JP2009297840A - 工作機械および工作機械における変位補正方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 回転軸12に取り付けられワークWを加工する工具9の変位量データと該工具9の変位に影響を与える所定の因子データとの相関関係に基づいて工具9の変位量を求めて該工具9の変位補正を行う工作機械1において、所定の因子データに、工作機械1における適所の温度データを含めるとともに、更に回転軸12の回転数データおよび回転軸12の変位量データを含めて相関関係を示す工具9の変位補正を行うための演算式を得る変位量演算式生成装置30と、変位量演算式生成装置30により得られた演算式に基づいて工具9の変位量を演算する変位量演算部42aおよび変位量演算部42aにより演算された工具9の変位量に基づいて該工具9の変位補正を行う変位補正部42bを有するNC制御装置40と、を有する。
【選択図】 図1
Description
変位量データ検出器16は、回転軸変位量データ検出器16aおよび工具変位量データ検出器16bを含んでいる。
第1入力手段31は、例えば、キーボード、マウス、或いはタッチパネル等で構成されており、この第1入力手段31より、第1処理手段32における所要の処理に必要な情報が入力される。
Z=I+C1×T1+C2×T2+C3×T3+C4×T4+C5×N
+C6×d
ここで、
Z:工具9の変位量
T1:クイル6の温度
T2:スペーサ6aの温度
T3:ハウジング10の温度
T4:ベッド2の温度
N:回転軸12の回転数
d:回転軸12の変位量
I:定数
C1乃至C6:補正係数
第2入力手段41は、例えば、キーボード、マウス、或いはタッチパネル等で構成されており、この第2入力手段41より、第2処理手段42における所要の処理に必要な情報が入力される。
すなわち、まずステップS10において、ワークテーブル8に支持部材8aを介して工具変位量データ検出器16bを取り付けかつ工具ホルダ13にテストバーを取り付けるとともに、オペレータが変位量演算式生成装置30の第1入力手段31から所要の情報を入力して因子データおよび工具9の変位量データの検出を開始する。この因子データおよび工具9の変位量データの検出は、例えば、回転軸12の回転数を0〜40000min−1の範囲でランダムに変化させながら行い、回転数が変化している過程および回転数を一定に保持した状態のいずれにおいても温度データ、回転数データ、および変位量データを検出する。
Z=−451.1+8.7752×T1+17.5846×T2
+5.5711×T3−10.8275×T4+0.03801×N
+0.7736×d
すなわち、まずステップS30において、ワークテーブル8上の支持部材8a、工具変位量データ検出器16b、および工具ホルダ13のテストバーを取り外し、続いて、ワークテーブル8にワークWを載置しかつ工具ホルダ13に工具9を取り付ける。そして、オペレータが第2入力手段41から所要の情報を入力してワークWの切削加工を開始するとともに、この切削加工の開始に並行して各検出器により因子データの検出を開始する。
Z=I+C1×T1+C2×T2+C3×T3+C4×T4+C5×N
+C6×d+C7×T7+C8×T8+…+CnTn
[数4]
Z=I+C1×T1+C2×T2+C3×T3+C4×T4+C5×N
+C6×d+C7×N2
1:工作機械
2:ベッド
3:コラム
4:サドル
5:加工ヘッド
6:クイル
7:スピンドルユニット
8:ワークテーブル
8a:支持部材
9:工具
10:ハウジング
11:ベアリング
12:回転軸
13:工具ホルダ
14:スピンドルモータ
15a:温度検出器(ベッド用)
15b:温度検出器(クイル用)
15c:温度検出器(ハウジング用)
15d:温度検出器(スペーサ用)
15e:温度検出器(コラム用)
15f:温度検出器(加工室用)
16a:回転軸変位量データ検出器
16b:工具変位量データ検出器
17:回転数データ検出器(エンコーダ)
20:各軸の駆動機構
20x:X軸駆動機構
20y:Y軸駆動機構
20z:Z軸駆動機構
30:変位量演算式生成装置
31:第1入力手段
32:第1処理手段
32a:変位量演算式生成部
33:第1記憶手段
40:NC制御装置
41:第2入力手段
42:第2処理手段
42a:変位量演算部
42b:変位補正部
43:第2記憶手段
100:工作機械
101:ハウジング
102:ベアリング
