JPH04102760U - 熱変位計測補正装置 - Google Patents

熱変位計測補正装置

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JPH04102760U
JPH04102760U JP1032691U JP1032691U JPH04102760U JP H04102760 U JPH04102760 U JP H04102760U JP 1032691 U JP1032691 U JP 1032691U JP 1032691 U JP1032691 U JP 1032691U JP H04102760 U JPH04102760 U JP H04102760U
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JP
Japan
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tool
thermal displacement
correction
length
spindle
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Withdrawn
Application number
JP1032691U
Other languages
English (en)
Inventor
俊雄 横本
Original Assignee
三菱重工業株式会社
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Filing date
Publication date
Application filed by 三菱重工業株式会社 filed Critical 三菱重工業株式会社
Priority to JP1032691U priority Critical patent/JPH04102760U/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 工作機械の主軸及び刃物台間の熱変位補正を
正確に行なうものである。 【構成】 基準工具長をマスタ工具とセンサとの接触に
より得ると共に、一定時間後再度の測定により熱変位を
含む工具長を直接得ることにより、熱変位を直接計測・
演算することができる。

Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】
本考案はNC旋盤等の工作機械の熱変位計測補正装置に関する。
【0002】
【従来の技術とその課題】
従来より、被加工物の高精度加工のため工作機械においては、熱変位補正を行 なっている。熱変位補正の顕著な例としては、主軸ベアリング近傍の温度変化を 温度センサにより検出し、その温度変化量に対応する補正量を計算して熱変位を 補正している。
【0003】 ところが、主軸ベアリングの熱がヘッドストック全体に吸収されたり外気に伝 わることから、主軸ベアリングの温度上昇と温度センサの測定温度上昇との間に は時間的なずれが生じてしまう。したがって、センサによる検出温度により熱変 位量を求めて補正した場合には、その時間のずれ分だけ正確な補正とならないと いう欠点があった。
【0004】 本考案は、上述の如き時間的なずれのない正確な熱変位補正を行なう熱変位計 測補正装置の提供を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成する本考案は、刃物台に取付けたマスタ工具とこのマスタ工 具が主軸外周に接触したことを検出する検出器とを備え、上記主軸と刃物台との 距離の測定により定寸が加工できる状態におけるマスタ工具の工具長を記憶する 記憶装置と、この記憶装置の工具長と任意の状態の測定における工具長との熱変 位量を演算する演算装置と、この演算結果に基づき全工具に熱変位補正をかける 補正装置とを有することを特徴とする。
【0006】
【作用】 マスタ工具と検出器により、マスタ工具が検出器に接触したときの信号から、 マスタ工具の工具長を計算し、当該工具長と基準となる状態におけるマスタ工具 長の差を演算し、これを補正量として補正装置はNCに補正値を伝達する。この 結果、問題となる熱変位量は刃物台と主軸間の距離に影響を及ぼすわけであるか ら、この距離の変化を直接測定し、これを熱変位量として補正することで、正確 な熱変位補正が可能となる。
【0007】
【実施例】
ここで、図1〜図3を参照して本考案の実施例を説明する。まず、本考案によ る計測補正の原理から図2、図3にて説明する。
【0008】 図2において、NC旋盤の主軸中心5を中心に回転する主軸チャック1の外周 部には、センサ2が押し当てられている。すなわち、このセンサ2は、図3に示 すように主軸先端面に基端が取付けられたアーム7によって主軸チャック1の外 周部に押し当てられる。
【0009】 一方、刃物台3には、まずマスタ工具4が取付けられる。
