JP2000505578A - 切削工作機械における動的変位を補正する方法および装置 - Google Patents

切削工作機械における動的変位を補正する方法および装置

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Abstract

(57)【要約】 本発明による方法および装置の目的は、工作機械の振動により生じる動的変位を、従来の方法で可能であった補正よりもより正確に補正することである。本発明による方法では、工具と工作物の作用点における変位を直接に決定する外乱を決定する。外乱から数学的プロセスモデルを形成させ、外乱の非統計学的成分を形成させるために用いる。前記プロセスモデルをベースにして、作用点における外乱の将来的特性を予測し公式化するとともに、変位の修正に用いる。本発明による方法は工具の表面粗さを改善するために適用できる。

Description

【発明の詳細な説明】 切削工作機械における動的変位を補正する方法および装置 本発明は、切削工作機械における動的変位を補正する方法および装置に関する ものである。ここで補正とは、工具と工作物との間の相対運動方向(いわゆる感 度方向SensitivitatSr1ChtUng)において目標量からのずれとして生じる変位を 補償しようとするものである。 切削工作機械により高品質の加工を得るためには、工作物に対する工具の理想 的な運動軌道からの運動ずれをできるだけ小さくする必要がある。しかしながら 実際には工作機械の振動、工作機械の静的変形および熱による変形が生じるため に、加工された表面の変形および粗さが大きくなる。 切削工作機械が作動している場合、たとえば駆動装置、伝動装置、軸受或いは カッターエッジの係合により工作機械に振動が伝わる。たとえば旋削機械でスト レート丸削りを行う場合、工作物の回転軸線と工具との間隔が動的に変化すると 、工具の表面粗さが増大する。同様に工作物に対して正面フライスまたは側面切 削ディスクが軸線方向に変位すると、表面が粗悪になる。半径方向のフライス削 りまたは円筒研削の場合には、工作物の表面垂線の方向に工具の軸線が変位する と、加工結果が悪くなる。 振動は直線軸それ自体にかかわることもあり、目標運動からの運動ずれを生じ させる。したがって、送り方向に直線運動している工具保持体または工作物保持 体の振動がたとえば位置決め過程の際に、或いは動的な外力により発生する。 運動のずれを減らす一つの可能性は工作機械の構成にある。たとえば支持装置 の構成、伝動装置の構成、および駆動装置の連結部の構成においてコストを上げ れば改善を行うことができる。しかしこの種の処置に対するコストは非常に大き なものであり、達成可能な改善に比べれば受け難いものである。 精度を改善するための他の可能性は、運動のずれを補正することにある。この 場合、調整により外乱の原因を減らすことが考えられる。他方、調整により外乱 の影響を補正することも考えられる。しかしこれらの方法は、工作機械において 典型的に生じる1000Hz以下の振動数の場合に原理的な限界にぶつかる。と いうのも測定時間、演算時間、位置調整時間が振動の周期のオーダーにあり、し たがって安定な調整ができないからである。このため別の可能性として、外乱の 原因を測定して、外乱の原因が作用個所に伝わっている時間内に作用個所におい て適当な位置調整補正を行う方法がある。この方法はいわゆるエコー補正として 知られている。この場合外乱の測定は本来の工作物加工プロセス外で行われるの で、補正をその時点に関してもその大きさに関しても運動ずれの実際値と一致さ せるためには、補正器の区間にわた ってプロセスのできるだけ正確なモデルコピーが必要である。この方法の結果は 満足なものではなく、加工された工作物の表面を決定的に改善させるものではな い。 本発明の課題は、動的変位をきわめて正確に補正することができ、したがって 工作物の表面を飛躍的に改善できる、冒頭で述べた種類の方法および装置を提供 することである。 