JPH04261751A - 工作機械における熱変位補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高精度の仕上げ加工を
行なう工作機械に適用するに好適な工作機械における熱
変位補正装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、マシニングセンタ等の工作機械に
おける熱変位補正方法としては一般に、工作機械の最大
発熱部である主軸ヘッドの温度と熱変位量との相関関係
を求めておき、該相関関係に基づいて熱変位の補正動作
を行なっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この熱変位補
正方法においては、工作機械が実際にワークに対して仕
上げ切削中であるか否かとは無関係に一様な熱変位補正
が行なわれることから、仕上げ加工の切削面に熱変位補
正動作による悪影響（例えば、切削面の凹凸の発生）が
少なからず出てしまう不都合があった。

【０００４】本発明は、上記事情に鑑み、工作機械が実
際にワークに対して仕上げ切削中であるときには補正動
作を行なわないようにすることにより、ワークの仕上げ
加工の切削面への影響を排除した形での補正動作が可能
となる工作機械における熱変位補正装置を提供すること
を目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、ワーク
を支持するワーク支持部材（５）を有し、主軸ヘッド（
１２）を前記ワーク支持部材（５）に支持されたワーク
に対して相対的に移動自在に設け、前記主軸ヘッド（１
２）に、工具（１５）を装着し得る主軸（１３）を回転
自在に設けた工作機械（１）において、前記主軸ヘッド
（１２）の温度（Ｔ１）を検出し得る温度検出手段（１
６）を設け、前記温度検出手段（１６）により検出され
た主軸ヘッド（１２）の温度（Ｔ１）に対応した熱補正
量（α）を決定する熱補正量決定手段（２１、２４）を
設け、前記主軸（１３）に装着された工具（１５）によ
り前記ワーク支持部材（５）に支持されたワークに対し
て仕上げ切削動作が行なわれているか否かを判定する判
定手段（２８）を設け、前記判定手段（２８）により前
記主軸（１３）に装着された工具（１５）により前記ワ
ーク支持部材（５）に支持されたワークに対して仕上げ
切削動作が行なわれていないと判定された場合に、前記
主軸ヘッド（１２）の前記ワーク支持部材（５）に対す
る相対的位置関係を前記熱補正量決定手段（２１、２４
）により決定された熱補正量（α）に基づいて補正する
ように制御すると共に、前記判定手段（２８）により前
記主軸（１３）に装着された工具（１５）により前記ワ
ーク支持部材（５）に支持されたワークに対して仕上げ
切削動作が行なわれていると判定された場合に、前記主
軸ヘッド（１２）の前記ワーク支持部材（５）に対する
相対的位置関係の補正動作を行なわないように制御する
補正実行制御手段（２７、３７、３９、４０）を設けて
構成される。

【０００６】また、本発明は、ワークを支持するワーク
支持部材（５）を有し、主軸ヘッド（１２）を前記ワー
ク支持部材（５）に支持されたワークに対して相対的に
移動自在に設け、前記主軸ヘッド（１２）に、工具（１
５）を装着し得る主軸（１３）を回転自在に設けた工作
機械（１）において、前記主軸ヘッド（１２）の温度（
Ｔ１）を検出し得る第１の温度検出手段（１６）を設け
ると共に、周囲の気温（Ｔ２）を検出し得る第２の温度
検出手段（１７）を設け、前記第１の温度検出手段（１
６）により検出された主軸ヘッド（１２）の温度（Ｔ１
）と前記第２の温度検出手段（１７）により検出された
周囲の気温（Ｔ２）との温度差（ΔＴ）に対応した熱補
正量（α）を決定する熱補正量決定手段（２１、２４）
を設け、前記主軸（１３）に装着された工具（１５）に
より前記ワーク支持部材（５）に支持されたワークに対
して仕上げ切削動作が行なわれているか否かを判定する
判定手段（２８）を設け、前記判定手段（２８）により
前記主軸（１３）に装着された工具（１５）により前記
ワーク支持部材（５）に支持されたワークに対して仕上
げ切削動作が行なわれていないと判定された場合に、前
記主軸ヘッド（１２）の前記ワーク支持部材（５）に対
する相対的位置関係を前記熱補正量決定手段（２１、２
４）により決定された熱補正量（α）に基づいて補正す
るように制御すると共に、前記判定手段（２８）により
前記主軸（１３）に装着された工具（１５）により前記
ワーク支持部材（５）に支持されたワークに対して仕上
げ切削動作が行なわれていると判定された場合に、前記
主軸ヘッド（１２）の前記ワーク支持部材（５）に対す
る相対的位置関係の補正動作を行なわないように制御す
る補正実行制御手段（２７、３７、３９、４０）を設け
て構成される。なお、括弧内の番号等は、図面における
対応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記
述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。以下
の「作用」の欄についても同様である。

