JP2000052194A - Metal machining method and metal finishing machine - Google Patents

Metal machining method and metal finishing machine

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JP2000052194A
JP2000052194A JP22001798A JP22001798A JP2000052194A JP 2000052194 A JP2000052194 A JP 2000052194A JP 22001798 A JP22001798 A JP 22001798A JP 22001798 A JP22001798 A JP 22001798A JP 2000052194 A JP2000052194 A JP 2000052194A
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JP
Japan
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specific temperature
metal working
master
distance
master material
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JP22001798A
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Japanese (ja)
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Hiroo Nabeta
浩雄 鍋田
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To allow temperature correction on real time by correcting coordinate scale of a metal finishing machine at a non-specific temperature according to a distance measured at a specific temperature and a relative displacement measured at the non-specific temperature. SOLUTION: A first displacement δL of a length L is an expansion amount of a master band plate 8. A second displacement δS of a distance between a fixing point and a constant point of displacement sensor bodies 23, 24 is an expansion amount of a machine bed 10. Difference (δL-δS) between the expansion amounts of the master band plate 8 and the machine bed 10 based on the difference between two thermal expansion coefficients is measurement value by displacement sensors 21, 22. In other words, this difference (δL-ϕS) is a relative displacement amount between different metals. Based on this value (δL-δS), temperatures of different metals are corrected. Magnification K of the temperature correction is defined by K = (δL-δS)+La)/La. Where, La is a distance between two points of the master band plate 8 under air condition set to 20 deg.C.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、金属加工方法およ
び金属加工機に関し、特に、非空調下で中型航空機の胴
体の孔開け加工を行うときの工作機械の異種金属間の伸
びの相違を考慮して座標系のゲージを変換する金属加工
方法および金属加工機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal working method and a metal working machine, and more particularly to a method for taking a difference in elongation between different kinds of metal of a machine tool when boring a fuselage of a medium-sized aircraft without air conditioning. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a metal working method and a metal working machine for converting a coordinate system gauge.

【0002】[0002]

【従来の技術】通常、旋盤、マシニングセンタなどの精
密工作機械は厳密にその温度調整が行われている。工作
機械の座標系が設定されているベッドは、この中に冷却
媒体が通されそれ自体の温度調整が厳密に行われてい
る。ワークの伸縮を抑えるための、工作室も空調により
温度管理がなされている。
2. Description of the Related Art Usually, the temperature of precision machine tools such as lathes and machining centers is strictly controlled. The bed in which the coordinate system of the machine tool is set has a cooling medium passed through it, and the temperature of the bed itself is strictly adjusted. In order to suppress the expansion and contraction of the work, the temperature of the work room is also controlled by air conditioning.

【0003】航空機の胴体は、胴体要素がリベットなど
で接合されて組み立てられる。広い面積を占める胴体要
素のリベット接合用加工は、通常、非空調環境下で行わ
れる。広くて長い胴体要素の温度変化による伸縮量の絶
対値は大きい。
The fuselage of an aircraft is assembled by joining fuselage elements with rivets or the like. Processing for riveting a fuselage element occupying a large area is usually performed in a non-air-conditioned environment. The absolute value of the amount of expansion and contraction of a wide and long fuselage element due to temperature change is large.

【0004】現実の伸縮量を実測して座標系のゲージを
変更する非空調環境下の工作機械の異種金属間温度補正
装置が知られている。このような公知の補正装置が、図
6〜9に詳しく示されている。この装置は、ワークの材
料と同じ材料で製作したマスターを工作機械のベッド上
に設置してそのマスターの伸縮量の絶対値を、工作機械
に付属しその座標系で移動が制御されその移動位置を正
確に検出するための移動体に固定されたタッチセンサで
測定し、特定温度下で測定されたそのマスターの基準長
さと比較して、その座標系のゲージを数学的に変更する
NC工作機械である。
[0004] There is known an apparatus for correcting the temperature between different metals of a machine tool in a non-air-conditioned environment, which measures the actual amount of expansion and contraction and changes the gauge of the coordinate system. Such a known correction device is shown in detail in FIGS. In this device, a master made of the same material as the workpiece is installed on the bed of the machine tool, and the absolute value of the expansion and contraction amount of the master is attached to the machine tool, the movement is controlled by its coordinate system, and the movement position is NC machine tool that measures with a touch sensor fixed to a moving body to accurately detect and compares with a reference length of its master measured at a specific temperature to mathematically change a gauge of its coordinate system It is.

【0005】図6は大型旅客機用胴体外板の外周トリム
および組立用基準穴加工を行う多軸NC機械の平面図で
ある。図7は図6のP矢視図(左側面図)である。
FIG. 6 is a plan view of a multi-axis NC machine for trimming the outer periphery of a fuselage shell for a large passenger aircraft and forming a reference hole for assembly. FIG. 7 is a view on the arrow P in FIG. 6 (left side view).

【0006】図6および図7に示すように、航空機用の
胴体外板の胴体要素であるワークWは、互いに直交して
設けられる直線テンプレート43および断面テンプレー
ト44のそれぞれの上端面により形成される曲面上に載
置されている。直線テンプレート43および断面テンプ
レート44は、工作機械の全体にとって共通する設置台
33上に据え付けられている。
As shown in FIGS. 6 and 7, a work W, which is a fuselage element of a fuselage skin for an aircraft, is formed by upper end surfaces of a straight template 43 and a cross-sectional template 44 provided orthogonal to each other. It is placed on a curved surface. The straight-line template 43 and the cross-sectional template 44 are mounted on a common mounting 33 for the entire machine tool.

【0007】図6において、符号E、Fで示す範囲がワ
ークWの位置決め基準となる部分である。図8は符号E
の範囲の拡大図であり、図9は符号Fの範囲の拡大図で
ある。
In FIG. 6, ranges indicated by reference numerals E and F are portions which serve as positioning references for the work W. FIG.
9 is an enlarged view of a range indicated by reference numeral F. FIG.

【0008】図8において、符号51は、前記設置台3
3上に固設されているワーク固定用ロケータである。ワ
ークWの一端部は、このワーク固定用ロケータ51に対
して、固定用ピン41により位置決めされている。ここ
で、ワークWおよびワーク固定用ロケータ51の各々に
設けられた、固定用ピン41を挿通させる基準穴は、共
に真円に形成されており、この固定用ピン41を通すこ
とにより、ワークWはワーク固定用ロケータ51に対し
てX、Y軸方向に位置決めされる。
In FIG. 8, reference numeral 51 denotes the mounting table 3
3 is a work fixing locator fixed on the work 3. One end of the work W is positioned with respect to the work fixing locator 51 by a fixing pin 41. Here, the reference holes provided in each of the work W and the work fixing locator 51 through which the fixing pins 41 are inserted are both formed in a perfect circle. Are positioned in the X and Y axis directions with respect to the work fixing locator 51.

【0009】一方、図9に示すように、ワーク固定用ロ
ケータ50に形成された基準穴は、X軸方向に長穴とな
っている。したがって、ピン42によりワーク固定用ロ
ケータ50に取り付けられたワークWは、Y軸方向のみ
位置決めされ、X軸方向には移動可能な状態とされてい
る。よって、この図9のポイントにて、ワークWの温度
差による伸縮(熱膨張)を吸収するようになっている。
On the other hand, as shown in FIG. 9, a reference hole formed in the work fixing locator 50 is an elongated hole in the X-axis direction. Therefore, the work W attached to the work fixing locator 50 by the pins 42 is positioned only in the Y-axis direction, and is movable in the X-axis direction. Therefore, at the point in FIG. 9, expansion and contraction (thermal expansion) due to the temperature difference of the work W is absorbed.