この課題は、本発明によれば、工具と工作物との間での変位の作用個所におい て変位を直接決定する外乱を検出すること、外乱から数学的なプロセスモデルを 形成させ、このプロセスモデルをベースにして外乱の非統計学的成分を形成させ ること、前記プロセスモデルをベースにして、前記作用個所に生じる外乱の将来 的特性を先行的に評価すること、前記将来的特性に応じて感度方向における変位 を補正することにより解決される。 本発明の有利な方法では、感度方向における変位の補正を、工作機械において 感度方向に作用する付加的なアクチュエータの位置調整により行うか、或いは感 度方向に作用する工作機械の既存の駆動部の位置調整により行うか、或いは工作 機械に付加的に設けられた補助体を感度方向に動的に移動させることにより行う 。 本発明による方法によれば、まず動的な影響力がリアルタイムで補正される。 このために事前に(a priori)工作機械のシステム特性が既知である必要がない点 が従来知られている方法とは異なっている。工作機械に付加的に装着された位置 調整ユニット(アクチュエータ)また は工作機械の既存の位置調整ユニットまたは動的に移動する補助体の運動は、ど の時点においても工作物と工具保持装置との間隔を感度方向に変化させて、工具 と工作物との間で感度方向において生じる変位を補正する。 工作機械に生じる実際の変位が典型的には振動数範囲の特定の振動数で振幅の 突出を有することにより、予測が可能になる。 本発明の有利な方法では、外乱として変位を直接測定する。変位はたとえば工 作物と工具保持部の間で測定することができ、他方工作物と工具の間で、たとえ ば工作物と工具の間で作用する付加的なアクチュエータにより補正される。 同様に本発明の有利な方法では、外乱として、工具保持体、スピンドルカセッ トおよび(または)スピンドルにおける感度方向での移動を測定してもよい。こ の変形実施形態は特に旋削機械において適用可能で、直接測定が不可能な場合、 或いは直接測定が測定ミスを生じさせるような場合に適用すると有利である。 同様に本発明の有利な方法では、外乱として、加工時に工具と工作物との間に 生じる力を測定する。この場合、複数個のパワーセンサを使用して力の個々の成 分を測定することが可能である。即ち感度方向に作用する受動的な力と、この力 に対して垂直に作用する切削力と、これら両方の力に垂直に作用する送り力とを 測定することが可能である。これらすべての力成分から切削深さに関する情報、 したがって動的変位に関する情報を得ることが できる。というのも切削深さと力の間には近似的に線形関係があるからである。 1個または複数個のパワーセンサが力の流れの中に設けられている場合には、 パワー信号から得られる変位信号をアクチュエータの既知の位置調整分だけ修正 して、実際の変位を推測する必要がある。同じことは、変位を直接に測定して、 アクチュエータまたは駆動部の位置調整が測定した変位信号に対応している場合 にも適用される。 本発明による有利な方法では、数学的プロセスモデルが自己回帰特性を有して いるか、或いは数学的プロセスモデルが移動平均法にしたがって作用する。両方 法の組み合わせ或いは他のプロセスモデルの適用も可能である。この種のプロセ スモデルはたとえば言語信号処理方法から知られているものであり、言語信号処 理方法の場合には伝送データの量を減らすために用いられる。 本発明による有利な方法では、数学的プロセスモデルを通信技術のフィルタの 形態で実現する。 この種の補正を原理的に可能にするためには、工具と工作物の間に発生した変 位が、発生した時点よりも予測時間分だけある程度前に既知でなければならない 。したがってこの種の補正方法は、本発明によれば、評価を少なくとも測定区間 、演算区間、位置調整区間の全遅延時間だけ先行させるようにして実現される。 したがってこの最小予測時間によれば、能動的な各位置調整装置は、位置調整信 号を印加した後に実際に所望の位置調整値に 達するためにはある程度の時間を必要とする。さらに出力信号と位置調整信号の 演算には時間を要する。 さらに本発明の有利な方法によれば、評価に基づいて行った位置調整を測定し 、実際の変位と比較し、その差を数学的プロセスモデルの適応に使用する。 