【０００７】

【作用】上記した構成により、本発明は、工作機械（１
）によるワークの加工に際して、主軸ヘッド（１２）の
温度（Ｔ１）に基づいて熱補正量（α）が決定された後
、仕上げ切削中でないときに補正動作が実行され、仕上
げ切削中であるときには補正動作が実行されないように
作用する。

【０００８】また、本発明は、工作機械（１）によるワ
ークの加工に際して、主軸ヘッド（１２）の温度（Ｔ１
）と周囲の気温（Ｔ２）との温度差（ΔＴ）に基づいて
熱補正量（α）が決定された後、仕上げ切削中でないと
きに補正動作が実行され、仕上げ切削中であるときには
補正動作が実行されないように作用する。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１は本発明による工作機械における熱変位補正装
置の一実施例を示す制御ブロック図、図２は図１に示す
熱変位補正装置が装着された横形マシニングセンタの一
例を示す正面図、図３は図２に示す横形マシニングセン
タのＩＩＩ矢視図、図４は補正制御プログラムの一例を
示すフローチャート、図５は相関データテーブルの一例
を示す図である。

【００１０】工作機械である横形マシニングセンタ１は
、図２に示すように、ベース２を有しており、ベース２
上にはガイド部材３を介してテーブル５が、Ｘ軸方向で
ある図２紙面と直角な水平方向、即ち図３矢印Ａ、Ｂ方
向に移動駆動自在に支持されている。テーブル５の図２
左方のベース２上にはガイドレール６が、Ｚ軸方向であ
る矢印Ｅ、Ｆ方向に敷設されており、ガイドレール６上
にはコラム７が、ボールネジ９により図中左右方向、即
ちＺ軸方向である矢印Ｅ、Ｆ方向に移動駆動自在に支持
されている。即ち、コラム７の下部には、図２に示すよ
うに、ナット７ａが形成されており、ナット７ａには、
矢印Ｅ、Ｆ方向の軸心ＣＴ１を有するボールネジ９が螺
合している。更に、ボールネジ９の図２左端部には駆動
モータ１０の出力軸１０ａが接続されている。従って、
駆動モータ１０を駆動してボールネジ９を軸心ＣＴ１を
中心として矢印Ｍ、Ｎ方向に回転させることにより、ナ
ット７ａを介してコラム７を矢印Ｅ、Ｆ方向（Ｚ軸方向
）に移動駆動することが出来る。

【００１１】また、コラム７には、図２及び図３に示す
ように、主軸ヘッド１２が上下方向、即ちＹ軸方向であ
る矢印Ｃ、Ｄ方向に移動駆動自在に支持されており、主
軸ヘッド１２には主軸１３が、その軸心ＣＴ２を矢印Ｅ
、Ｆ方向に向けた形で該軸心ＣＴ２を中心として矢印Ｇ
、Ｈ方向に回転駆動自在に支持されている。主軸１３に
は種々の工具１５を、その刃先１５ａを図２右方である
矢印Ｆ方向、即ち前記テーブル５側に向けた形で装着す
ることが出来る。なお、図２に示すように、主軸ヘッド
１２上の所定の検温位置Ｐ１には、該主軸ヘッド１２の
温度を検出する第１サーミスタ１６が装着されており、
またベース２上の所定の検温位置Ｐ２には、該ベース２
の温度を検出する第２サーミスタ１７が装着されている
。

