DE19904472A1 - Anordnung und Verfahren zur Kompensation thermischer Verformungen an Werkzeugmaschinen - Google Patents

Abstract

Da sich Werkzeugmaschinen im Betrieb durch Erwärmung verformen, treten während dem Betrieb zunehmende Maßabweichungen der gefertigten Produkte auf. Die vorliegende Erfindung benutzt längliche, integrierende Temperatursensoren an sich verformenden Maschinenteilen, um die Temperatur, die für die Maßhaltigkeit von Bedeutung ist, zu ermitteln. Die Temperatursensoren werden dabei parallel zu der erwarteten thermischen Verformungsrichtung angeordnet. Durch die Wahl dieser Temperatursensoren kann die Anzahl benötigter Temperatursensoren im Vergleich zum Stand der Technik verringert werden. Weiterhin bieten diese Temperatursensoren den Vorteil, dass nur einfache, lineare Berechnungen erforderlich sind, um eine genaue Kompensation der thermischen Verformung der Werkzeugmaschine zu erreichen. Die ermittelten Kompensationssignale werden anschließend Lageregelkreisen der Werkzeugmaschine zugeleitet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Kompensation thermi­ scher Verformungen an Werkzeugmaschinen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 gemäß sowie ein Verfahren zur Kompensation gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 8.

Aus der EP 349 783 B1 ist bekannt, daß Temperaturen an Werkzeugma­ schinen ermittelt werden, um deren temperaturabhängige Ausdehnung zu ermitteln und zu kompensieren. Für die temperaturabhängige Ausdehnung ist dabei jeweils der gesamte Temperaturverlauf über dem sich ausdehnenden Maschinenteil zu erfassen. Dies wird dadurch ermöglicht, daß ein Widerstand benutzt wird, der sich in der Ausdehnungsrichtung des Maschinenteils er­ streckt und der einen intensiven thermischen Kontakt zum Maschinenteil aufweist. Der verwendete Widerstand weist dabei ein zur mittleren Tempe­ ratur und damit zur Gesamtausdehnung proportionales Ausgangssignal auf. Zur Kontaktierung sind an den beiden Enden des Widerstands entspre­ chende Kontaktelemente vorgesehen.

Dabei ist von Nachteil, daß für jede benötigte Länge ein individueller Wider­ stand bereitgestellt werden muß. Weiterhin können Störeffekte, die den Wi­ derstand beeinflussen und das Meßergebnis verfälschen, wie z. B. Alterung, nicht kompensiert werden.

Aus dem Artikel "Temperatureinflüsse auf die Werkzeugmaschinen-Genauig­ keit" von Reto Gruber und Wolfgang Knapp, erschienen in "Werkstatt und Betrieb", Ausgabe 131 (1998) 11, ist bekannt, dass die Erwärmung einer Werkzeugmaschine deren Verformungen und damit Ungenauigkeiten zur Folge hat. In der neuen Prüf-Norm ISO/DIS 230-3 werden daher thermische Verformungen einer Werkzeugmaschine ermittelt und zur Beurteilung deren Genauigkeit benutzt. Eine derartige Erwärmung erfolgt im wesentlichen durch den Betrieb der Werkzeugmaschine, bei dem sich insbesondere das Festla­ ger der Spindel erwärmt und die Wärme von dort aus in die gesamte Werk­ zeugmaschine weitergeleitet wird.

Im oben genannten Artikel wird lediglich das Problem und die in der ISO/DIS 230-3 vorgesehene Prüfung, um thermische Verformungen qualitativ zu er­ fassen, diskutiert.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nunmehr, eine Anordnung von Temperatursensoren anzugeben, um eine Temperaturverteilung, durch die eine Verformung der Werkzeugmaschine verursacht wird, mit einer minima­ len Anzahl von Temperatursensoren zu erfassen. Diese Anordnung soll uni­ versell einsetzbar und kostengünstig zu produzieren sein. Weiterhin soll ein einfaches Verfahren zur Kompensation thermischer Verformungen unter Nut­ zung der Ausgangssignale der Anordnung angegeben werden.

Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspru­ ches 1 sowie durch eine Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruches 8 gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen ab­ hängigen Ansprüchen.

Der aus der DE 198 20 005.6 bekannte längliche Sensor wird dabei in der er­ findungsgemässen Anordnung benutzt. Dieser Sensor weist spezielle Struk­ turelemente mit temperaturabhängiger elektrischer Leitfähigkeit auf. Dadurch wird vorteilhaft die Temperatur durch alle Strukturelemente über der gesam­ ten Sensorfläche gemessen und über die gesamte Länge integriert. Diese Strukturelemente werden zu Spuren zusammengeschaltet und mit einer auf dem Sensor integrierten Elektronik verbunden. Die Länge des Sensors kann aufgrund der verteilten Strukturelemente durch einfaches Abtrennen beliebig eingestellt werden. Der Sensor weist auf der Rückseite eine Klebeschicht auf, wodurch er einfach auf das zu messende Bauteil aufgeklebt werden kann. Zum Schutz wird nach der Montage des Sensors eine Schutzschicht auf den Sensor aufgetragen, die vor mechanischen und thermischen Einflüs­ sen schützt.

Erfindungsgemäss besteht die Anordnung aus mehreren länglichen Tempe­ ratursensoren, die an den Maschinenteilen der Werkzeugmaschine angeord­ net sind, die bei einer Verformung eine Relatiwerschiebung zwischen Werk­ zeug und Werkstück der Werkzeugmaschine bewirken. Aufgrund der längli­ chen Struktur der Temperatursensoren kann durch nur wenige Temperatur­ sensoren eine Verformung der Geometrie der Werkzeugmaschine wegen thermischer Verformung ermittelt und kompensiert werden, so dass keine Verschlechterung des Arbeitsergebnisses durch Temperaturschwankungen vorliegt. Aufgrund der über die gesamte Sensorfläche integrierten Tempera­ turverteilung in den eine Verschiebung zwischen Werkstück und Werkzeug verursachenden Komponenten einer Werkzeugmaschine kann die Verschie­ bung sehr genau bestimmt werden, ohne daß dafür komplizierte Modelle der Werkzeugmaschine und/oder der Temperaturverteilung berechnet werden müssen. Vorteilhaft sind nur einfache lineare Berechnungen zur Kompensa­ tion der thermischen Verformung erforderlich. Durch die Verwendung des länglichen Temperatursensors ist keine Berücksichtigung der Wärmevertei­ lung abhängig von der Zeit erforderlich. Weiterhin wird zur Messung der Aus­ dehnung des Auslegers der Werkzeugmaschine nur ein einziger Temperatur­ sensor benötigt.

Weitere Vorteile sowie Einzelheiten des erfindungsgemässen Temperatur­ sensors sowie des erfindungsgemässen Verfahrens ergeben aus der nach­ folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnun­ gen. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine erste Realisierungsmöglichkeit der erfindungsgemässen An­ ordnung bei einer C-Typ Werkzeugmaschine bei Referenztempe­ ratur,

Fig. 2 die C-Typ Werkzeugmaschine aus Fig. 1, die sich aufgrund Wärmeentwicklung im Festlager erwärmt hat,

Fig. 3a die Verformung der Achsen abhängig von der Betriebsdauer einer C-Typ Werkzeugmaschine ohne Kompensation und

Fig. 3b die Verformung der Achsen abhängig von der Betriebsdauer einer C-Typ Werkzeugmaschine mit Kompensation.

Im folgenden Ausführungsbeispiel wird von einer Anwendung der erfindungs­ gemässen Anordnung bei einer vertikalen Werkzeugmaschine ausgegangen. Die Anwendung bei Bearbeitungszentren oder anderen Werkzeugmaschinen mit ähnlicher Struktur ist aber ebenfalls möglich.