簡単な変形実施形態によれば、位置調整を行うための測定値の代わりに、評価 値を実際の変位と比較し、その差を数学的プロセスモデルの適応に使用するよう にしてもよい。 さらに本発明の有利な実施形態では、外乱と、実際の外乱と依然に評価した外 乱との差とを数学的プロセスモデルの適応に使用する。 本発明によれば、アクチュエータまたは工作機械の位置調整駆動部を位置調整 するためには、或いは補助体を作動させるためには2つの方法が適している。一 つは、アクチュエータまたは工作機械の位置調整或いは補助体の作動を、その作 用が、作用個所に生じる外乱の、評価に関係する実際の変化と時間的に同じであ るように、制御することである。 この変形実施形態は、切削厚さを浅くして且つ高品質の表面を得る場合に適用 される。 ところで本発明は別の問題を解決するためにも有利に適用される。 加工の間、工作機械は主にその固有振動数で振動している。この固有振動数は 、特に大きな切削出力で切削プロセスの場合、同じ振動数の波形として工作物に 伝達す る。たとえば工作物が1回転した後に、前もって生じていた波のなかに新たに切 り込みを始めると、工作機械はさらに動的に励起される。この作用は再生的振動 と呼ばれる。再生的振動は、既存の表面波形部と感度方向における工具の振動と の位相関係に強く依存している。このような再生的振動を回避するためには、従 来では切削出力を低減させるしかなかった。 再生的振動を回避するため、本発明によれば、補助体の作用が、作用個所に生 じる外乱の、評価に関係する実際の変化よりも時間的に前に実現するように、補 助体の位置調整または動作を制御する。これにより、再生的振動作用を回避する ための能動的な位相シフトが可能である。切削出力を増大させても差し支えない 。この効果は、感度方向における変位を、測定区間、演算区間または位置調整区 間の遅延時間よりも長い時間にわたって予測することができるという本発明の特 徴により可能になる。 位置調整・位置決め運動の場合、工作物・工具システム内で直線運動するユニ ットの理想的な送り運動からの動的な運動ずれが補正される。 この場合、従来より周知の調節原理に基づいて、予測は送り誤差の主振動数成 分の通過幅を示している。これにより、送り誤差の主振動数成分以外の振動数成 分は駆動部にフィードバックされない。従来の調節体系に比べると、このような バンドパスフィルタリングされるフィードバックは著しく大きな効果と安定性と を有している。この場合、振動を予測するための適応フィルタとして無 限パルスレスポンスフィルタを使用すると特に好適なフィルタ作用が得られる。 補助体緩衝装置に関連して、予測は工作機械の振動している構成要素群の主振 動数のためのバンドパスフィルタを表している。予測は適当な遅延と増幅を持た せて主振動数を緩衝させるためにも用いられる。 本発明による方法を実施するためには、 作用個所における変位を直接決定する外乱を測定するための測定装置と、 数学的プロセスモデルを表示するために適した演算装置とが設けられ、演算装 置は、測定したを処理し、作用個所に生じる外乱の将来の特性を評価し、この評 価に応じて、感度方向(x)における変位を補正するための信号を周期的に発生 させる装置が適している。 この装置には、本発明によれば、工具・工作物システムの感度方向における変 位を補正するため、感度方向に作用する既存の駆動部に加えて、感度方向に作用 するアクチュエータが設けられている。 アクチュエータが工作物保持装置と工作機械との間に配置されているのが有利 である。 たとえば旋削機械において、感度方向がスピンドルの軸線方向と一致している ならば、即ち工作物の正面側が加工されるならば、アクチュエータが工作物と工 作物保持装置との間、或いは工具と工作物保持体との間、或いは工具保持体と工 作機械との間に配置される。 アクチュエータに対しては種々の作動原理を適用可能 である。たとえばアクチュエータは圧電型としてまたは磁気ひずみ型として駆動 することができる。また液圧作用型アクチュエータであっても、またリニアモー タの原理で作動するアクチュエータであってもよい。 