【００１２】ところで、横形マシニングセンタ１には、
図１に示すように、本発明による工作機械における熱変
位補正装置２０が装着されており、該熱変位補正装置２
０は主制御部２１を有している。主制御部２１にはバス
線２２を介してキーボード等の入力部２３、ディスプレ
イ等の表示部１９、シーケンス処理部２４、軸移動処理
部２７、加工プログラムメモリ２５、レジスタメモリ２
９、システムプログラムメモリ２６、判定部２８、テー
ブル制御部３７、主軸制御部３８、主軸ヘッド制御部３
９及びコラム制御部４０等が接続している。シーケンス
処理部２４には、温度差演算部３０、相関データテーブ
ルメモリ３１及び現在温度メモリ３２が接続されている
と共に、Ａ−Ｄ変換器３３を介して温度・電圧変換装置
３５が設けられている。更に、温度・電圧変換装置３５
には、前記主軸ヘッド１２上の第１サーミスタ１６及び
前記ベース２上の第２サーミスタ１７がそれぞれ接続さ
れている。また、テーブル制御部３７は前記テーブル５
に接続されており、主軸制御部３８は前記主軸１３に接
続されている。また、主軸ヘッド制御部３９は前記主軸
ヘッド１２に接続されており、コラム制御部４０はサー
ボアンプ３６を介して前記コラム７を駆動する駆動モー
タ１０に接続されている。

【００１３】横形マシニングセンタ１は以上のような構
成を有するので、該横形マシニングセンタ１を用いてワ
ークの加工を行なう際には、作業者は、加工すべきワー
クを図２に示す横形マシニングセンタ１のテーブル５上
に載置すると共に、該ワークの加工に使用する工具１５
を主軸１３に装着し、その状態で図１に示す入力部２３
を介して主制御部２１に対して加工開始指令を出力する
。すると、主制御部２１は、加工すべきワークに対応し
た加工プログラムＰＲＧを加工プログラムメモリ２５か
ら読み出し、該読み出された加工プログラムＰＲＧに基
づいて、テーブル制御部３７を介してテーブル５をワー
クと共に矢印Ａ、Ｂ方向（Ｘ軸方向）に移動駆動すると
共に、コラム制御部４０及びサーボアンプ３６を介して
駆動モータ１０を駆動して、コラム７を矢印Ｅ、Ｆ方向
（Ｚ軸方向）に移動駆動する。更に、主制御部２１は、
前記読み出された加工プログラムＰＲＧに基づいて、主
軸制御部３８を介して主軸１３を工具１５と共に軸心Ｃ
Ｔ２を中心として矢印Ｇ又はＨ方向に回転駆動すると共
に、主軸ヘッド制御部３９を介して主軸ヘッド１２をこ
れ等主軸１３及び工具１５と共に矢印Ｃ、Ｄ方向（Ｙ軸
方向）に移動駆動しつつ、工具１５により前記テーブル
５上のワークに対する加工を行なっていく。

【００１４】こうして、加工プログラムＰＲＧに基づく
ワークの加工を行なっていくと、主軸１３が主軸ヘッド
１２に対して軸心ＣＴ２を中心として図２矢印Ｇ又はＨ
方向に高速で回転することから、主軸１３がＺ軸方向に
熱膨張し、その結果、主軸１３に装着された工具１５が
図２右方、即ちＺ軸方向である矢印Ｆ方向に熱変位する
。そこで、該Ｚ軸方向の熱変位を補正して高精度の加工
を実現するため、主制御部２１は、前記加工開始指令が
出力されたところで、上述の加工プログラムＰＲＧに基
づくワークの加工動作と並行して、以下に述べるように
、主軸ヘッド１２の時々刻々の温度と同時刻のベース２
の温度（これは、横形マシニングセンタ１の周囲の気温
に相当すると考えられる。）との温度差に基づいて、ワ
ークの加工に伴なう熱変位の補正動作を実行する。

