JP2015009339A - 工作機械の温度測定位置決定方法およびそのための装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】工作機械の温度測定位置決定方法は、第一モデルM1に温度分布Dを与え、機械本体1の構造体の第一熱変位量αを推定する第一構造解析工程110と、第一モデルM1を複数のブロックに分割した第二モデルM2を作成し、一部のブロックBの温度を所定温度Tにて均一化し、その他のブロックBに温度分布Dを与え、機械本体1の構造体の第二熱変位量βを推定する第二構造解析工程120と、第一熱変位量αと第二熱変位量βとの差に基づいて、所定位置Pを決定する指標とする温度Tpを求める最適温度演算工程130と、第一モデルM1における節点の温度および温度Tpに基づいて、所定位置Pを選定する最適位置演算工程140と、を備える。
【選択図】 図6
Description
また、特許文献1の温度測定位置を決定する方法は、補正係数を乗じた幾何計算を組み合わせて定められる関係式により熱変位の推定を行っている。
すなわち、複数の温度測定位置を決定することにより、構造体の温度分布をより細かく把握することができるため、より精度よく加工点の熱変位を推定できる。
本実施形態によれば、複数の基準節点Sjの変位量に基づいて所定位置Piを決定することにより、より精度よく構造体の熱変位を把握できるため、より高精度に加工点の熱変位を推定できる。
Claims (5)
- 機械本体の構造体の所定位置に配置された温度センサからの温度情報に基づいて前記機械本体の構造体の熱変位を推定する熱変位推定処理を用いて、工作物の加工中に発生する前記機械本体の構造体の熱変位を補正する機能を有する工作機械に適用され、
前記所定位置を決定する温度測定位置決定方法は、
前記機械本体の構造体に基づいて作成される第一モデルに少なくとも一つの温度分布を与え、有限要素法による構造解析を行い、前記機械本体の構造体の第一熱変位量を推定する第一構造解析工程と、
前記第一モデルを複数のブロックに分割した第二モデルを作成し、前記複数のブロックのうち一部のブロックの温度を所定温度にて均一化し、その他のブロックに前記温度分布を与え、有限要素法による構造解析を行い、前記機械本体の構造体の第二熱変位量を推定する第二構造解析工程と、
少なくとも一つの前記機械本体の構造体の基準節点における前記第一熱変位量と前記第二熱変位量との差に基づいて、前記所定位置を決定する指標とする温度を求める最適温度演算工程と、
前記第一モデルにおける前記第二モデルの一部のブロックに相当する範囲内に存在する複数の節点の温度と、前記最適温度演算工程によって求められた前記指標とする温度とに基づいて、前記複数の節点の位置から前記所定位置を選定する最適位置演算工程と、を備える工作機械の温度測定位置決定方法。 - 前記第二構造解析工程は、複数の前記一部のブロックについて前記一部のブロック毎に前記第二熱変位量の推定を行うことにより、複数の前記第二熱変位量を取得し、
前記最適温度演算工程は、第一評価関数に基づいて、各々の前記一部のブロック毎に前記指標とする温度を求め、
前記第一評価関数は、前記基準節点における前記第一熱変位量と、各々の前記一部のブロックの温度を前記所定温度にて均一化した場合に得られる前記基準節点における各々の前記複数の第二熱変位量との差のすべての総和値とし、
前記最適位置演算工程は、各々の前記一部のブロックについて前記所定位置を選定する、請求項1の工作機械の温度測定位置決定方法。 - 前記基準節点は、複数の基準節点であり、
前記最適温度演算工程は、第二評価関数に基づいて前記指標とする温度を求め、
前記第二評価関数は、各々の基準節点における前記第一熱変位量と、前記一部のブロックの温度を前記所定温度にて均一化した場合に得られる前記各々の基準節点における前記第二熱変位量との差のすべての総和値とする、請求項2の工作機械の温度測定位置決定方法。 - 前記第一構造解析工程および前記第二構造解析工程は、前記第一熱変位量および前記第二熱変位量の推定を、異なる複数の温度分布毎に行い、
前記最適温度演算工程は、第三評価関数に基づいて前記指標とする温度を求め、
前記第三評価関数は、前記第一モデルを各々の温度分布とした場合において前記基準節点における前記第一熱変位量と、第二モデルの前記一部のブロックの温度を前記所定温度にて均一化した場合において、前記その他のブロックの温度を前記各々の温度分布とした場合に得られる前記基準節点における前記第二熱変位量との差のすべての総和値とする、請求項2または3の工作機械の温度測定位置決定方法。 - 機械本体の構造体の所定位置に配置された温度センサからの温度情報に基づいて前記機械本体の構造体の熱変位を推定する熱変位推定処理を用いて、工作物の加工中に発生する前記機械本体の構造体の熱変位を補正する機能を有する工作機械に適用され、
前記所定位置を決定する温度測定位置決定装置は、
前記機械本体の構造体に基づいて作成される第一モデルに少なくとも一つの温度分布を与え、有限要素法による構造解析を行い、前記機械本体の構造体の第一熱変位量を推定する第一構造解析部と、
前記第一モデルを複数のブロックに分割した第二モデルを作成し、前記複数のブロックのうち一部のブロックの温度を所定温度にて均一化し、その他のブロックに前記温度分布を与え、有限要素法による構造解析を行い、前記機械本体の構造体の第二熱変位量を推定する第二構造解析部と、
少なくとも一つの前記機械本体の構造体の所定節点における前記第一熱変位量と前記第二熱変位量との差に基づいて、前記所定位置を決定する指標とする温度を求める最適温度演算部と、
前記第一モデルにおける前記第二モデルの一部のブロックに相当する範囲内に存在する複数の節点の温度と、前記最適温度演算工程によって求められた前記指標とする温度とに基づいて、前記複数の節点の位置から前記所定位置を選定する最適位置演算部と、を備える工作機械の温度測定位置決定装置。
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