Die Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemässe Anordnung der länglichen Tempe­ ratursensoren 7.1, 7.2 und 7.3 sowie eines punktförmigen Temperatursen­ sors 7.4 an einer vertikalen Werkzeugmaschine. In der Fig. 1 ist die Werk­ zeugmaschine bei Referenztemperatur dargestellt. Aufgrund der Struktur der Maschine, bestehend aus dem Maschinenbett 2 mit dem Maschinentisch 1, dem Gestell 3 und dem Ausleger 4, welche die Form eines C aufweist, ist die dargestellte, vertikale Werkzeugmaschine den sogenannten C-Typ Maschi­ nen zugehörig. Bei diesem Maschinentyp treten thermische Verformungen der Struktur im wesentlichen aufgrund der im Betrieb unvermeidlichen Er­ wärmung im Festlager 5 der Spindel auf. Diese Erwärmung steigt mit zu­ nehmender Bearbeitungszeit und Spindeldrehzahl an. Besonders HSC-Spin­ deln mit Drehzahlen von 100.000 U/min und mehr weisen daher mit steigen­ der Betriebsdauer thermische Verformungen auf.

Die während dem Betrieb im Festlager 5 entstehende Wärme wird durch die Maschinenstruktur über den Ausleger 4 zum Gestell 3 weitergeleitet. In der Regel wird das Maschinenbett 2 und der Maschinentisch 1 nicht mehr we­ sentlich erwärmt, da das Maschinenbett 2 mit dem Fundament verbunden ist, über das die Wärme abgeleitet wird. Ausserdem dauert es relativ lange, bis die im Festlager 5 erzeugte Wärme bis zum Maschinenbett 2 weitergeleitet wurde. Dadurch weisen nicht mehr alle Maschinenkomponenten die gleiche Temperatur auf, sondern es entsteht eine ungleichmässige Temperaturver­ teilung in der Maschine. Da die Maschinenkomponenten in der Regel aus metallischen Werkstoffen bestehen, wird die Wärme gut weitergeleitet und die einzelnen Maschinenkomponenten weisen eine temperaturabhängige Ausdehnung auf.

Zwischen dem Maschinentisch 1, auf dem das zu bearbeitende Werkstück eingespannt ist und den die Wärme des Festlagers 5 praktisch nicht mehr er­ reicht, und dem Berührpunkt 6 des Werkstücks mit dem Werkzeug, dem so­ genannten Tool-Center-Point TCP, erfolgt aufgrund der thermischen Verfor­ mung der Maschinenstruktur eine Verschiebung. Diese kann nicht durch die vorhandenen Messsysteme ausgeglichen werden, da diese bei einem be­ weglichen Maschinentisch die Bewegung des Maschinentisches 1 relativ zum Maschinenbett 2 messen. Eine Verschiebung des Berührpunktes 6 relativ zum Maschinentisch 1 und damit zum Werkstück wird bisher nicht berück­ sichtigt.

Erfindungsgemäss werden an den Maschinenkomponenten, die sich im Be­ trieb der Werkzeugmaschine erwärmen und die die relative Position des Be­ rührpunktes 6 zum Maschinentisch 1 bestimmen, Temperatursensoren 7.1, 7.2, 7.3 und 7.4 vorgesehen. Dadurch wird es möglich, über die Temperatur eine thermische Verformung der für die Relativposition von Berührpunkt 6 zu Maschinentisch 1 relevanten Maschinenkomponenten zu ermitteln und zu kompensieren.

Bei einer C-Typ Maschine werden die Temperatursensoren 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 dabei am Festlager 5, am Ausleger 4 und am Gestell 3 angeordnet.