【００１５】即ち、主制御部２１はシーケンス処理部２
４に対して、所定時間毎に主軸ヘッド１２の温度とベー
ス２の温度との温度差に対応した熱変位量δを求めるよ
うに指令する。これを受けてシーケンス処理部２４は、
第１サーミスタ１６、第２サーミスタ１７、温度・電圧
変換装置３５及びＡ−Ｄ変換器３３を介して、主軸ヘッ
ド１２の温度Ｔ１に対応したデジタル電圧ＤＶ１及びベ
ース２の温度Ｔ２に対応したデジタル電圧ＤＶ２を算出
する。即ち、主軸ヘッド１２上の検温位置Ｐ１に装着さ
れた第１サーミスタ１６により検出された温度Ｔ１及び
ベース２上の検温位置Ｐ２に装着された第２サーミスタ
１７により検出された温度Ｔ２は、温度・電圧変換装置
３５によりそれぞれ対応した電圧Ｖ１及びＶ２に変換さ
れ、更にＡ−Ｄ変換器３３によりデジタル数値化されて
、それぞれデジタル電圧ＤＶ１及びＤＶ２に変換される
。この際、各検温位置Ｐ１、Ｐ２毎に１回の測定につい
て１０回のサンプリングを順次行ない、その内の最大値
と最小値を除いた各８個のデータに基づいて平均化され
たデジタル電圧ＤＶ１’及びＤＶ２’をそれぞれ算出す
る。なお、サンプリングされた各８個のデータ中に異常
値が含まれている場合には、該異常値を除く残りのデー
タに基づいて平均値を算出する。

【００１６】こうして、平均化されたデジタル電圧ＤＶ
１’及びＤＶ２’がそれぞれ算出されたところで、シー
ケンス処理部２４は、該算出されたデジタル電圧ＤＶ１
’及びＤＶ２’をそれぞれ対応する温度Ｔ１’及びＴ２
’に変換し、該変換された温度Ｔ１’及びＴ２’をそれ
ぞれ主軸ヘッド１２及びベース２の現在の温度として現
在温度メモリ３２に格納する。

【００１７】次いで、シーケンス処理部２４は温度差演
算部３０に対して、主軸ヘッド１２の現在の温度Ｔ１’
とベース２の現在の温度Ｔ２’との温度差ΔＴ（＝Ｔ１
’−Ｔ２’）を演算するように指令する。これを受けて
温度差演算部３０は、前記現在温度メモリ３２に格納さ
れた温度Ｔ１’、Ｔ２’を読み出し、これ等読み出され
た温度Ｔ１’、Ｔ２’間の温度差ΔＴ（＝Ｔ１’−Ｔ２
’）を演算する。

【００１８】更に、シーケンス処理部２４は、図５に示
すような、主軸ヘッド１２の温度Ｔ１’とベース２の温
度Ｔ２’との温度差ΔＴと熱変位量δとの対応関係を示
す相関データテーブルＤＴＬを相関データテーブルメモ
リ３１から読み出し、該読み出された相関データテーブ
ルＤＴＬに基づいて、前記演算された温度差ΔＴに対応
した熱変位量δを決定する。例えば、前記演算された温
度差ΔＴが０．１℃である場合には、図５に示す相関デ
ータテーブルＤＴＬから明らかなように、対応する熱変
位量δは０．５μとなり、また前記演算された温度差Δ
Ｔが２．０℃である場合には、対応する熱変位量δは１
０．０μと決定される。このように、主軸ヘッド１２の
温度Ｔ１’とベース２の温度Ｔ２’との温度差ΔＴと熱
変位量δとの対応は、相関データテーブルＤＴＬにより
１対１で関係付けられているので、両者の対応関係が非
連続な場合、即ち関数式では近似的にしか表わせないよ
うな場合においても、温度差ΔＴに対応した熱変位量δ
を相関データテーブルＤＴＬを用いて正確に求めること
が出来る。こうして、現在の温度差ΔＴに対応した熱変
位量δが求められたところで、シーケンス処理部２４は
、該求められた熱変位量δをレジスタメモリ２９に格納
する。

【００１９】こうして、現在の温度差ΔＴに対応した熱
変位量δが求められ、レジスタメモリ２９に格納された
ところで、主制御部２１は、図４に示す補正制御プログ
ラムＡＣＰをシステムプログラムメモリ２６から読み出
し、所定の時間（例えば、１秒）毎に、該読み出された
補正制御プログラムＡＣＰに基づいて、横形マシニング
センタ１が実際にワークに対して仕上げ切削中でないと
きにのみ補正動作を実行し、横形マシニングセンタ１が
実際にワークに対して仕上げ切削中であるときには補正
動作を実行しないようにすることにより、ワークの加工
形状を美麗に仕上げつつ加工に伴なう熱変位の補正動作
を適正に実行していく。