【0010】図6に示すように、設置台33に固定され
たガイド34には、ワークWの延在方向(X軸方向)に
沿うように、マスター帯板30が設けられている。ここ
で、マスター帯板30は、ワーク(加工部品)である胴
体外板Wと同材質、すなわち熱膨張係数が等しい帯板で
ある。マスター帯板30の一端部は、固定用ピン39に
より設置台33に固定されている。固定用ピン39に近
接して固定側基準孔38が設けられている。
As shown in FIG. 6, a master strip 30 is provided on a guide 34 fixed to an installation table 33 so as to extend in the direction in which the workpiece W extends (X-axis direction). Here, the master strip 30 is a strip having the same material as the body outer plate W as a work (worked part), that is, the same thermal expansion coefficient. One end of the master strip 30 is fixed to the mounting table 33 by fixing pins 39. A fixed reference hole 38 is provided in the vicinity of the fixing pin 39.

【0011】マスター帯板30の他端部には、フリー側
基準孔31が形成されている。設置台33において、マ
スター帯板30のフリー側基準孔31の下方には、X軸
方向に長い長孔が形成されており、マスター帯板30の
他端部は、該長孔およびフリー側基準孔31に挿通され
たピンにより取り付けられる。したがって、マスター帯
板30の他端部は、長手方向に自由な自由端となってお
り、この位置で、マスター帯板30の温度差による伸縮
が吸収されるようになっている。
A free-side reference hole 31 is formed at the other end of the master strip 30. On the installation table 33, a long hole extending in the X-axis direction is formed below the free-side reference hole 31 of the master strip 30, and the other end of the master strip 30 is connected to the long hole and the free-side reference hole. It is attached by a pin inserted into the hole 31. Therefore, the other end of the master strip 30 is a free end in the longitudinal direction, and at this position, expansion and contraction due to the temperature difference of the master strip 30 is absorbed.

【0012】マスター帯板30の自由端部には、設置台
33にその一端が固定されたスプリング32が取り付け
られており、マスター帯板30は、スプリング32によ
りX軸方向負の向き(図6中左向き)に常時引っ張られ
ている。これにより、マスター帯板30がX軸方向に熱
収縮した場合であっても、マスター帯板30の真直度は
維持される。
A spring 32 whose one end is fixed to a mounting table 33 is attached to a free end of the master strip 30. The master strip 30 is moved in the negative X-axis direction by the spring 32 (FIG. 6). It is always pulled to the left (middle left). Thereby, even when the master strip 30 thermally contracts in the X-axis direction, the straightness of the master strip 30 is maintained.

【0013】マスター帯板30に形成された固定側基準
孔38とフリー側基準孔31との間のピッチは、予め、
基準温度20度Cに設定された空調室下において高精度
測定器により測定されている。
The pitch between the fixed-side reference hole 38 and the free-side reference hole 31 formed in the master strip 30 is determined in advance.
It is measured by a high-precision measuring instrument under an air-conditioning room set to a reference temperature of 20 degrees C.

【0014】図7に示すように、設置台33の上方に
は、X軸方向に移動するX軸ガントリー40が設けられ
ており、このX軸ガントリー40には、Y軸テーブル4
5が設けられている。Y軸テーブル45には、Y軸テー
ブル45により案内されて移動するとともにZ軸方向に
昇降するZ軸コラム46が設けられている。
As shown in FIG. 7, an X-axis gantry 40 that moves in the X-axis direction is provided above the mounting table 33. The X-axis gantry 40 has a Y-axis table 4
5 are provided. The Y-axis table 45 is provided with a Z-axis column 46 that moves while being guided by the Y-axis table 45 and moves up and down in the Z-axis direction.

【0015】Z軸コラム46には、C軸ハウジング47
が取りつけられ、そのC軸ハウジング47に支持されて
いる主軸モータ48を介してタッチセンサ49が取りつ
けられている。上記の構成により、タッチセンサ49
は、X,Y,Z,A,Cの5軸で作動するようになって
いる。
The Z-axis column 46 has a C-axis housing 47
The touch sensor 49 is mounted via a spindle motor 48 supported by the C-axis housing 47. With the above configuration, the touch sensor 49
Operate on five axes of X, Y, Z, A, and C.

【0016】このタッチセンサ49を使用して、マスタ
ー帯板30の固定側基準孔38とフリー側基準孔31と
の間のピッチを測定する。この測定は、非空調下で行わ
れる。
The pitch between the fixed reference hole 38 and the free reference hole 31 of the master strip 30 is measured using the touch sensor 49. This measurement is performed without air conditioning.

【0017】そして、この非空調下でタッチセンサ49
により測定された値と、前述した空調下で高精度測定器
を用いての測定値とを、NC工作装置(ワークWを加工
する装置)に入力する。NC工作装置内のマクロプログ
ラムにより、非空調下での5軸NC工作機械(鉄製)と
マスター帯板30(アルミ製)との熱膨張差を演算す
る。この熱膨張差の比率を示すデータをNC工作装置内
のNC加工プログラムに加味することにより、非空調下
でのワークWの温度補正加工が可能となる。
Then, under the non-air conditioning, the touch sensor 49
Are input to the NC machine (device for processing the work W) using the value measured by the above and the value measured using the high-precision measuring device under the above-described air conditioning. The thermal expansion difference between the 5-axis NC machine tool (made of iron) and the master strip 30 (made of aluminum) under non-air conditioning is calculated by a macro program in the NC machine. By adding the data indicating the ratio of the thermal expansion difference to the NC machining program in the NC machining device, the temperature correction machining of the work W under non-air conditioning becomes possible.

【0018】非空調下での測定は、前記鉄製のNC工作
機械(に取り付けられたタッチセンサ49)のX軸方向
の移動量の検出により行われる。タッチセンサ49のX
軸方向の移動量は、当該NC工作機械が有しているX軸
座標位置計測機能により検出される。
The measurement under non-air conditioning is performed by detecting the amount of movement of the iron NC machine tool (the touch sensor 49 attached to the machine tool) in the X-axis direction. X of touch sensor 49
The amount of movement in the axial direction is detected by the X-axis coordinate position measurement function of the NC machine tool.

【0019】このような補正方法では、各ワークWの加
工の開始時、または所定時間毎にタッチセンサ49によ
る2点間距離の測定が必要である。タッチセンサ49に
よる測定には約5分間が必要である。ワークWが大型旅
客機用部品である場合には、一連の加工プロセスは2時
間程度であり、測定時間5分はそれほど稼働率に影響し
ないが、ワークWが中型旅客機の部品である場合には、
30分以下の加工が主になるから、その5分の稼働率に
与える影響は大きい。
In such a correction method, it is necessary to measure the distance between two points by the touch sensor 49 at the start of processing of each work W or at predetermined time intervals. The measurement by the touch sensor 49 requires about 5 minutes. When the work W is a part for a large passenger aircraft, a series of machining processes is about two hours, and the measurement time of 5 minutes does not significantly affect the operation rate. However, when the work W is a part of a medium-sized passenger aircraft,
Processing mainly for 30 minutes or less has a large effect on the operation rate for 5 minutes.

【0020】また、このような補正方法では、ワークW
を加工中のその30分の間の温度変化に対応することが
できない。
In such a correction method, the work W
Cannot respond to the temperature change during the 30 minutes during processing.

【0021】補正のための2点間距離の測定に要する時
間を実質的に零として常時リアルタイムで補正をするこ
とができることが望まれている。
It is desired that the time required for measuring the distance between two points for correction can be made substantially zero so that the correction can always be performed in real time.