本発明による装置は、変位を生じさせる工作機械の構成要素の少なくとも一つ における感度方向での変位を補正するため、アクチュエータを介して感度方向に 移動可能な少なくとも一つの補助体が設けられているように構成してもよい(補 助体緩衝装置)。 補助体は電磁的に駆動され、または圧電駆動される。 この補助体緩衝装置はたとえば工具保持体に取りつけられ、予測される工具保 持体の変位の方向と逆の方向へ加速される。このようにして生じた補助体緩衝装 置の振動が位相および振幅に関し一致していると、特に工具保持体の主振動を効 果的に緩衝させることができる。 特定の条件のもとでは、感度方向における変位を補正するため、この方向での 既存の位置調整駆動部が用いられる。有利には、リニア駆動のために使用される 駆動部である。 この変形実施形態は、特にいわゆる高速工具において適用可能である。この場 合、精密旋削機械で能動的な工具位置調整を得るために線形駆動部が使用される 。高速工具装置は、たとえば眼鏡の球面レンズのような回転対称な表面を旋削す るのに適している。切削力と工具の送りにより機械的な振動が生じ、目標送り運 動に重畳される。この振動を能動的に制御しなければ十分な表面品質 を得ることはできない。本発明による方法によれば表面の粗さを典型的には10 ナノメーターに低減させることができ、これは従来得られた値のほんの一部にす ぎない。この場合運動のずれは、線形駆動部の可動部分に直接取りつけられてい る振動センサにより測定することができる。 他方高速工具の場合、線形駆動部に付加的に取りつけられているアクチュエー タ、有利には圧電型アクチュエータを用いても補正が可能である。 測定装置は、たとえば相対変位の測定に適した容量性センサ、或いは絶対変位 の測定に適した振動センサである。また測定装置を干渉計によって実現してもよ い。 測定装置は有利には工具保持体、または工具保持体の工具受容部に配置され、 或いはアクチュエータも工具保持装置と工作物または工作機械の間、または工具 と工具保持体の間に配置されている。 測定装置が直接配置できない場合、或いは直接配置すると工作物のサイズまた は形状のために測定ミスが生じるような場合には、本発明によれば、測定装置は 複数個の測定ピックアップ部からなり、これらの測定ピックアップ部が、スピン ドル、スピンドルボックスおよび工具の運動或いは運動成分をイメージ化する。 本発明によれば、変位の測定をパワー測定により行ってもよい。このため1個 または複数個のパワーセンサが設けられていてもよい。パワーセンサはたとえば 工具とアクチュエータの間に配置される。 次に、本発明を実施形態に関しより詳細に説明する。 図1は 本発明による方法により駆動される付加的なアクチュエータを備えた 旋削機械を示す図である。 図2は 公知のエコー方法におけるモデル形成部を示す図である。 図3は 本発明による方法におけるモデル形成部を図2に比較して示した図で ある。 図4は 自己回帰性プロセスモデルをベースにして運動変位を予測するための 本発明による方法の原理図である。 図5は 連続切削型の精密旋削機械における工具と工作物の振動を示す例で、 振動数範囲でのグラフである。 図6は 図5の振動において予測を行うための適応性フィルタの原理図である 。 図7は 図5の振動において実際の変位と予測値とを比較した図である。 図8は 断続切削型フライス機械における工具と工作物の振動を示す第2の例 で、振動数範囲で示すグラフである。 図9は 図8の振動において予測を行うための適応性フィルタの原理図である 。 図10は 図8の振動において実際の変位と予測値とを比較した図である。 図11は 間接測定ピックアップ部における測定処理 の原理を示す図である。 図12は 通常の加工による工作物の表面構造を示す図である。 図13は 本発明による方法を用いた加工による工作物の表面構造を示す図であ る。 図14は パワー測定を適用した本発明による方法のモデル形成部を示す図であ る。 以下の実施形態は、付加的に設けられるアクチュエータを備えた実施形態に関 わるものである。 まず、本発明による方法を旋削機械に適用した例について説明する。図1は旋 削機械の概略図であり、旋削機械はスピンドル1を有し、該スピンドル1の工作 物受容部に工作物2が固定されている。