【００２０】即ち、主制御部２１は、図４に示す補正制
御プログラムＡＣＰのステップＳ１で、現在の温度差Δ
Ｔに対応した熱変位量δをレジスタメモリ２９から読み
出し、該読み出された熱変位量δと、前回の補正に際し
てレジスタメモリ２９に格納された熱変位量δ’との差
分α（＝δ−δ’）がゼロ以外の数値であるか否かを判
定する。該判定の結果、差分αがゼロ以外の数値でない
、即ち差分αがゼロであると判定された場合には、熱変
位は前回の補正以来生じていないと考えられるので、補
正動作を行なう必要はない。一方、前記判定の結果、差
分αがゼロ以外の数値であると判定された場合には、前
回の補正動作以降に熱変位が生じており、該熱変位の補
正動作を行なう必要があるので、補正制御プログラムＡ
ＣＰのステップＳ２に入り、主制御部２１は判定部２８
に対して、主軸１３に装着された仕上げ切削用の工具１
５によるテーブル５上のワークに対する実際の仕上げ切
削動作が現在行なわれているか否かを判定するように指
令する。これを受けて判定部２８は、加工プログラムＰ
ＲＧ中の現在実行中のステップの指令内容及び主軸負荷
の有無に基づいて、ワークの仕上げ切削動作が現実に行
なわれているか否かを判定する。即ち、加工プログラム
ＰＲＧ中の現在実行中のステップが仕上げ切削モードで
あり、該ステップ内で指定された送り量及び切込み量が
所定値以下であり、かつ切削に伴なう主軸負荷が生じて
いる場合には、ワークの仕上げ切削動作が実際に行なわ
れていると判定し、それ以外の場合には、ワークの仕上
げ切削動作が実際に行なわれていないと判定する。更に
、判定部２８は、ワークの仕上げ切削動作が実際に行な
われていると判定された場合には所定の仕上げ切削中信
号ＳＧ１を軸移動処理部２７に対して出力し、また、ワ
ークの仕上げ切削動作が実際に行なわれていないと判定
された場合には所定の非仕上げ切削中信号ＳＧ２を軸移
動処理部２７に対して出力する。

【００２１】こうして、補正制御プログラムＡＣＰのス
テップＳ２における判定を行なった結果、ワークの仕上
げ切削動作が現実に行なわれていないと判定され、非仕
上げ切削中信号ＳＧ２が出力された場合には、補正動作
を行なってもワークの仕上げ加工形状には悪影響を及ぼ
さないので、補正制御プログラムＡＣＰのステップＳ３
に入り、軸移動処理部２７はコラム制御部４０に対して
、熱変位の補正動作を行なうように指令する。これを受
けてコラム制御部４０は、サーボアンプ３６を介して駆
動モータ１０を駆動して、コラム７を主軸ヘッド１２、
主軸１３及び工具１５と共にＺ軸方向、即ち図２矢印Ｅ
又はＦ方向に前回の補正動作から今回の補正動作の間に
生じた熱変位量、即ち差分αに相当する量だけ移動駆動
する。この際、主軸１３に装着された工具１５によるテ
ーブル５上のワークに対する実際の仕上げ切削動作は行
なわれていないので、コラム７をＺ軸方向に差分αに相
当する量（熱補正量）だけ移動駆動しても、ワークの仕
上げ加工形状に悪影響を及ぼすようなことはない。

【００２２】こうして、差分αの熱補正量の補正動作が
行なわれたところで、補正制御プログラムＡＣＰのステ
ップＳ１に戻り、同様の手順を繰り返す。すると、ワー
クの仕上げ切削動作が実際に行なわれていないときには
、レジスタメモリ２９に格納された時々刻々の熱変位量
δに基づいて差分αが演算され、該差分αに基づいて熱
補正量の補正動作が繰り返し行なわれることとなる。

