeugs in Bezug auf das Werkstück ermöglichen; eine Fehlerwert-Erfassungseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie eine Position jedes Ziels (P) unter Verwendung eines Sensors (11) detektiert, der an dem Spindelkopf (2) in einem Zustand angebracht ist, in dem ein Musterwerk (12) mit einer Vielzahl der Ziele (P) auf dem Tisch (3) installiert ist, um einen Messwert bezüglich der Position jedes der Ziele (P) zu erfassen und um einen Fehlerwert bezüglich der Position jedes der Ziele (P) unter Verwendung jedes der erfassten Messwerte und eines vorläufig erfassten Kalibrierwertes bezüglich der Position jedes der Ziele (P) zu erfassen; eine Störungsindexwert-Berechnungseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie mindestens einen Störungsindexwert berechnet, der einen Störungsgrad bei der Messung für jedes der Ziele (P) anzeigt; und eine Schwellenwertbestimmungseinheit, die konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob der Störungsindexwert einen vorläufig festgelegten Schwellenwert überschreitet.
9. Werkzeugmaschine umfassend: zwei oder mehr Translationsachsen; eine oder mehrere Rotationsachsen oder eine von den Translationsachsen verschiedene Translationsachse; einen Tisch (3), der zum Halten eines Werkstücks konfiguriert ist; einen Spindelkopf (2), der so konfiguriert ist, dass er ein Werkzeug hält, wobei die zwei oder mehr Translationsachsen eine Relativbewegung von zwei oder mehr Translationsfreiheitsgraden des an dem Spindelkopf (2) gehaltenen Werkzeugs in Bezug auf das Werkstück ermöglichen; eine Fehlerwert-Erfassungseinheit, die konfiguriert ist, um die zwei oder mehr Translationsachsen und die Rotationsachse oder die unterschiedliche Translationsachse unter einer Vielzahl von Bedingungen in einem Zustand zu positionieren, in dem ein Ziel (P) auf dem Tisch (3) installiert ist, und um eine Position des Ziels (P) unter Verwendung eines Sensors (11), der an dem Spindelkopf (2) angebracht ist, zu detektieren, um einen Messwert bezüglich der Position des Ziels (P) für jede der Positionierungsbedingungen zu erfassen und um einen Fehlerwert bezüglich der Position des Ziels (P) basierend auf jedem der erfassten Messwerte zu erfassen; eine Störungsindexwert-Berechnungseinheit, die so konfiguriert ist, dass sie mindestens einen Störungsindexwert berechnet, der einen Störungsgrad bei der Messung für jede der Positionierungsbedingungen anzeigt; und eine Schwellenwertbestimmungseinheit, die konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob der Störungsindexwert einen vorläufig festgelegten Schwellenwert überschreitet.

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