Durch die Temperatursensoren 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 wird jeweils eine Spannung ausgegeben, die sich proportional zu der Temperatur der Temperatursenso­ ren 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 ändert. Aus der Ausgangsspannung der Temperatur­ sensoren 7.1, 7.2, 7.3, 7.4 kann daher unter Berücksichtigung eines Offset­ werts und einer Proportionalitätskonstanten die Temperatur berechnet wer­ den. Die für die Berechnung benutzte Auswerteelektronik kann dabei sowohl in den jeweiligen Temperatursensor integriert als auch separat realisiert wer­ den.

Eine im folgenden benötigte Referenztemperatur To kann beliebig festgelegt werden, insbesondere vorteilhaft derart, daß bei der Referenztemperatur To möglichst alle Temperatursensoren 7.1, 7.2, 7.3 und 7.4 eine Ausgangs­ spannung von 0 Volt aufweisen. Dadurch werden absolute Temperatursenso­ ren 7.1, 7.2, 7.3 und 7.4 realisiert, in deren Ausgangssignal kein Offsetwert der Ausgangsspannung berücksichtigt werden muss.

Sobald die gesamte Werkzeugmaschine diese Referenztemperatur aufweist, beispielsweise durch einen Aufenthalt in einer Klimakammer, werden ver­ schiedene Abmessungen der Werkzeugmaschine mit hoher Genauigkeit be­ stimmt, die für die folgenden Berechnungen benötigt werden. Diese sind:

• - Der Abstand LS zwischen dem Spindelende, an dem das Werkzeug ein­ gespannt wird, und dem thermischen Fixpunkt der Spindel in Richtung der Z-Achse. Dabei ist der thermische Fixpunkt als der Punkt definiert, von dem aus sich die Spindel bei einer Temperaturänderung in Richtung der ±Z-Achse verformt.
• - Die Länge LA des Auslegers 4 in Richtung der Y-Achse zwischen dem thermischen Fixpunkt der Spindel und dem Anfang des Gestells 3.
• - Der Hebelarm HA des Auslegers 4. Dieser bestimmt sich aus der Strecke in Richtung der Y-Achse zwischen dem thermischen Fixpunkt der Spindel und dem Drehpunkt, um den sich der Ausleger 4 bei einer thermischen Verformung des Gestells 3 dreht.
• - Der Abstand LT zwischen den beiden am Gestell 3 angeordneten Tempe­ ratursensoren 7.1 und 7.2.
• - Die Abmessung LGz des Gestells 3 in Richtung der Z-Achse.

Diese Messgrössen müssen nur einmalig zur Ermittlung von Referenzwerten bestimmt und dann gespeichert werden.

Durch den Temperatursensor 7.2 wird die Temperatur Tz des Gestells 3 auf der dem Ausleger 4 zugewandten Seite und durch den Temperatursensor 7.1 wird die Temperatur Ta des Gestells 3 auf der dem Ausleger 4 abgewandten Seite gemessen. Aufgrund der nicht vernachlässigbaren Breite des Gestells 3 und des Temperaturverlaufs in der Maschinenstruktur beim Betrieb müssen die Verformungen des Gestells 3 für die dem Ausleger 4 zugewandte und abgewandte Seite berechnet werden. Die thermisch bedingte Verformung ΔZz für die dem Ausleger 4 zugewandte bzw. ΔZa für die dem Ausleger 4 abgewandte Seite des Gestells 3 in Richtung der Z-Achse wird nach Glei­ chung (1a) und (1b) berechnet aus dem Produkt der Temperaturabweichung von der Referenztemperatur mit dem Ausdehnungskoeffizienten des Ge­ stellmateriais multipliziert mit der Länge des Gestells 3 LG in Richtung der Z- Achse zu:

ΔZz = (Tz - To).Ausdehnungskoeffizient.LGz (1a)

ΔZa = (Ta - To).Ausdehnungskoeffizient.LGz (1b)