【0022】[0022]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、補正
のための測定の時間が実質的に零である金属加工方法お
よび金属加工機を提供することにある。本発明の他の目
的は、リアルタイムで温度補正が可能である金属加工方
法および金属加工機を提供することにある。本発明の更
に他の目的は、補正のための測定の時間が実質的に零で
ありリアルタイムで温度補正が可能である金属加工方法
および金属加工機を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a metal working method and a metal working machine in which the time for measurement for correction is substantially zero. Another object of the present invention is to provide a metal working method and a metal working machine that can perform temperature correction in real time. Still another object of the present invention is to provide a metal working method and a metal working machine in which measurement time for correction is substantially zero and temperature correction can be performed in real time.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】本発明の金属加工方法
は、ワークと同じ材料で形成されたマスター材を提供す
るステップと、特定温度の下で前記マスター材の2点間
の距離を測定するステップと、前記特定温度以外の非特
定温度の下で前記マスター材と前記ワークを加工する金
属加工機との相対的変位量を測定するステップと、前記
特定温度の下で測定された前記距離と前記非特定温度の
下で測定された前記相対的変位量とに応じて、前記非特
定温度下での前記金属加工機の座標系スケールを補正す
るステップとを備えている。
According to the present invention, there is provided a metal working method comprising the steps of: providing a master material formed of the same material as a workpiece; and measuring a distance between two points of the master material at a specific temperature. Measuring the relative displacement between the master material and a metal working machine that processes the work under a non-specific temperature other than the specific temperature, and the distance measured under the specific temperature. Correcting the coordinate system scale of the metal working machine at the non-specific temperature according to the relative displacement measured at the non-specific temperature.

【0024】本発明の金属加工方法は、請求項1記載の
金属加工方法において、前記非特定温度の下で前記マス
ター材の前記2点間の距離を測定するステップと、前記
非特定温度の下での前記距離と前記特定温度の下での前
記距離との差分を検出するステップとを更に備え、前記
相対的変位量を測定する変位量測定手段は、前記マスタ
ー材に対する相対位置を調整可能に設けられ、前記変位
量測定手段は、測定前の初期位置として該変位量測定手
段が前記差分の値をその測定値として示す位置に設けら
れている。
[0024] In the metal working method according to the present invention, the step of measuring a distance between the two points of the master material under the non-specified temperature may include the steps of: Detecting a difference between the distance at the specific temperature and the distance under the specific temperature, wherein the displacement amount measuring means for measuring the relative displacement amount can adjust a relative position with respect to the master material. The displacement amount measuring means is provided at a position where the displacement amount measuring means indicates the value of the difference as a measured value as an initial position before measurement.

【0025】本発明の金属加工方法は、請求項1または
2に記載の金属加工方法において、前記マスター材は、
前記マスター材が設置されるマスター設置台に対して、
前記ワークが設置されるワーク設置台に対する前記ワー
クの取り付け状態と略等しい状態で、取り付けられる。
According to the metal working method of the present invention, in the metal working method according to claim 1 or 2, the master material comprises:
For the master installation table on which the master material is installed,
The work is mounted in a state substantially equal to a state where the work is mounted on a work setting table on which the work is mounted.

【0026】本発明の金属加工機は、金属加工機本体
と、ワークと同じ材料で形成されたマスター材と、前記
金属加工機本体と前記マスター材との間の相対的変位量
を測定するための変位量測定手段と、前記金属加工機本
体の座標系スケールを補正するための補正手段とを備
え、前記補正手段は、前記相対的変位量に応じて前記座
標系スケールを補正する。
The metal working machine of the present invention is for measuring the relative displacement between the metal working body, the master material formed of the same material as the work, and the metal working machine body and the master material. And a correction unit for correcting the coordinate system scale of the metal working machine body, wherein the correction unit corrects the coordinate system scale according to the relative displacement amount.

【0027】本発明の金属加工機は、請求項4記載の金
属加工機において、前記変位量測定手段は、測定手段本
体と、前記測定手段本体から出没自在に設けられ、該測
定手段本体から離間する向きに付勢される測定子とを備
え、前記マスター材は、その一端部が前記金属加工機本
体に固定される一方、その他端部が自由端とされ、前記
測定手段本体は、前記金属加工機本体に固定され、前記
測定子は、前記マスター材の前記他端部に直接的または
間接的に接触した状態で設けられている。
In the metal working machine according to the present invention, in the metal working machine according to claim 4, the displacement measuring means is provided so as to be able to protrude and retract from the measuring means main body, and is separated from the measuring means main body. The master material has one end fixed to the metal processing machine main body, the other end is a free end, and the measuring means main body includes the metal member. The tracing stylus is fixed to a processing machine main body, and is provided in a state of being in direct or indirect contact with the other end of the master material.

【0028】本発明の金属加工機は、金属加工機本体
と、ワークと同じ材料で形成されたマスター材と、特定
温度の下での前記マスター材の2点間の距離を示すデー
タを格納するための手段と、特定温度以外の非特定温度
の下での前記金属加工機本体と前記マスター材との間の
相対的変位量を測定する変位量測定手段と、前記2点間
の距離と前記相対的変位量から前記非特定温度の下での
前記マスター材の前記2点間に対応する距離を演算する
演算手段と、前記金属加工機本体の座標系スケールを補
正するための補正手段とを備え、前記補正手段は、前記
演算手段の演算結果に応じて前記座標系スケールを補正
する。
The metal working machine of the present invention stores data indicating a distance between two points of the metal working body, a master material formed of the same material as the work, and the master material at a specific temperature. Means for measuring a relative displacement between the metal working machine body and the master material under a non-specific temperature other than a specific temperature, a displacement measuring means, and a distance between the two points and Calculating means for calculating a distance corresponding to the two points of the master material under the non-specific temperature from a relative displacement amount, and correcting means for correcting a coordinate system scale of the metal working machine main body. And the correction unit corrects the coordinate system scale according to a calculation result of the calculation unit.

【0029】本発明の金属加工機は、請求項4から6の
いずれかに記載の金属加工機において、前記マスター材
は、前記マスター材が設置されるマスター設置台に対し
て、前記ワークが設置されるワーク設置台に対する前記
ワークの取り付け状態と略等しい状態で、取り付けられ
る。
[0029] In the metal working machine according to the present invention, in the metal working machine according to any one of claims 4 to 6, the master material is installed on a master installation table on which the master material is installed. The work is mounted in a state substantially equal to the state of mounting the work on the work installation table to be performed.

【0030】本発明の記録媒体は、ワークと同じ材料で
形成されたマスター材の2点間の距離を特定温度の下で
測定するステップと、前記特定温度の下での前記マスタ
ー材の2点間の距離を示すデータを格納するステップ
と、前記特定温度以外の非特定温度の下で前記マスター
材と前記ワークとの相対的変位量を測定するステップ
と、前記相対的変位量を示すデータを格納するステップ
と、前記特定温度の下で測定された前記距離と前記非特
定温度の下で測定された前記相対的変位量とから前記非
特定温度の下での前記マスター材の前記2点間に対応す
る距離を演算する演算手段と、前記演算結果に応じて、
前記非特定温度下での前記金属加工機の座標系スケール
を補正するステップの、各ステップをコンピュータに実
行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み
取り可能な記録媒体である。
The recording medium according to the present invention includes a step of measuring a distance between two points of a master material formed of the same material as a work at a specific temperature, and a step of measuring the distance between the two points of the master material at the specific temperature. Storing data indicating the distance between, and measuring the relative displacement between the master material and the work under a non-specific temperature other than the specific temperature; and Storing the distance between the two points of the master material under the non-specific temperature from the distance measured under the specific temperature and the relative displacement measured under the non-specific temperature. Calculating means for calculating the distance corresponding to, according to the calculation result,
A computer-readable recording medium on which a program for causing a computer to execute each step of the step of correcting the coordinate system scale of the metal working machine at the non-specific temperature is recorded.