【0010】 かかる図1において、主軸中心5からセンサ2の端面までの距離l1 、センサ 端面から機械原点6に刃物台中心があるときのマスタ工具4の端までの距離l2 、マスタ工具4と刃物台中心6との長さlM とし、主軸中心5と座標原点6との 距離Lとした場合、熱により変化するのは距離Lであるが、主軸チャック1の熱 膨張は機械全体の熱変位に比べて非常に小さくl1 はほとんど変化しないと考え られる。 このため、熱変位により例えば距離L0 がL1 に変化した場合を考え ると、次式を得る。 L0 =l1 +lM +l201 =l1 +lM +l21 ここでl20,l21はl2 にあってL0 の場合のl2 及びL1 の場合のl2 をそ れぞれ示す。 したがって、熱変位はL1 −L0 =l21−l20となる。 NCにおいてはこの熱変位量が工具長に付加されるため、L0 における工具長 lM0,L1 における工具長lM1により演算が行なわれる。
【0011】 今、定寸が加工できる状態で、刃物台中心である機械原点6より刃物台を移動 させマスタ工具4をセンサ2に当てる。センサ2にマスタ工具4が接触するとセ ンサ2よりON信号がNCに伝達され、送りが停止する。信号が発せられたとき の刃物中心6の座標値X0 がNCに記憶される。 この座標値X0 によりマスタ工具4の基準状態における工具長lM0は次式とな る。 lM0=X0 −2l1 この場合、距離l2 を2倍するのは、座標が直径指令であるため、その指令に 則して移動距離を2l1 としたものである。
【0012】 次に一定時間後、再度同じ方法でマスタ工具4の工具長lM1を測定する。つま り、マスタ工具4がセンサ2に接触したときの刃物台中心の座標値をX1 とした とき、マスタ工具の工具長lM1は次式となる。 lM1=X1 −2l1 このX1 に熱変位が含まれており、結局基準工具長lM0に対して熱変位を含む 工具長lM1が得られる。
【0013】 図1は計測補正のためのブロック図で、マスタ工具長記憶装置10には、基準 工具長lM0が記憶され、工具長計測装置11には熱変化後の一定時間経過したと きの工具長lM1が取り込まれる。 そして、熱変位量演算装置12では、上記基準工具長lM0と工具長lM1が入力 されて、熱変位量△lが次式の如く求められる。 △l=lM0−lM2 この△lは補正装置13を介してNCに伝達され、熱変位補正が行なわれる。
【0014】
【考案の効果】
以上説明した如く本考案では、主軸と刃物台の間の熱変位量を直接計測するこ とができ、正確な熱変位補正が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の実施例のブロック図である。
【図2】熱変位の演算のための説明図である。
【図3】センサの取付状態を示す構成図である。
【符号の説明】
1 主軸チャック 2 センサ 3 刃物台 4 マスタ工具 5 主軸中心 6 機械原点 10 マスタ工具長記憶装置 11 工具長計測装置 12 熱変位量演算装置 13 補正装置

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 刃物台に取付けたマスタ工具とこのマス
    タ工具が主軸外周に接触したことを検出する検出器とを
    備え、上記主軸と刃物台との距離の測定により定寸が加
    工できる状態におけるマスタ工具の工具長を記憶する記
    憶装置と、この記憶装置の工具長と任意の状態の測定に
    おける工具長との熱変位量を演算する演算装置と、この
    演算結果に基づき全工具に熱変位補正をかける補正装置
    とを有する、熱変位計測補正装置。
JP1032691U 1991-02-06 1991-02-06 熱変位計測補正装置 Withdrawn JPH04102760U (ja)

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JPH04102760U true JPH04102760U (ja) 1992-09-04

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06335844A (ja) * 1993-05-25 1994-12-06 Hitachi Seiko Ltd 工作機械の変位量の測定方法
JP2018027599A (ja) * 2016-08-18 2018-02-22 中村留精密工業株式会社 工作機械の加工誤差の補正方法
JP2019000945A (ja) * 2017-06-16 2019-01-10 中村留精密工業株式会社 工作機械のワーク加工方法
JP2019013996A (ja) * 2017-07-05 2019-01-31 中村留精密工業株式会社 工作機械のワーク加工方法

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Effective date: 19950518