Durch den Temperatursensor 7.3 wird die Temperatur T des Auslegers 4 im wesentlichen zwischen dem thermischen Fixpunkt der Spindel und dem Ge­ stell 3 gemessen. Aus dem Produkt der Temperaturdifferenz zwischen der gemessenen Temperatur T und der Referenztemperatur To und dem Aus­ dehnungskoeffizienten des Auslegermaterials multipliziert mit der Länge LA des Auslegers 4 in Richtung der Y-Achse, wird nach Gleichung (2) die Ver­ formung des Auslegers 4 in Richtung des Y-Achse berechnet:

ΔY = (T - To).Ausdehnungskoeffizient.LA (2)

Im herkömmlichen Betrieb wird durch den punktförmigen Temperatursensor 7.4 die Temperatur des Festlagers 5 der Spindel ermittelt. Dabei wird davon ausgegangen, daß das Festlager 5 die einzige, für die thermische Verfor­ mung wesentliche Wärmequelle ist. Aufgrund der durch den Temperatursen­ sor 7.4 ermittelten Temperatur T wird die Verformung zwischen dem thermi­ schen Fixpunkt und dem Spindelende, an dem das Werkzeug eingespannt wird, parallel zur Z-Achse nach Gleichung (3) berechnet:

ΔZs = (T - To).Ausdehnungskoeffizient.LS (3)

Die bei einer Erwärmung in -Z-Richtung erfolgende Ausdehnung der Spindel wird somit aus der Temperaturdifferenz zwischen einer Referenztemperatur To und der aktuellen Temperatur T, multipliziert mit dem Ausdehnungskoeffi­ zienten des Spindelmaterials und dem Abstand LS zwischen Spindelende und dem thermischen Fixpunkt der Spindel berechnet.

Zusätzlich wird die Position des Spindelendes der C-Typ Werkzeugmaschine durch die thermische Verformung des Gestells 3 verschoben. Durch eine un­ gleichmässige Verformung des Gestells 3 wird der Ausleger 4 nicht nur ge­ mäß Gleichung 1b in Richtung der Z-Achse um ΔZa verschoben, sondern auch um die X-Achse verdreht. Dies führt ebenfalls zu einer Verschiebung des Berührungspunktes 6 zwischen Werkzeug und Werkstück. Aus der Summe von ΔZa und dem Produkt von Hebelarm HA des Auslegers 4 und der Differenz der Ausdehnungen ΔZz und ΔZa des Gestells 3 dividiert durch den Abstand LT zwischen den Temperatursensoren 7.1 und 7.2 am Gestell 3 wird nach Gleichung (4) die Verschiebung ΔZv in Richtung der Z-Achse be­ rechnet:

ΔZv = ΔZa + HA.(ΔZz - ΔZa)/LT (4)

Von der Verschiebung der Spindel in Richtung der -Z-Achse ist daher eine Verschiebung der Spindel aufgrund einer Verformung des Gestells 3 zu sub­ trahieren und es ergibt sich nach Gleichung (5) für die insgesamt resultie­ rende Verformung in Richtung der Z-Achse:

ΔZ = ΔZs - ΔZv (5)

Derart kann für die Y- und Z-Achse separat (eine C-Typ Werkzeugmaschine weist wegen deren Symmetrie zur X-Achse praktisch keine thermische Ver­ formung parallel zur X-Achse auf) die thermisch bedingte Verformung auf­ grund der mit den Temparatursensoren 7.1 bis 7.4 ermittelten Temperaturen der Maschinenteile besonders einfach bestimmt werden. Die erforderlichen Berechnungen gemäss den Gleichungen (1a) bis (5) zur Kompensation der thermischen Verformung werden in einer Auswerteeinheit durchgeführt und die derart für die einzelnen Achsen ermittelten Kompensationssignale dem Lageregler der jeweiligen Achse zugeleitet. Vorteilhaft kann als Auswerteein­ heit die ohnehin an jeder Werkzeugmaschine vorhandene numerische Steue­ rung mitbenutzt werden, da nur in relativ grossen Zeitabständen, z. B. eine Minute, eine neue Berechnung gemäss den unkomplizierten Gleichungen (1) bis (5) erfolgt.