103:回転軸
104:工具
Claims (4)
- 回転軸に取り付けられワークを加工する工具の変位量データと該工具の変位に影響を与える所定の因子データとの相関関係に基づいて前記工具の変位量を求めて該工具の変位補正を行う工作機械において、
前記所定の因子データに、前記回転軸の回転数データおよび前記回転軸の変位量データのうち少なくともいずれか一方を含めて前記相関関係を示す前記工具の変位補正を行うための演算式を得る変位量演算式生成手段と、
前記変位量演算式生成手段により得られた演算式に基づいて前記工具の変位量を演算する変位量演算手段と、
前記変位量演算手段により演算された工具の変位量に基づいて該工具の変位補正を行う変位補正手段と、
を有することを特徴とする工作機械。 - 回転軸に取り付けられワークを加工する工具の変位量データと該工具の変位に影響を与える所定の因子データとの相関関係に基づいて前記工具の変位量を求めて該工具の変位補正を行う工作機械において、
前記所定の因子データに、前記工作機械の適所の温度データを含めるとともに、更に前記回転軸の回転数データおよび前記回転軸の変位量データのうち少なくともいずれか一方を含めて、前記工具の変位量データと前記所定の因子データとの相関関係を示す前記工具の変位補正を行うための演算式を多変量解析により得る変位量演算式生成手段と、
前記変位量演算式生成手段により得られた演算式に基づいて前記工具の変位量を演算する変位量演算手段と、
前記変位量演算手段により演算された工具の変位量に基づいて該工具の変位補正を行う変位補正手段と、
を有することを特徴とする工作機械。 - 回転軸に取り付けられワークを加工する工具の変位量データと該工具の変位に影響を与える所定の因子データとの相関関係に基づいて前記工具の変位量を求めて該工具の変位補正を行う工作機械における変位補正方法において、
前記所定の因子データに、前記回転軸の回転数データおよび前記回転軸の変位量データのうち少なくともいずれか一方を含めることを特徴とする工作機械における変位補正方法。 - 回転軸に取り付けられワークを加工する工具の変位量データと該工具の変位に影響を与える所定の因子データとの相関関係に基づいて前記工具の変位量を求めて該工具の変位補正を行う工作機械における変位補正方法において、
工作機械の適所の温度データを検出するステップと、
前記回転軸の回転数データおよび前記回転軸の変位量データのうち少なくともいずれか一方を検出するステップと、
前記工具の変位量データを検出するステップと、
前記所定の因子データに、前記工作機械の適所の温度データを含めるとともに、更に前記回転軸の回転数データおよび前記回転軸の変位量データのうち少なくともいずれか一方を含めて、前記工具の変位量データと前記所定の因子データとの相関関係を多変量解析により演算式として得るステップと、
前記得られた演算式に基づいて前記工具の変位量を演算するステップと、
前記演算された工具の変位量に基づいて該工具の変位補正を行うステップと、
を有することを特徴とする工作機械における変位補正方法。
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JP2013255978A (ja) * | 2012-06-14 | 2013-12-26 | Jtekt Corp | 熱変位補正装置 |
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JPH08267342A (ja) * | 1995-04-03 | 1996-10-15 | Makino Milling Mach Co Ltd | 工作機械の制御方法および装置 |
JP2000061780A (ja) * | 1998-08-18 | 2000-02-29 | Nagoya Industrial Science Research Inst | 工作機械の熱変位量推定方法 |
JP2005088126A (ja) * | 2003-09-17 | 2005-04-07 | Matsuura Machinery Corp | 回転主軸の変位補正方法 |
JP2007007752A (ja) * | 2005-06-29 | 2007-01-18 | Okuma Corp | 主軸工具先端の変位補正方法 |
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