JP2016221593A - 工作機械、演算方法及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
(dT/dt)・c=−T(t)h+q(t)・・・・(1)
なおTは基準温度から上昇した温度を示し、hは放熱係数を示し、cは熱容量を示し、qは制御装置1からコラム55に伝導した熱量を示し、ZはZ軸方向における熱変位量を示し、αは熱膨張係数を示す。
ΔZc (t+dtc)=ΔZc (t)・exp(−hz dtc)・・・(4)
なおhz は第1熱変位量の時定数を示し、dtcは経過時間を示し、ΔZc は第1熱変位量を示す。時定数hz は、測定結果に基づき、予め定める。
ΔZp (t+dtc)=ΔZp (t)・exp(−hp dtc)・・・(5)
なおhp は第2熱変位量の時定数を示し、ΔZp は第1熱変位量を示す。時定数hp は、測定結果に基づき、予め定める。
ΔZc (t+dt)=ΔZc (t)・exp(−hz dt)+(1−exp(−hz dt))・qz ・・・(6)
なおqz は制御装置1から伝導した熱によって生じる第1熱変位量の最大値を示し、測定によって予め定める。またdtは経過時間を示す。
ΔZp (t+dt)=ΔZp (t)・exp(−hp dt)+(1−exp(−hp dt))・qp ・・・(7)
なおqp は制御装置1から伝導した熱によって生じる第2熱変位量の最大値を示し、測定によって予め定める。
ΔZ(t+dt、P)=ΔZc (t+dt)+ΔZp (t+dt)・(P−Z0 )・・・(8)
なお前述したように、Z0 は主軸ヘッド56の最下位置を示す。
補正は、以下の式に基づいて行う。
Zop=P−ΔZ(t、P)・・・(9)
なおZopは補正後の目標位置を示し、ΔZ(t、P)はステップS11で演算した変位量を示す。
制御部10は、Z軸方向における各位置に対応させて、コラム55の変位量を記憶し、データベースを作成してもよい。図6は制御部10によるデータベース作成処理を説明するフローチャートである。なおZ軸方向の各位置を示すパラメータとしてZn (n=0、1、2、・・・、MAX)が不揮発性メモリに予め設定してあるものとする。Z0 は、主軸ヘッド56の最下位置を示し、nの値が大きくなるに従って、Zn はより上側の位置を示し、ZMAX は最上位置を示す。
10 制御部(演算部、補正部、第2演算部、第2補正部、加算部)
55 コラム
56 主軸ヘッド
57 主軸
430 Z軸方向移動機構(移動機構)
Claims (7)
- 主軸を支持する主軸ヘッドと、該主軸ヘッドを支持しており、上下に延びたコラムと、該コラムに設けてあり、前記主軸ヘッドが上下に移動する為の移動機構と、前記コラムに設けてあり、前記主軸及び移動機構の駆動を制御する制御装置とを備える工作機械において、
前記制御装置から伝導した熱によって、前記移動機構の下側で前記コラムが上下方向に変位した熱変位量を演算する演算部を備えること
を特徴とする工作機械。 - 前記制御装置にて設定した前記主軸における上下位置の目標値に、前記演算部の演算結果を加算して、前記目標値を補正する補正部を備え、
前記制御装置は、前記補正部の補正結果に基づいて、前記移動機構の駆動を制御すること
を特徴とする請求項1に記載の工作機械。 - 前記移動機構に対応した上下位置にて、前記制御装置は前記移動機構の反対側に位置し、
前記制御装置から伝導した熱によって、前記移動機構を設けた位置で前記コラムが上下方向に変位した第2熱変位量を演算する第2演算部と、
前記演算部にて演算した熱変位量及び前記第2演算部にて演算した第2熱変位量を加算する加算部と
を備えること
を特徴とする請求項1に記載の工作機械。 - 前記コラムの各上下位置に対応付けて、前記第2演算部にて前記第2熱変位量を演算し、前記加算部の加算結果を前記コラムの各上下位置に対応付けて記憶すること
を特徴とする請求項3に記載の工作機械。 - 前記制御装置にて設定した前記主軸における上下位置の目標値に、前記加算部の加算結果を加算して、前記目標値を補正する第2補正部を備え、
前記制御装置は、前記第2補正部の補正結果に基づいて、前記移動機構の駆動を制御すること
を特徴とする請求項3又は4に記載の工作機械。 - 主軸を支持する主軸ヘッド、該主軸ヘッドが上下に移動する為の移動機構並びに前記主軸及び移動機構の駆動を制御する制御装置を支持するコラムの熱変位量を演算する演算方法であって、
前記制御装置から伝導した熱によって、前記移動機構の下側で前記コラムが上下方向に変位した熱変位量を演算することを特徴とする演算方法。 - 制御プログラムに従って、主軸ヘッドが上下に移動する為の移動機構を支持するコラムの熱変位量を演算する制御装置で実行可能なコンピュータプログラムであって、
前記制御装置を前記コラムに設けてあり、
前記制御装置を、前記制御装置から伝導した熱によって、前記移動機構の下側で前記コラムが上下方向に変位した熱変位量を演算する演算部として機能させること
を特徴とするコンピュータプログラム。
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JP2015107661A JP6500602B2 (ja) | 2015-05-27 | 2015-05-27 | 工作機械、演算方法及びコンピュータプログラム |
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JP6556413B1 (ja) * | 2018-10-31 | 2019-08-07 | 三菱電機株式会社 | 数値制御装置、学習装置および学習方法 |
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JP2006065716A (ja) * | 2004-08-30 | 2006-03-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 変形誤差の補正方法 |
JP2010030009A (ja) * | 2008-07-30 | 2010-02-12 | Brother Ind Ltd | 工作機械の熱変位補正方法及び熱変位補正装置 |
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2015
- 2015-05-27 JP JP2015107661A patent/JP6500602B2/ja active Active
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