スピンドル1はスピンドルボックス3内 に支持されている。工具4はアクチュエータ6を介して工具保持体5で保持され ている。 工作物2と工具保持体5との間隔は容量性センサ7により常時測定される。セ ンサ7の検知面の直径は工作物2上での回転工具4の切削幅よりもかなり大きく 、数ミリメートルである。したがって、丸い工作物2の表面の凹凸部分は検知さ れない。 図中x,y,zは工作物2が移動できる運動方向を示しており、この場合xは 感度方向を示し、この感度方向において工作物2および(または)回転工具4は 旋削機械内で振動することにより互いに接近する方向または離間する方向へわず かに変位する。 アクチュエータ6はx方向にのみ移動可能である。こ の例では、アクチュエータ6は圧電駆動されるアクチュエータであり、本発明に よる方法により制御される。アクチュエータ6による回転工具4の移動はマイク ロメートルのオーダーで行われる。工作物の表面は、工作物2と回転工具4との 間隔変化をアクチュエータ6が同位相および同振幅で阻止する程度に改善される 。 図2及び図3は、本発明による補正方法と従来公知のエコー補正方法とを比較 して示したものである。エコー補正方法では、変位を生じさせる外乱f(t)が その作用位置よりもはるか前方の発生位置において測定される。測定されるのは たとえば駆動部の振動である。駆動部の振動は工作機械の構造に起因して生じる もので、回転工具4にある程度の時間的位相ずれが生じた時に処理出発値として 発生する。 (t)の測定信号を処理するために利用する。アクチュエータ6はその慣性によ り一定の反応時間を必要とし、この時間は信号処理時間をも含めて振動の測定位 置から作用位置に至るまでの振動の経過時間よりも短くなければならない。この 場合位置調整は、工作物に生じる変位と可能なかぎり同位相且つ同振幅で行う必 要がある。プロセスを正確にモデリングする方法は困難が伴うため正確な補正は 不可能である。 これに対して本発明による方法は、測定した変位値x(ti)の過去値からモ デル形成部により決定される変 行う。この種の予測は測定区間、演算区間、動作区間による遅延の影響を補正す る。 図4は、このような予測値を形成させるために適したモデルを示している。走 査インターバルTの走査時点tiで測定した変位値x(ti)は、数学的プロセス モデル8で処理される。このプロセスモデル8は変位値x(ti)の非統計学的 成分を生じさせる。 本実施形態のように信号x(t)の走査インターバルTを全遅延時間に等しく なるよう選定すると、予測の実現が特に簡単になる。 本例の場合、プロセスモデルは自己回帰性(autoregressiv)プロセスモデルで ある。 プロセスモデル8から得られるスペクトル分布は、プロセス分析部9に対する 入力を形成する。プロセス分析部9においては、このスペクトル分布から次の走 査時点 に用いる。 この場合走査インターバルTは、測定区間、演算区間および動作区間の全遅延 時間に等しくなるような大きさ x(ti+1)とが正確に一致すればするほど、有意の予測誤差(verbleibende Pra ediktionsfehlcr)e(t)は小さくなる。この有意の予測誤差e(t)は特に外 乱中の推測統計学的成分により決定される。 図5は、旋削機械において回転工具が非断続的に係合する際に生じる工具・工 作物振動の典型的な例の振動数スペクトルを示している。本例における加工時の 回転数はn=1000回/分である。予測値の検出は、それぞれ次の走査時点ti+1 に対してのみ行った。 図6は、この例に適した適応フィルタの作動原理を示している。フィルタ係数 hk(i)は、各走査インターバルにおいて最小平均2乗アルゴリズムを用いて 得られる。この場合、実際に測定した変位値x(ti)が処理される。さらにこ の例では、その都度の有意の補正誤差e(ti)が考慮される。この補正誤差e (ti)は別個に測定される。このようにして、たとえば工具および工作物にお ける熱的過程により生じる一時的な変位も補正することができた。 図7は、旋削機械において実際に測定された変位を示している。