【0031】本発明において、前記相対的変位量は、前
記金属加工機本体の変位量と前記マスター材の変位量の
差を示す値である。前記変位量測定手段は、前記金属加
工機本体の変位量と前記マスター材の変位量の差を示す
値に代えて、前記金属加工機本体の変位量と前記マスタ
ー材の変位量の合計を示す値を測定してもよい。
In the present invention, the relative displacement is a value indicating a difference between the displacement of the metal working machine body and the displacement of the master material. The displacement amount measuring means indicates the sum of the displacement amount of the metal working machine body and the displacement amount of the master material, instead of a value indicating a difference between the displacement amount of the metal working machine body and the displacement amount of the master material. The value may be measured.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の金属加工方法の一の実施形態について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the metal working method of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0033】図1は、本実施形態を示す平面図である。
図1の装置は、図2に示すストリンガー(ワーク)20
を加工するための装置である。
FIG. 1 is a plan view showing this embodiment.
The apparatus shown in FIG. 1 uses the stringer (work) 20 shown in FIG.
It is a device for processing.

【0034】図1において、符号10は機械ベッドを示
している。この機械ベッド10は、該機械ベッド10に
連結された工作機械の座標系を特定するための基準体と
して、高剛性に形成されている。機械ベッド10は鉄製
である。
In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a machine bed. The machine bed 10 is formed with high rigidity as a reference body for specifying a coordinate system of a machine tool connected to the machine bed 10. The mechanical bed 10 is made of iron.

【0035】図2に示されるストリンガー20は、アル
ミ製である。したがって、非空調の環境の下では、鉄製
の機械ベッド10とアルミ製のストリンガー20とは、
熱膨張係数の差から熱伸縮量に違いが生じ、その結果、
機械ベッド10を含む鉄製の工作機械による、ストリン
ガー20の加工を精密に行うことができない。本実施形
態の装置は、かかる熱伸縮量の違いを補正して、非空調
下でも精密加工を行うための装置である。
The stringer 20 shown in FIG. 2 is made of aluminum. Therefore, in a non-air-conditioned environment, the iron mechanical bed 10 and the aluminum stringer 20
The difference in thermal expansion coefficient causes a difference in the amount of thermal expansion and contraction. As a result,
The processing of the stringer 20 by the iron machine tool including the machine bed 10 cannot be performed precisely. The device of the present embodiment is a device for correcting the difference in the amount of thermal expansion and contraction and performing precision machining even under non-air conditioning.

【0036】図1に示すように、機械ベッド10の上に
は、マスター帯板8が設置されている。このマスター帯
板8は、ストリンガー20と同一材料(アルミ)で形成
され、ストリンガー20の熱伸縮量を検出するための指
標となっている。
As shown in FIG. 1, a master strip 8 is provided on a machine bed 10. The master strip 8 is formed of the same material (aluminum) as the stringer 20, and serves as an index for detecting the amount of thermal expansion and contraction of the stringer 20.

【0037】マスター帯板8は、その一端部(図1中右
端部)が固定ピン9により機械ベッド10に固定されて
いる。すなわち、固定用ピン9により固定されたマスタ
ー帯板8の右端部の定点Pは、機械ベッド10に対して
不動であり、X軸方向に移動不可能な点として設定され
ている。
One end (right end in FIG. 1) of the master strip 8 is fixed to a machine bed 10 by a fixing pin 9. That is, the fixed point P at the right end of the master strip 8 fixed by the fixing pins 9 is set as a point that is immovable with respect to the machine bed 10 and cannot move in the X-axis direction.

【0038】一方、マスター帯板8の他端部(図1中左
端部)は、前記従来例のマスター帯板30と同様に、長
手方向(X軸方向)に自由端となっている。マスター帯
板8の前記定点P以外は、機械ベッド10に対してX軸
方向に相対移動可能である。
On the other hand, the other end (left end in FIG. 1) of the master strip 8 is a free end in the longitudinal direction (X-axis direction), similarly to the master strip 30 of the conventional example. Other than the fixed point P of the master strip 8, the master strip 8 can move relative to the machine bed 10 in the X-axis direction.

【0039】すなわち、図3に示すように、マスター帯
板8には、長手方向に長寸とされた長穴12が複数箇所
設けられている。複数の長穴12は、マスター帯板8の
長手方向一直線上に形成されている。各々の長穴12に
はガイドピン11が配置され、マスター帯板8はガイド
ピン11を介して、ボルト17により機械ベッド10に
固定されている。
That is, as shown in FIG. 3, the master strip 8 is provided with a plurality of elongated holes 12 elongated in the longitudinal direction. The plurality of elongated holes 12 are formed on a straight line in the longitudinal direction of the master strip 8. Guide pins 11 are arranged in the respective elongated holes 12, and the master strip 8 is fixed to the machine bed 10 by bolts 17 via the guide pins 11.

【0040】ここで、ガイドピン11は、マスター帯板
8の長手方向および板厚方向に対して、それぞれクリア
ランスを有するように形成され、ボルト17による締付
力がマスター帯板8に直接伝わらないようになってい
る。したがって、マスター帯板8の前記定点P以外は長
手方向に移動可能とされている。各々の長穴12のY軸
方向の径寸法は、ガイドピン11の長穴12に入る部分
の外径寸法と略等しく形成されている。したがって、マ
スター帯板8はY軸方向には移動しないようになってい
る。
Here, the guide pins 11 are formed so as to have clearances in the longitudinal direction and the thickness direction of the master strip 8, respectively, and the tightening force of the bolts 17 is not directly transmitted to the master strip 8. It has become. Therefore, the master strip 8 can be moved in the longitudinal direction except for the fixed point P. The diameter of each elongated hole 12 in the Y-axis direction is substantially equal to the outer diameter of a portion of the guide pin 11 that enters the elongated hole 12. Therefore, the master strip 8 does not move in the Y-axis direction.

【0041】図1および図2に示すように、マスター帯
板8の自由端部には、断面L字型の基準ロケータ13が
ボルト14により固定されている。基準ロケータ13お
よびマスター帯板8にはピン15が挿入され、これによ
り、基準ロケータ13はマスター帯板8の或る定点Qに
対して位置合わせされた状態とされている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a reference locator 13 having an L-shaped cross section is fixed to a free end of the master strip 8 by bolts 14. The pins 15 are inserted into the reference locator 13 and the master strip 8, whereby the reference locator 13 is aligned with a certain fixed point Q of the master strip 8.

【0042】基準ロケータ13は、そのZ軸方向に立ち
上がる立上壁部17aの背面18が、マスター帯板8の
自由端部の端面と同一平面となる位置に固定されてい
る。この基準ロケータ13の背面18は、研磨された基
準面として形成されている。
The reference locator 13 is fixed at a position where the rear surface 18 of the rising wall portion 17a that rises in the Z-axis direction is flush with the end surface of the free end of the master strip 8. The back surface 18 of the reference locator 13 is formed as a polished reference surface.

【0043】基準ロケータ13の背面(基準面)18
は、機械ベッド10に固定された2本のスプリング2に
より、マスター帯板8と共に該マスター帯板8の伸長方
向に引っ張られている。この引張スプリング2により、
マスター帯板8のX軸方向の真直度は一定に維持され
る。
Back surface (reference surface) 18 of reference locator 13
Is pulled together with the master band 8 in the extending direction of the master band 8 by two springs 2 fixed to the machine bed 10. With this tension spring 2,
The straightness of the master strip 8 in the X-axis direction is kept constant.