【００２３】一方、補正制御プログラムＡＣＰのステッ
プＳ２における判定の結果、ワークの仕上げ切削動作が
現実に行なわれていると判定され、仕上げ切削中信号Ｓ
Ｇ１が出力された場合には、軸移動処理部２７は、前記
熱変位補正動作を行なわない。

【００２４】こうして、熱変位補正動作が行なわれなか
ったところで、補正制御プログラムＡＣＰのステップＳ
１に戻り、同様の手順を繰り返す。すると、ワークの仕
上げ切削動作が終了しない限り熱変位補正動作が行なわ
れることはなく、従って、ワークの仕上げ加工形状に熱
変位補正動作による影響が出るようなことはない。

【００２５】このように、熱変位量δを時々刻々の温度
差ΔＴに対応した形で常時レジスタメモリ２９に格納し
ておき、ワークの仕上げ切削動作が実際に行なわれてい
るときには補正動作を行なわず、ワークの仕上げ切削動
作が実際に行なわれていないときにのみ補正動作を行な
うようにしていくと、ワークの加工形状を美麗に仕上げ
つつ適正な熱変位補正を実行することが可能となる。

【００２６】なお、上述の実施例においては、Ｚ軸方向
における熱変位補正について説明したが、同様の手順に
よりＸ又はＹ軸方向に熱変位補正を実行することも可能
である。Ｘ軸方向における熱変位補正を行なう場合には
、軸移動処理部２７はテーブル制御部３７を介して、テ
ーブル５をワークと共にＸ軸方向、即ち図３矢印Ａ、Ｂ
方向に移動駆動して主軸ヘッド１２のテーブル５に対す
るＸ軸方向の相対的位置関係を補正することにより、Ｘ
軸方向における熱変位補正動作を実行する。また、Ｙ軸
方向における熱変位補正を行なう場合には、軸移動処理
部２７は主軸ヘッド制御部３９を介して、主軸ヘッド１
２を主軸１３及び工具１５と共にＹ軸方向、即ち図２矢
印Ｃ、Ｄ方向に移動駆動して主軸ヘッド１２のテーブル
５に対するＹ軸方向の相対的位置関係を補正することに
より、Ｙ軸方向における熱変位補正動作を実行する。

【００２７】また、上述の実施例においては、図２に示
すように、横形マシニングセンタ１を構成する主軸ヘッ
ド１２及びベース２上にそれぞれ第１サーミスタ１６及
び第２サーミスタ１７を装着しておき、これ等第１サー
ミスタ１６、第２サーミスタ１７によりそれぞれ検出さ
れた温度Ｔ１、Ｔ２間の温度差ΔＴ（＝Ｔ１−Ｔ２）に
基づいて熱変位の補正動作を行なう場合について説明し
た。しかし、横形マシニングセンタ１の周囲の気温変化
があまり大きくない場合には、主軸ヘッド１２の温度変
化は全てワークの加工に起因するものであるとの考えに
立脚して、主軸ヘッド１２上の第１サーミスタ１６によ
り検出された温度Ｔ１のみに基づいて熱変位の補正動作
を簡易的に行なうことも出来る。その場合には、主軸ヘ
ッド１２の温度Ｔ１と熱変位量δとの対応関係を示す相
関データテーブル（図示せず）に基づいて、主軸ヘッド
１２の時々刻々の温度Ｔ１に対応した熱補正量が決定さ
れる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ワークを支持するテーブル５等のワーク支持部材を有し
、主軸ヘッド１２を前記ワーク支持部材に支持されたワ
ークに対して相対的に移動自在に設け、前記主軸ヘッド
１２に、工具１５を装着し得る主軸１３を回転自在に設
けた横形マシニングセンタ１等の工作機械において、前
記主軸ヘッド１２の温度Ｔ１を検出し得る第１サーミス
タ１６等の温度検出手段を設け、前記温度検出手段によ
り検出された主軸ヘッド１２の温度Ｔ１に対応した差分
α等の熱補正量を決定する主制御部２１、シーケンス処
理部２４等の熱補正量決定手段を設け、前記主軸１３に
装着された工具１５により前記ワーク支持部材に支持さ
れたワークに対して仕上げ切削動作が行なわれているか
否かを判定する判定部２８等の判定手段を設け、前記判
定手段により前記主軸１３に装着された工具１５により
前記ワーク支持部材に支持されたワークに対して仕上げ
切削動作が行なわれていないと判定された場合に、前記
主軸ヘッド１２の前記ワーク支持部材に対する相対的位
置関係を前記熱補正量決定手段により決定された熱補正
量に基づいて補正するように制御すると共に、前記判定
手段により前記主軸１３に装着された工具１５により前
記ワーク支持部材に支持されたワークに対して仕上げ切
削動作が行なわれていると判定された場合に、前記主軸
ヘッド１２の前記ワーク支持部材に対する相対的位置関
係の補正動作を行なわないように制御する軸移動処理部
２７、テーブル制御部３７、主軸ヘッド制御部３９、コ
ラム制御部４０等の補正実行制御手段を設けて構成した
ので、工作機械によるワークの加工に際して、主軸ヘッ
ド１２の温度Ｔ１に基づいて熱補正量を決定した後、仕
上げ切削中でないときにのみ補正動作を実行し、仕上げ
切削中であるときには、ワークの仕上げに影響を及ぼさ
ないように補正動作を行なわないようにすることが出来
ることから、ワークの仕上げ加工の切削面への影響を排
除した形での補正動作が可能な熱変位補正装置２０を提
供することが出来る。