この場合プロ セスモデル8においておよびプロセス分析部9においてもそれぞれ8個の走査イ ンターバルTの時間ランクを考慮した。x(ti)は実際に測 測値、e(ti)は有意の補正誤差である。実際には以後の変位の59%が補正 された。 図の上部に示すように、アクチュエータ6の遅延時間は0.45msであり、 演算時間は0.05ms、測定時間は0.1msである。これから、必要な予測 (走査インターバルTに等しい)が加算されて0.6msになる。これによりほ ぼ1700Hzの振動数が得られ、し たがって工作機械に典型的に生じる500Hz以下の重要な振動数を補正するこ とができた。 図8から図10までは、フライス機械に対する予測値を決定する例を示してい る。フライス機械の場合には切削工具の係合が常に中断するので、旋削機械の場 合とは基本的に異なる工具・工作物振動の振動スペクトルが発生する。この点は 図8と図5を比較しても明らかである。回転数nがn=6000回/分の場合f0 =100Hzの基本振動数とこれに対応した高調波を生じさせる。 振動数スペクトルの種類により、基本振動数に対応する振動周期を予測するこ とができ、したがって短期予測と長期予測の組み合わせが可能である。 図9は、長期予測(Long-Term-Prediction)のための適応フィルタを示している 。フィルタ係数bK(i)は基本振動数f0の周期に対して決定され、その結果こ の周期内で、実際の変位値x(ti)よりも遅延値n.Tだけ先行する予測値、 即ち基本振動数f0の振動周期Nだけ先行する予測値を求めることができる。こ こで N=n.T=1/f0 である。 図10は、基本振動数f0=1000Hzに対して実際に測定した変位値と、予 測値x(t)の曲線と、有意の補正誤差e(t)を示している。 図の上部は遅延時間の分布を示している。この例ではコンピュータの遅延が大 きな役割を持っている。 従来では、変位x(ti)が工作物と工具の間で直接測 定されることを前提としていた。たとえば非常に面積の小さな工作物または段付 きの工作物の場合、直接の測定は不可能である。したがって、工具と工作物から 成るシステムに最終的に変位を生じさせた場所での変位が測定される。変位を生 じさせるのはスピンドルボックス内でのスピンドルの回転誤差とスピンドルボッ クスの振動である。これらはともに工作物を振動させ、工具保持体を工作機械に 対して振動させる。これら三つの原因は相乗して動的な変位を生じさせ、加工時 に工作物の表面に表面欠陥を生じさせる。 図11は、動的変位を生じさせる個々の振動の相互作用を示している。 図12と図13は、旋削機械で工作物を加工した後に測定した表面のグラフを 、本発明による変位補正方法を適用した場合と適用しなかった場合とで示したも のである。回転数をn=1000回/分、エッジ半径を0.3mm、送りを20μ m/回転として回転させた。これら2つのグラフを比較してわかるように、表面 粗さをほぼファクター2だけ減少できた。他種の工作機械に対して理論的に分析 したところ、部分的に表面粗さを著しく減少できることが判明した。 変位x(t)を直接に測定する代わりに、加工時に回転工具4と工作物2の間 に生じる値からF(t)を測定することにより外乱を測定するようにしてもよい 。図14はこの場合のモデル形成部を示している。力信号F(t)は回転工具4 と工作物2の間の変位x(t)また は工具保持体5と工作物2の間の変位x(t)を近似的に表している。というの は、力と切断深さとの間には十分線形的な関係があるからである。アクチュエー タ6により回転工具4は、モデル形成部により外乱特性の過去 される。測定は力の流れ(Kraftschluss)のなかで行われ、したがって外乱F(t )自身が測定されるのではなく、アクチュエータ6の位置調整分だけ修正された 外乱F’(t)が測定されるので、フィルタを適用する前にアクチュエータの位 置調整の大きさで測定信号の修正を行うことにより、外乱特性を表現する必要が ある。それゆえ、 (t)を力信号から減算する。その結果得られる信号が外乱特性をあらわしてい る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),CA,JP,US (72)発明者 ヒルビンク ローベルト ドイツ連邦共和国 デー・52072 アーヘ ン ルースベルクシュトラーセ 43