【0044】機械ベッド10の上部において、基準ロケ
ータ13の背面18の背部には、変位センサ支持台(ブ
ラケット)19が固設されている。変位センサ支持台1
9には、2体の変位センサ21,22が装着されてい
る。2体の変位センサ21,22は、それぞれに、変位
センサ本体23,24と変位部25,26とを備えてい
る。変位部25,26は、それぞれに、接触先端部2
7,28を備えている。
At the top of the machine bed 10, a displacement sensor support (bracket) 19 is fixedly provided behind the back surface 18 of the reference locator 13. Displacement sensor support 1
9, two displacement sensors 21 and 22 are mounted. The two displacement sensors 21 and 22 have displacement sensor bodies 23 and 24 and displacement portions 25 and 26, respectively. The displacement portions 25 and 26 are respectively provided at the contact tip 2
7, 28 are provided.

【0045】変位部25,26は、常時、X軸方向(基
準ロケータ13の基準面18に直交方向)で基準面18
に接近する向きに付勢手段(図示せず)により付勢され
ている。したがって、接触先端部27,28は、常に基
準面18に接触している。
The displacement parts 25 and 26 are always in the X-axis direction (the direction orthogonal to the reference plane 18 of the reference locator 13).
Is urged by urging means (not shown) in a direction approaching. Therefore, the contact tips 27 and 28 are always in contact with the reference surface 18.

【0046】変位センサ21,22は、変位センサ本体
23,24に対する変位部25,26の相対的変位の変
位量を検出できる高精度位置センサである。この変位セ
ンサ21,22により、基準ロケータ13(マスター帯
板8)の位置の変化量が常時計測される。変位センサ2
1,22のいずれか一方が主センサ(基準用センサ)で
あり、他方は一方が故障した場合に参照用として用いる
従センサ(比較用センサ)である。
The displacement sensors 21 and 22 are high-precision position sensors capable of detecting the amount of displacement of the displacement portions 25 and 26 relative to the displacement sensor bodies 23 and 24. The displacement sensors 21 and 22 constantly measure the amount of change in the position of the reference locator 13 (master strip 8). Displacement sensor 2
One of the sensors 1 and 22 is a main sensor (reference sensor), and the other is a slave sensor (comparison sensor) used as a reference when one of the sensors fails.

【0047】図1に示すように、固定点(固定ピン9の
中心部)Pと、基準面18との間の距離すなわち、マス
ター帯板8上における2点間距離Lは予め、基準温度で
ある20度Cに設定された空調下で高精度長さ測定器に
より測定されている(この空調下20度Cでの測定値を
Laとする)。
As shown in FIG. 1, the distance between the fixed point (the center of the fixed pin 9) P and the reference surface 18, that is, the distance L between two points on the master strip 8 is previously determined at the reference temperature. It is measured by a high-precision length measuring instrument under air conditioning set at a certain 20 ° C. (this measured value at 20 ° C. under air conditioning is La).

【0048】次に、非空調下の状態において、前記固定
点Pと基準面18との間の2点間距離Lを、前記変位セ
ンサ21,22を用いることなく、工作機械が有してい
るX軸座標読取機能により測定する。ここでの測定は、
次に述べるように、前記変位センサ21,22の零点調
整(初期設定)を行うためのものであるから、前記変位
センサ21,22を用いずに前記工作機械により行う。
すなわち、ここでの測定は、使用開始時の1回のみであ
る。
Next, in a non-air-conditioned state, the machine tool has a distance L between two points between the fixed point P and the reference plane 18 without using the displacement sensors 21 and 22. It is measured by the X-axis coordinate reading function. The measurement here is
As described below, it is for adjusting the zero point (initial setting) of the displacement sensors 21 and 22. Therefore, the adjustment is performed by the machine tool without using the displacement sensors 21 and 22.
That is, the measurement here is only once at the start of use.

【0049】これにより、20度C下の2点間距離La
と非空調下の2点間距離Lとの差ΔLが算出される。次
に、変位センサ21,22の読取数字(測定値結果)が
ΔLとなる位置に、変位センサ21,22を位置決めし
た状態で機械ベッド10に固定する。すなわち、20度
C下の2点間距離Laと非空調下の2点間距離Lとの差
であるΔLの値をバイアスして、変位センサ21,22
の零点調整を行う。
Thus, the distance La between the two points 20 degrees C below
The difference ΔL between the distance and the distance L between the two points under non-air conditioning is calculated. Next, the displacement sensors 21 and 22 are fixed to the machine bed 10 in a state where they are positioned at positions where the read numbers (measured value results) of the displacement sensors 21 and 22 are ΔL. That is, the value of ΔL, which is the difference between the two-point distance La under 20 degrees C and the two-point distance L under non-air conditioning, is biased, and the displacement sensors 21 and 22 are biased.
Adjust the zero point of.

【0050】例えば、20度C下2点間距離(高精度長
さ測定器による測定値)Laが50000mmであり、
非空調下2点間距離(機械作動によるX軸座標値)Lが
4999.5mmであれば、変位センサ21,22の出
力値が、−0.5mmとなる位置に変位センサ21,2
2を取り付ける。
For example, the distance La between two points at 20 ° C. (measured by a high-precision length measuring instrument) is 50,000 mm,
If the distance between two points under non-air conditioning (X-axis coordinate value by mechanical operation) L is 4999.5 mm, the displacement sensors 21 and 22 are located at positions where the output values of the displacement sensors 21 and 22 are −0.5 mm.
Attach 2.

【0051】図4に示すように、変位センサ21,22
が出力する相対的変位量を示す信号は、それぞれ専用コ
ントローラである変位センサコントローラ31a,31
bを介して、プログラム実行部32aに入力される。プ
ログラム実行部32aとして、FANUC SYSTE
M 18−MC(製品名)が用いられる。
As shown in FIG. 4, the displacement sensors 21 and 22
Output signals indicating relative displacement amounts are displacement sensor controllers 31a and 31 which are dedicated controllers, respectively.
is input to the program execution unit 32a via the terminal b. FANUC SYSTE as the program execution unit 32a
M18-MC (product name) is used.

【0052】プログラム実行部32aは、PMCコネク
ションユニット入力カード33aと、PMC・CPU3
4aと、NCコントロール部マクロ変換エリア35とを
備えている。NCコントロール部マクロ変換エリア35
は、中枢コントロール部である。変位センサコントロー
ラ31a,31bは、PMCコネクションユニット入力
カード33aに接続されている。
The program execution unit 32a includes a PMC connection unit input card 33a and a PMC / CPU 3
4a and an NC control section macro conversion area 35. NC control section macro conversion area 35
Is the central control unit. The displacement sensor controllers 31a and 31b are connected to the PMC connection unit input card 33a.

【0053】相対的変位量を示すデータは、PMCコネ
クションユニット入力カード33aを介して、PMC・
CPU34aに格納される。そして、PMC・CPU3
4aの内部出力により、その相対的変位量を示すデータ
は、NCコントロール部マクロ変換エリア35に最終的
に格納される。
The data indicating the relative displacement is input to the PMC / PMC via the PMC connection unit input card 33a.
It is stored in the CPU 34a. And PMC / CPU3
By the internal output of 4a, data indicating the relative displacement is finally stored in the NC conversion section macro conversion area 35.

【0054】次に、本実施形態の作用について説明す
る。
Next, the operation of the present embodiment will be described.