In Fig. 2 ist eine C-Typ Werkzeugmaschine nach ca. 6 Stunden im wesent­ lichen ununterbrochener Betriebsdauer dargestellt. Aufgrund der im Festlager 5 entstandenen Wärme, die vom Festlager 5 über den Ausleger 4 bis zum Gestell 3 weitergeleitet wird, weisen die Maschinenkomponenten einen Tem­ peraturgradienten ungleich Null auf und verformen sich entsprechend unter­ schiedlich.

Eine mögliche qualitative Verformung der Werkzeugmaschine ohne erfin­ dungsgemässe Kompensation wird in Fig. 3a für die einzelnen Achsen dar­ gestellt. Die grafisch dargestellten Messungen sind gemäss ISO/DIS 230-3 erfolgt. Ausgehend von der Referenztemperatur, bei der keine Verformung in einer der drei Achsen X, Y oder Z vorliegt, wurde der Spindelmotor in Betrieb genommen und die relative Verschiebung L zwischen dem Spindelende und einem Fixpunkt auf dem Maschinenschlitten gemessen. Der Spindelmotor dreht dabei mit ca. 6000 Umdrehungen pro Minute.

Man erkennt, daß in Richtung der X-Achse nur eine Verschiebung L geringer als 5 µm vorliegen. Dies ist wesentlich durch die symmetrische Struktur der C-Typ Werkzeugmaschine bezüglich der X-Achse begründet. Prinzipiell ist mit der erfindungsgemässen Lösung aber auch eine Kompensation von Ver­ formungen der Werkzeugmaschine parallel zur X-Achse möglich. Hierfür wä­ ren an zwei Seiten des Gestells 3, die einen Temperaturunterschied aufwei­ sen, mindestens je ein länglicher Temperatursensor parallel der Y-Achse in der YZ-Ebene erforderlich.

Die Verschiebung L in Richtung der Y-Achse steigt mit zunehmender Be­ triebsdauer auf bis ca. 30 µm an, da sich die Temperatur des Auslegers 4 aufgrund der Wärmeentwicklung im Festlager 5 erhöht und der Ausleger 4 dadurch im wesentlichen länger wird. Die Verschiebung L in Richtung der Z- Achse ändert sich über dem gesamten betrachteten Zeitraum relativ stark, da sich zunächst die Spindel in der Länge verformt und dann - aufgrund der un­ gleichmässigen Erwärmung des Gestells 3 - der Ausleger 4 mit Spindel nach oben verformt wird. Die daraus resultierende Verschiebung L hat auch nach 8 Stunden Betriebsdauer noch keinen stationären Zustand erreicht, wie Fig. 3a zu entnehmen ist.

Das bedeutet, daß bei einer Teile-Fertigung mit hoher Genauigkeit die Werk­ zeugmaschine permanent nachjustiert werden muss, da die in Fig. 3a auf­ getragene Verschiebung L zwischen Spindelende und dem Maschinentisch 1, sich unmittelbar im Produkt auswirken.

In Fig. 3b liegt der gleiche Betrieb vor wie in Fig. 3a (quasi permanenter Betrieb des Spindelmotors bei 6000 U/min). Die mit der erfindungsgemässen Anordnung und nach dem erfindungsgemässen Verfahren berechneten Ver­ formungen werden jedoch kompensiert, beispielsweise durch Aufschalten des Kompensationssignals auf einen Lageregler oder eine Lagevorsteuerung. Man erkennt sofort, dass die nach der erfindungsgemässen Kompensation noch verbleibenden Verschiebungen L in allen Achsen auf einen Bereich von ca. 0 bis 5 µm reduziert werden. Dadurch entfällt ein permanentes Nachju­ stieren der Werkzeugmaschine, das in einer Fertigung nicht ohne erheblichen Aufwand möglich wäre.