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.工具と工作物との間の感度方向において目標値からのずれとして生じる切削 工作機械における動的変位を補正する方法において、 工具と工作物との間での変位の作用個所において変位を直接決定する外乱を 検出すること、 外乱から数学的なプロセスモデルを形成させ、このプロセスモデルをベース にして外乱の非統計学的成分を形成させること、 前記プロセスモデルをベースにして、前記作用個所に生じる外乱の将来的特 性を先行的に評価すること、 前記将来的特性に応じて感度方向における変位を補正すること、 を特徴とする方法。 2.感度方向における変位の補正を、工作機械において感度方向に作用する付加 的なアクチュエータの位置調整により行うことを特徴とする、請求項1に記載の 方法。 3.感度方向における変位の補正を、感度方向に作用する工作機械の既存の駆動 部の位置調整により行うことを特徴とする、請求項1に記載の方法。 4.感度方向における変位の補正を、工作機械に付加的に設けられた補助体を感 度方向に動的に移動させることにより行うことを特徴とする、請求項1に記載の 方法。 5.外乱として変位を直接測定することを特徴とする、請求項1から4までのい ずれか一つに記載の方法。 6.外乱として、工具保持体、スピンドルカセットおよび(または)スピンドル における感度方向での移動を測定することを特徴とする、請求項1から4までの いずれか一つに記載の方法。 7.外乱として、加工時に工具と工作物との間に生じる力を測定することを特徴 とする、請求項1から4までのいずれか一つに記載の方法。 8.加工時に工具と工作物との間に生じる力を感度方向および(または)これに 対して垂直な方向で測定することを特徴とする、請求項7に記載の方法。 9.数学的プロセスモデルが自己回帰特性を有していることを特徴とする、請求 項1から8までのいずれか一つに記載の方法。 10.数学的プロセスモデルが移動平均法にしたがって作用することを特徴とす る、請求項1から8までのいずれか一つに記載の方法。 11.数学的プロセスモデルをフィルタの形態で利用することを特徴とする、請 求項1から10までのいずれか一つに記載の方法。 12.前記評価を少なくとも測定区間、演算区間、位置調整区間の全遅延時間だ け先行させることを特徴とする、請求項1から11までのいずれか一つに記載の 方法。 13.評価に基づいて行った位置調整を測定し、実際の 変位と比較し、その差を数学的プロセスモデルの適応に使用することを特徴とす る、請求項1から12までのいずれか一つに記載の方法。 14.評価値を実際の変位と比較し、その差を数学的プロセスモデルの適応に使 用することを特徴とする、請求項1から12までのいずれか一つに記載の方法。 15.外乱と、実際の外乱と以前に評価した外乱との差とを数学的プロセスモデ ルの適応に使用することを特徴とする、請求項1から12までのいずれか一つに 記載の方法。 16.補助体の作用が、作用個所に生じる外乱の、評価に関係する実際の変化と 時間的に同じであるように、補助体の位置調整または作用を制御することを特徴 とする、請求項1から15までのいずれか一つに記載の方法。 17.補助体の作用が、作用個所に生じる外乱の、評価に関係する実際の変化よ りも時間的に前に実現するように、補助体の位置調整または動作を制御すること を特徴とする、請求項1から15までのいずれか一つに記載の方法。 18.工作物保持装置と工作物保持体(5)とを備えた切削工作機械における、 請求項1から17までのいずれか一つに記載の方法を実施するための装置におい て、 作用個所における変位を直接決定する外乱(x(t))を測定するための測定 装置(7)と、数学的プロセスモデル(8)を表示するために適した演算装 置(9)とが設けられ、演算装置(9)は、測定した外乱(xi(t))を処理し 、作用個所に生じる外乱(x(t))の将来の特性を評価(x(ti+1))し、この 評価(x(ti+1))に応じて、感度方向(x)における変位を補正するための信 号を周期的に発生させることを特徴とする装置。 