【0055】マスター帯板8は、外気温の高低変化等の
外乱に対応して、固定点Pを起点としてX軸方向に伸縮
する。マスター帯板8と機械ベッド10が、同じ材料で
製作されている場合は、理論的には同じ膨張率で伸縮す
る。加工対象物(ワーク)と同じ材料のマスター帯板8
は、一般に機械ベッド10とは異なる材料である。本実
施形態の場合、機械ベッド10は鉄であり、マスター帯
板8はアルミである。アルミの熱膨張係数は0.000
02303/゜Cであり、鉄の熱膨張係数は0.000
0117/゜Cである。
The master strip 8 expands and contracts in the X-axis direction with the fixed point P as a starting point in response to a disturbance such as a change in the outside air temperature. If the master strip 8 and the machine bed 10 are made of the same material, they expand and contract theoretically with the same expansion rate. Master strip 8 of the same material as the workpiece
Is generally a different material than the machine bed 10. In the case of the present embodiment, the mechanical bed 10 is made of iron, and the master strip 8 is made of aluminum. Aluminum has a thermal expansion coefficient of 0.000
02303 / ° C, and the thermal expansion coefficient of iron is 0.000
0117 / ° C.

【0056】図1に示すように、既述の長さLの第1変
化量(図示せぬ)δLは、マスター帯板8の伸縮量であ
る。固定点Pと変位センサ本体23,24の定点(図示
せず)との間の2点間距離Sの第2変化量(図示せぬ)
δSが、機械ベッド10の伸縮量である。2つの熱膨張
係数の差に基づくマスター帯板8と機械ベッド10の伸
縮量の差である(δL−δS)が、変位センサ21,2
2の測定値である。すなわち、この差(δL−δS)
は、異金属間相対的変位量である。
As shown in FIG. 1, the above-mentioned first variation (not shown) δL of the length L is the amount of expansion and contraction of the master strip 8. Second change amount (not shown) of distance S between two points between fixed point P and fixed points (not shown) of displacement sensor bodies 23 and 24.
δS is the amount of expansion and contraction of the mechanical bed 10. The difference (δL−δS) between the expansion and contraction amount of the master strip 8 and the mechanical bed 10 based on the difference between the two thermal expansion coefficients is represented by displacement sensors 21 and 2.
2 is the measured value. That is, this difference (δL−δS)
Is the relative displacement between different metals.

【0057】この値(δS−δL)を基に、異種金属間
温度補正を行う。温度補正倍率Kは、次式で定義され
る。 K=(変位センサ21,22の計測値+マスター帯板8の20゜Cの下での長さ )/(マスター帯板8の20゜Cの下での長さ) ={(δL−δS)+La)/La ………式(1) ここで、Laは前述した通り20゜Cに設定された空調
下でのマスター帯板8の2点間距離である。
Based on this value (δS−δL), the temperature between different metals is corrected. The temperature correction magnification K is defined by the following equation. K = (measured values of displacement sensors 21 and 22 + length of master strip 8 under 20 ° C.) / (Length of master strip 8 under 20 ° C.) = {(ΔL−δS ) + La) / La (1) where La is the distance between two points of the master strip 8 under the air conditioning set at 20 ° C. as described above.

【0058】この温度補正倍率Kを当該NC工作機械の
X軸座標のスケーリング倍率(ゲージ変換)として用い
ることにより、20゜Cの恒常温度下での加工を行うこ
とと同等になる。このようなゲージ変換は、実質的にリ
アルタイムで行うことができる。後述するプログラムの
実行時間は、数マイクロ秒であるから、数マイクロ秒ご
とにそのゲージ変換が可能である。
By using this temperature correction magnification K as the scaling magnification (gauge conversion) of the X-axis coordinate of the NC machine tool, it is equivalent to performing processing at a constant temperature of 20 ° C. Such a gauge conversion can be performed substantially in real time. Since the execution time of a program described later is several microseconds, the gauge can be converted every several microseconds.

【0059】次に、この測定された変位量が異種金属間
の温度補正に対してどのような流れで使用されるのかに
ついて説明する。
Next, how the measured displacement amount is used for temperature correction between dissimilar metals will be described.

【0060】図5は、上記のように、NCコントロール
部マクロ変換エリア35(図4参照)に格納された相対
的変位量を示すデータに基づいて実行される温度補正の
プログラムチャートを示している。
FIG. 5 shows a program chart of the temperature correction executed based on the data indicating the relative displacement stored in the NC control section macro conversion area 35 (see FIG. 4) as described above. .

【0061】メインプログラムがスタートすると(ステ
ップ1)、プログラム進行は加工原点マクロに移行し
(ステップ2)、工作機械の各軸(既述の5軸を含む)
が動作原点である加工原点まで移動する(ステップ
3)。次いで、各軸について、座標設定が行われ(ステ
ップ4)、プログラム進行は温度補正マクロへ移行する
(ステップ5)。
When the main program starts (step 1), the program progresses to the machining origin macro (step 2), and each axis of the machine tool (including the five axes described above).
Moves to the processing origin which is the operation origin (step 3). Next, coordinate setting is performed for each axis (step 4), and the program proceeds to a temperature correction macro (step 5).

【0062】温度補正マクロでは、NCコントロール部
マクロ変換エリア35に格納されている相対的変位量の
単位表示の変更が行われる。NCコントロール部マクロ
変換エリア35に格納されているμm単位の相対的変位
量は、mm単位に変更される(ステップ6)。次に、1
6BITのBIN2進数の相対的変位量が負であるかど
うかを確認して(ステップ7)、それが負であればその
絶対値を算出して、それに負の符号を付加する(ステッ
プ9)。それが正であれば、ステップ10に進む。
In the temperature correction macro, the unit display of the relative displacement stored in the NC control section macro conversion area 35 is changed. The relative displacement amount in μm units stored in the NC control unit macro conversion area 35 is changed to mm units (step 6). Then, 1
It is checked whether or not the relative displacement of the 6-bit BIN binary number is negative (step 7). If it is negative, its absolute value is calculated and a negative sign is added to it (step 9). If it is positive, go to step 10.

【0063】ステップ10では、このように単位と符号
が整った相対的変位量を使用して、このメインプログラ
ム実行時の非空調下(外気温下)での2点間距離Lの実
長が、上記式(1)の分子として演算される。
In step 10, the actual length of the distance L between the two points under non-air conditioning (outside air temperature) at the time of execution of the main program is determined by using the relative displacements whose units and signs are adjusted as described above. , Is calculated as the numerator of the above equation (1).

【0064】この計算値を用いて、上記式(1)で定義
される温度補正倍率(スケーリング倍率値)Kが演算さ
れる(ステップ11)。この温度補正倍率KによりX軸
座標系の座標値(目盛)が再設定、すなわちスケーリン
グが行われる。NCプログラムの各軸作動指令に演算結
果の倍率Kが加味された指令で、各軸で作動するよう機
能命令が実行される(ステップ12)。これにより、温
度補正に基づいて再設定された座標系上で当該機械の各
軸が動作して穴明け等の加工が行われる。
Using this calculated value, a temperature correction magnification (scaling magnification value) K defined by the above equation (1) is calculated (step 11). The coordinate value (scale) of the X-axis coordinate system is reset by this temperature correction magnification K, that is, scaling is performed. A functional command is executed so as to operate in each axis by a command in which the magnification K of the calculation result is added to each axis operation command of the NC program (step 12). As a result, each axis of the machine operates on the coordinate system reset based on the temperature correction, and machining such as drilling is performed.

【0065】この座標系上で演算され制御される工作機
械は、20゜Cの空調室に置かれるものと等価である。
温度の測定を行わずに、空調と等価の制御が常時に行わ
れることになる。
A machine tool calculated and controlled on this coordinate system is equivalent to a machine tool placed in an air-conditioned room at 20 ° C.
The control equivalent to the air conditioning is always performed without measuring the temperature.