Claims (15)

1. Anordnung zur Kompensation thermischer Verformungen an Werkzeug­ maschinen unter Verwendung von Temperatursensoren (7.1, 7.2, 7.3, 7.4) zur Temperaturmessung mindestens eines Maschinenteils (3, 4, 5), da­ durch gekennzeichnet, daß an den Maschinenteilen (3, 4, 5), die sich im Betrieb erwärmen und die den Abstand zwischen Werkzeug und Maschi­ nentisch (1) festlegen, Temperatursensoren (7.1, 7.2, 7.3, 7.4) vorgese­ hen sind und daß an Maschinenteilen (3, 4) mit Längserstreckung längli­ che Temperatursensoren (7.1, 7.2, 7.3) vorgesehen sind, die parallel zur erwarteten Verformungsrichtung ausgerichtet sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Festlager (5) einer Spindel der C-Typ Werkzeugmaschine mindestens ein punktförmiger Temperatursensor (7.4) angeordnet ist.

3. Anordnung Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Ausleger (4) der C-Typ Werkzeugmaschine mindestens ein länglicher Temperatursensor (7.4) parallel zur Y-Achse angeordnet ist, der zumin­ dest einen grossen Teil der Erstreckung des Auslegers (4) parallel zur Y- Achse abdeckt.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Gestell (3) der C-Typ Werkzeugmaschine mindestens ein länglicher Temperatursensor (7.1, 7.2) parallel zur Z-Achse angeordnet ist, der zumindest einen grossen Teil der Erstreckung des Gestells (3) parallel zur Z-Achse abdeckt.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatursensoren (7.1, 7.2, 7.3, 7.4) über eine gut wärmelei­ tende Verbindung mit den Maschinenteilen (3, 4, 5) verbunden sind.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatursensoren (7.1, 7.2, 7.3, 7.4) mit einer Auswerteeinheit verbunden sind.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schutzschicht über die Temperatursensoren (7.1, 7.2, 7.3, 7.4) aufgebracht wird, wodurch die Temperatursensoren (7.1, 7.2, 7.3, 7.4) vor Beschädigung und vor Wärmeeinstrahlung geschützt werden.

8. Verfahren zur Kompensation thermischer Verformungen an Werkzeugma­ schinen, bei dem aus den Ausgangssignalen der integrierenden Tempe­ ratursensoren (7.1, 7.2, 7.3, 7.4) Durchschnittstemperaturen von einzel­ nen Maschinenteilen (3, 4, 5) berechnet werden, aus den Durchschnitts­ temperaturen thermische Verformungen der Werkzeugmaschine mittels li­ nearer Gleichungen für jede Achse berechnet werden und Kompensati­ onssignale für die Lageregelung der einzelnen Achsen erzeugt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein maschi­ nenbezogenes Koordinatensystem aufgespannt wird, dessen Z-Achse parallel zur Längserstreckung der Spindel und dessen Y-Achse parallel zur Längserstreckung des Auslegers (4) ausgerichtet ist.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß in ei­ nem Referenzierschritt für die Kompensationsberechnung benötigte Ab­ messungen der Werkzeugmaschine ermittelt werden, wenn alle Maschi­ nenkomponenten eine konstante Temperatur aufweisen.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß für die dem Ausleger (4) zugewandte und abgewandte Seite des Ge­ stells (3) eine Verformung parallel zur Z-Achse berechnet wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß für den Ausleger (4) eine thermische Verformung parallel zur Y-Achse berechnet wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß für die Spindel eine thermische Verformung parallel zur Z-Achse be­ rechnet wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrehung des Gestells (3) aufgrund dessen unterschiedlicher thermischen Verformung und daraus eine Verschiebung der Spindel be­ rechnet wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß für jede relevante Achse die thermischen Verformungen aufsummiert und als Kompensationssignal für die Lageregelung bereitgestellt werden.