19.工具・工作物システムの感度方向(x)における変位を補正するため、感 度方向(x)に作用する既存の駆動部に加えて、感度方向に作用するアクチュエ ータ(6)が設けられていることを特徴とする、請求項18に記載の装置。 20.アクチュエータ(6)が工作物保持装置と工作機械との間に配置されてい ることを特徴とする、請求項19に記載の装置。 21.アクチュエータ(6)が工作物(2)と工作物保持装置との間に配置され ていることを特徴とする、請求項19に記載の装置。 22.アクチュエータ(6)が工具(4)と工作物保持体(5)との間に配置さ れていることを特徴とする、請求項19に記載の装置。 23.アクチュエータ(6)が工具保持体(5)と工作機械との間に配置されて いることを特徴とする、請求項19に記載の装置。 24.アクチュエータ(6)が圧電型アクチュエータであることを特徴とする、 請求項19から23までのいずれか一つに記載の装置。 25.アクチュエータ(6)が磁気ひずみ型アクチュエータであることを特徴と する、請求項19から23までのいずれか一つに記載の装置。 26.アクチュエータ(6)が液圧作用型アクチュエータであることを特徴とす る、請求項19から23までのいずれか一つに記載の装置。 27.アクチュエータ(6)がリニアモータであることを特徴とする、請求項1 9から23までのいずれか一つに記載の装置。 28.変位を生じさせる工作機械の構成要素の少なくとも一つにおける感度方向 (x)での変位を補正するため、アクチュエータ(6)を介して感度方向に移動 可能な少なくとも一つの補助体が設けられていることを特徴とする、請求項28 に記載の装置。 29.補助体が電磁的に駆動されていることを特徴とする、請求項28に記載の 装置。 30.補助体が圧電駆動されていることを特徴とする、請求項28に記載の装置 。 31.感度方向(x)に作用する既存の駆動部がリニア駆動部であることを特徴 とする、請求項18から30までのいずれか一つに記載の装置。 32.測定装置(7)が、相対変位の測定に適した容量センサであることを特徴 とする、請求項18から31までのいずれか一つに記載の装置。 33.測定装置(7)が、絶対変位の測定に適した振動センサであることを特徴 とする、請求項18から31 までのいずれか一つに記載の装置。 34.測定装置(7)が、干渉計であることを特徴とする、請求項18から31 までのいずれか一つに記載の装置。 35.測定装置(7)が、1個または複数個のパワーセンサであることを特徴と する、請求項18から31までのいずれか一つに記載の装置。 36.測定装置(7)が工具保持体(5)に配置されていることを特徴とする、 請求項18から35までのいずれか員つに記載の装置。 37.測定装置(7)が工具保持体(5)の工具受容部に配置されていることを 特徴とする、請求項36に記載の装置。 38.測定装置(7)が工具保持装置と工作機械の間に配置されていることを特 徴とする、請求項18から35までのいずれか一つに記載の装置。 39.測定装置(7)が工作物(2)と工作物保持装置の間に配置されているこ とを特徴とする、請求項18から35までのいずれか一つに記載の装置。 40.測定装置(7)が工具(4)と工具保持体(5)の間に配置されているこ とを特徴とする、請求項18から35までのいずれか一つに記載の装置。 41.測定装置(7)が工具保持体(5)と工作機械の間に配置されていること を特徴とする、請求項18から35までのいずれか一つに記載の装置。 42.測定装置(7)が複数個の測定ピックアップ部か らなり、これらの測定ピックアップ部が、スピンドル、スピンドルボックス(3 )および工具(4)の運動或いは運動成分をイメージ化することを特徴とする、 請求項18から41までのいずれか一つに記載の装置。
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