【0066】従来においては、上記式(1)の分子にあ
たる(変位センサの計測値+マスター帯板の20゜Cの
下での長さ)、すなわち非空調下での外気温の変化に対
するマスター帯板の実長の値を、工作機械が有している
X軸座標読取機能により求めており、この測定を行うの
に約5分の時間を要していた。これに対し、本実施形態
では、上記(1)の分子にあたる値は、NCプログラム
の1ブロック実行時間で求めることができるから、全体
としての加工時間を短縮化することができ、多数個を加
工するNC機械の稼働率の向上に大きな効果を有する。
Conventionally, it corresponds to the numerator of the above formula (1) (the measured value of the displacement sensor + the length of the master strip under 20 ° C.), that is, the master zone corresponding to the change of the outside air temperature under non-air conditioning. The value of the actual length of the plate is obtained by the X-axis coordinate reading function of the machine tool, and it takes about 5 minutes to perform this measurement. On the other hand, in the present embodiment, since the value corresponding to the numerator in the above (1) can be obtained by the execution time of one block of the NC program, the processing time as a whole can be reduced, and the processing of a large number of pieces can be performed. This has a great effect on improving the operation rate of the NC machine.

【0067】なお、上記実施形態では、加工対象物(ワ
ーク)の代替物として加工対象物と同材質(本例ではア
ルミ)のマスター帯板8を用いたが、これに代えて、機
械ベッド(工作機械)の代替物として機械ベッドと同材
質(本例では鉄)のマスター帯板を用いてもよい。
In the above embodiment, the master strip 8 made of the same material (in this example, aluminum) as the object to be processed is used as a substitute for the object to be processed (work). As a substitute for the machine tool, a master strip made of the same material as the machine bed (iron in this example) may be used.

【0068】さらに、上記実施形態のように、加工対象
物(ワーク)および機械ベッド(工作機械)のうちのい
ずれか一方の対象金属の代用品として同材質のマスター
帯板を使用する場合には、該マスター帯板をどのように
設置するかで非空調下での外気温の変化による伸縮量が
大きく変わってくる。すなわち、マスター帯板の設置状
態をいかに前記対象金属の設置状態と同等にするかがポ
イントとなる。
Further, as in the above-described embodiment, when a master strip of the same material is used as a substitute for one of the target metals of the workpiece (work) and the machine bed (machine tool), The amount of expansion and contraction due to a change in outside air temperature under non-air conditioning greatly changes depending on how the master strip is installed. That is, the point is how to make the installation state of the master strip plate equal to the installation state of the target metal.

【0069】例えば、上記従来例を例にとり説明する
と、ワークWは直線テンプレート43および断面テンプ
レート44の上に置かれているものの、両テンプレート
43,44とワークWとの接触面積はほとんど無い。こ
れに対応して、マスター帯板30も設置台33との接触
面積をほとんど無くした状態で設置するとよい。一方、
上記実施形態では、ワークであるストリンガー20がス
トリンガー固定治具7cに、その下面全面を接触した状
態で載置されているため、マスター帯板8も機械ベッド
10に対して、その下面全面を接触させた状態で設置し
ている。
For example, taking the above conventional example as an example, the work W is placed on the straight-line template 43 and the cross-sectional template 44, but there is almost no contact area between the two templates 43, 44 and the work W. Correspondingly, the master band plate 30 may be installed with almost no contact area with the installation table 33. on the other hand,
In the above embodiment, since the stringer 20 as the work is placed on the stringer fixing jig 7c in a state where the entire lower surface thereof is in contact with the stringer fixing jig 7c, the master band plate 8 also contacts the machine bed 10 with the entire lower surface thereof. It is installed in a state where it has been let.

【0070】一般的にいえば、加工対象物および工作機
械のいずれか一方(前記対象金属)と、マスター帯板と
が、同期して同一速度で同一量伸縮するように、同一方
法により取付ければよい。
Generally speaking, one of the object to be machined and the machine tool (the object metal) and the master strip are attached by the same method so that they extend and contract by the same amount at the same speed in synchronization. I just need.

【0071】[0071]

【発明の効果】本発明の金属加工方法によれば、ワーク
および前記ワークを加工する金属加工機のいずれか一方
と同じ材料で形成されたマスター材を提供するステップ
と、特定温度の下で前記マスター材の2点間の距離を測
定するステップと、前記特定温度以外の非特定温度の下
で前記マスター材と前記ワークおよび前記金属加工機の
いずれか他方との相対的変位量を測定するステップと、
前記特定温度の下で測定された前記距離と、前記非特定
温度の下で測定された前記相対的変位量とに応じて、前
記非特定温度下での前記金属加工機の座標系スケールを
補正するステップとを備えているため、非空調環境下に
おいての工作機械とワークとの異種金属間温度補正をリ
アルタイムで行うことができ、非空調下の工作機械の稼
働率を高めることができる。
According to the metal working method of the present invention, a step of providing a master material formed of the same material as one of a work and a metal working machine for working the work; Measuring a distance between two points of the master material, and measuring a relative displacement between the master material and one of the other of the workpiece and the metal working machine under a non-specific temperature other than the specific temperature. When,
Correct the coordinate system scale of the metal working machine at the non-specific temperature according to the distance measured at the specific temperature and the relative displacement measured at the non-specific temperature. Therefore, the temperature between dissimilar metals between the machine tool and the workpiece can be corrected in a non-air-conditioned environment in real time, and the operating rate of the non-air-conditioned machine tool can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、本発明による金属加工機の一実施の形
態を示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a metal working machine according to the present invention.

【図2】図2は、本実施形態のワークを示す斜視図であ
る。
FIG. 2 is a perspective view showing a work of the present embodiment.

【図3】図3は、図1のA−A線側断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken on line AA of FIG. 1;

【図4】図4は、変位センサの出力結果を演算する回路
ユニット図である。
FIG. 4 is a circuit unit diagram for calculating an output result of a displacement sensor.

【図5】図5は、温度補正マクロ等を示すフローチャー
ト図である。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a temperature correction macro and the like.

【図6】図6は、従来の金属加工機の一例を示す平面図
である。
FIG. 6 is a plan view showing an example of a conventional metal working machine.

【図7】図7は、図6の装置を示す側面図である。FIG. 7 is a side view showing the apparatus of FIG. 6;

【図8】図8は、図6の装置の一部を拡大して示す平面
図である。
FIG. 8 is an enlarged plan view showing a part of the apparatus shown in FIG. 6;

【図9】図9は、図6の装置の一部を拡大して示す平面
図である。
FIG. 9 is an enlarged plan view showing a part of the apparatus shown in FIG. 6;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 スプリング 8 マスター帯板 9 固定ピン 10 機械ベッド 11 ガイドピン 12 長穴 13 基準ロケータ 14 ボルト 15 ピン 17 ボルト 17a 立上壁部 18 背面 19 ブラケット 20 ストリンガー 21 変位センサ 22 変位センサ 23 変位センサ本体 24 変位センサ本体 25 変位部 26 変位部 27 接触先端部 28 接触先端部 30 マスター帯板 31a 変位センサコントローラ 31b 変位センサコントローラ 32 スプリング 32a プログラム実行部 33 設置台 33a PMCコネクションユニット入力カード 34 ガイド 34a PMC・CPU 35 NCコントロール部マクロ変換エリア 43 直線テンプレート 44 断面テンプレート L 2点間距離 P 定点 Q 定点 S 定点Pと変位センサの定点との間の距離 W ワーク 2 Spring 8 Master strip 9 Fixing pin 10 Mechanical bed 11 Guide pin 12 Slot 13 Reference locator 14 Bolt 15 Pin 17 Bolt 17a Rising wall 18 Back surface 19 Bracket 20 Stringer 21 Displacement sensor 22 Displacement sensor 23 Displacement sensor body 24 Displacement Sensor body 25 Displacement part 26 Displacement part 27 Contact tip part 28 Contact tip part 30 Master strip 31a Displacement sensor controller 31b Displacement sensor controller 32 Spring 32a Program execution unit 33 Installation stand 33a PMC connection unit input card 34 Guide 34a PMC / CPU 35 NC control section macro conversion area 43 Straight line template 44 Cross section template L Distance between two points P Fixed point Q Fixed point S Distance between fixed point P and fixed point of displacement sensor W W Click

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ワークと同じ材料で形成されたマスター
材を提供するステップと、 特定温度の下で前記マスター材の2点間の距離を測定す
るステップと、 前記特定温度以外の非特定温度の下で前記マスター材と
前記ワークを加工する金属加工機との相対的変位量を測
定するステップと、 前記特定温度の下で測定された前記距離と、前記非特定
温度の下で測定された前記相対的変位量とに応じて、前
記非特定温度下での前記金属加工機の座標系スケールを
補正するステップとを備えた金属加工方法。
A step of providing a master material formed of the same material as a workpiece; a step of measuring a distance between two points of the master material at a specific temperature; and a step of measuring a non-specific temperature other than the specific temperature. Measuring the relative displacement between the master material and the metal working machine that processes the workpiece under the distance, the distance measured under the specific temperature, and the measured under the non-specific temperature. Correcting the coordinate system scale of the metal working machine under the non-specific temperature in accordance with the relative displacement amount.
【請求項2】 請求項1記載の金属加工方法において、 前記非特定温度の下で前記マスター材の前記2点間の距
離を測定するステップと、 前記非特定温度の下での前記距離と前記特定温度の下で
の前記距離との差分を検出するステップとを更に備え、 前記相対的変位量を測定する変位量測定手段は、前記マ
スター材に対する相対位置を調整可能に設けられ、 前記変位量測定手段は、測定前の初期位置として該変位
量測定手段が前記差分の値をその測定値として示す位置
に設けられている金属加工方法。
2. The metal working method according to claim 1, further comprising: measuring a distance between the two points of the master material under the non-specified temperature; Detecting a difference from the distance at a specific temperature, wherein the displacement amount measuring means for measuring the relative displacement amount is provided so as to adjust a relative position with respect to the master material, and the displacement amount The metal working method, wherein the measuring means is provided at a position where the displacement amount measuring means indicates the value of the difference as a measured value as an initial position before the measurement.
【請求項3】 請求項1または2に記載の金属加工方法
において、 前記マスター材は、前記マスター材が設置されるマスタ
ー設置台に対して、前記ワークが設置されるワーク設置
台に対する前記ワークの取り付け状態と略等しい状態
で、取り付けられる金属加工方法。
3. The metal working method according to claim 1, wherein the master material is provided on a work installation table on which the work is installed, with respect to a master installation table on which the master material is installed. A metalworking method that can be installed in a state that is approximately the same as the mounting state.
【請求項4】 金属加工機本体と、 ワークと同じ材料で形成されたマスター材と、 前記金属加工機本体と前記マスター材との間の相対的変
位量を測定するための変位量測定手段と、 前記金属加工機本体の座標系スケールを補正するための
補正手段とを備え、 前記補正手段は、前記相対的変位量に応じて前記座標系
スケールを補正する金属加工機。
4. A metal working machine main body, a master material formed of the same material as a work, and a displacement measuring means for measuring a relative displacement between the metal working machine main body and the master material. And a correction unit for correcting a coordinate system scale of the metal processing machine main body, wherein the correction unit corrects the coordinate system scale according to the relative displacement amount.
【請求項5】 請求項4記載の金属加工機において、 前記変位量測定手段は、 測定手段本体と、 前記測定手段本体から出没自在に設けられ、該測定手段
本体から離間する向きに付勢される測定子とを備え、 前記マスター材は、その一端部が前記金属加工機本体に
固定される一方、その他端部が自由端とされ、 前記測定手段本体は、前記金属加工機本体に固定され、 前記測定子は、前記マスター材の前記他端部に直接的ま
たは間接的に接触した状態で設けられている金属加工
機。
5. The metal working machine according to claim 4, wherein the displacement measuring means is provided so as to be able to protrude and retract from the measuring means main body, and is biased in a direction away from the measuring means main body. The master material has one end fixed to the metal working machine main body, the other end is a free end, and the measuring means main body is fixed to the metal working machine main body. The metal working machine, wherein the probe is provided in a state of directly or indirectly contacting the other end of the master material.
【請求項6】 金属加工機本体と、 ワークと同じ材料で形成されたマスター材と、 特定温度の下での前記マスター材の2点間の距離を示す
データを格納するための手段と、 特定温度以外の非特定温度の下での前記金属加工機本体
と前記マスター材との間の相対的変位量を測定する変位
量測定手段と、 前記2点間の距離と前記相対的変位量から前記非特定温
度の下での前記マスター材の前記2点間に対応する距離
を演算する演算手段と、 前記金属加工機本体の座標系スケールを補正するための
補正手段とを備え、 前記補正手段は、前記演算手段の演算結果に応じて前記
座標系スケールを補正する金属加工機。
6. A metalworking machine main body, a master material formed of the same material as a workpiece, and means for storing data indicating a distance between two points of the master material at a specific temperature. Displacement amount measuring means for measuring a relative displacement amount between the metal working machine main body and the master material under a non-specific temperature other than a temperature, the distance from the two points and the relative displacement amount, Comprising: a calculating means for calculating a distance corresponding to the two points of the master material under a non-specific temperature; and a correcting means for correcting a coordinate system scale of the metal working machine main body, wherein the correcting means comprises: A metal working machine that corrects the coordinate system scale according to a calculation result of the calculation means.
【請求項7】 請求項4から6のいずれかに記載の金属
加工機において、 前記マスター材は、前記マスター材が設置されるマスタ
ー設置台に対して、前記ワークが設置されるワーク設置
台に対する前記ワークの取り付け状態と略等しい状態
で、取り付けられる金属加工機。
7. The metal working machine according to claim 4, wherein the master material is provided on a master installation table on which the master material is installed and on a work installation table on which the work is installed. A metal working machine to be mounted in a state substantially equal to the state of mounting the work.
【請求項8】 ワークと同じ材料で形成されたマスター
材の2点間の距離を特定温度の下で測定するステップ
と、 前記特定温度の下での前記マスター材の2点間の距離を
示すデータを格納するステップと、 前記特定温度以外の非特定温度の下で前記マスター材と
前記ワークとの相対的変位量を測定するステップと、 前記相対的変位量を示すデータを格納するステップと、 前記特定温度の下で測定された前記距離と前記非特定温
度の下で測定された前記相対的変位量とから前記非特定
温度の下での前記マスター材の前記2点間に対応する距
離を演算する演算手段と、 前記演算結果に応じて、前記非特定温度下での前記金属
加工機の座標系スケールを補正するステップの、 各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラ
ムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
8. A step of measuring a distance between two points of a master material formed of the same material as the workpiece at a specific temperature, and indicating a distance between the two points of the master material at the specific temperature. Storing data; measuring a relative displacement between the master material and the workpiece under a non-specific temperature other than the specific temperature; and storing data indicating the relative displacement. The distance corresponding to the distance between the two points of the master material under the non-specific temperature from the distance measured under the specific temperature and the relative displacement measured under the non-specific temperature. Calculating means for calculating, and a program storing a program for causing a computer to execute each step of correcting the coordinate system scale of the metal working machine under the non-specific temperature according to the calculation result. Computer-readable recording medium.
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