【００２９】また、本発明によれば、ワークを支持する
テーブル５等のワーク支持部材を有し、主軸ヘッド１２
を前記ワーク支持部材に支持されたワークに対して相対
的に移動自在に設け、前記主軸ヘッド１２に、工具１５
を装着し得る主軸１３を回転自在に設けた横形マシニン
グセンタ１等の工作機械において、前記主軸ヘッド１２
の温度Ｔ１を検出し得る第１サーミスタ１６等の第１の
温度検出手段を設けると共に、ベース２の温度Ｔ２等の
周囲の気温を検出し得る第２サーミスタ１７等の第２の
温度検出手段を設け、前記第１の温度検出手段により検
出された主軸ヘッド１２の温度Ｔ１と前記第２の温度検
出手段により検出された周囲の気温との温度差ΔＴに対
応した差分α等の熱補正量を決定する主制御部２１、シ
ーケンス処理部２４等の熱補正量決定手段を設け、前記
主軸１３に装着された工具１５により前記ワーク支持部
材に支持されたワークに対して仕上げ切削動作が行なわ
れているか否かを判定する判定部２８等の判定手段を設
け、前記判定手段により前記主軸１３に装着された工具
１５により前記ワーク支持部材に支持されたワークに対
して仕上げ切削動作が行なわれていないと判定された場
合に、前記主軸ヘッド１２の前記ワーク支持部材に対す
る相対的位置関係を前記熱補正量決定手段により決定さ
れた熱補正量に基づいて補正するように制御すると共に
、前記判定手段により前記主軸１３に装着された工具１
５により前記ワーク支持部材に支持されたワークに対し
て仕上げ切削動作が行なわれていると判定された場合に
、前記主軸ヘッド１２の前記ワーク支持部材に対する相
対的位置関係の補正動作を行なわないように制御する軸
移動処理部２７、テーブル制御部３７、主軸ヘッド制御
部３９、コラム制御部４０等の補正実行制御手段を設け
て構成したので、工作機械によるワークの加工に際して
、主軸ヘッド１２の温度Ｔ１と周囲の気温との温度差Δ
Ｔに基づいて熱補正量を決定した後、仕上げ切削中でな
いときにのみ補正動作を実行し、仕上げ切削中であると
きには、ワークの仕上げに影響を及ぼさないように補正
動作を行なわないようにすることが出来ることから、工
作機械における熱変位補正動作を、ワークの仕上げ加工
の切削面への影響を排除した形で、かつ周囲の気温の変
動に対応した形で適正に実行することが出来る熱変位補
正装置２０の提供が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による工作機械における熱変位補正装置
の一実施例を示す制御ブロック図である。

【図２】図１に示す熱変位補正装置が装着された横形マ
シニングセンタの一例を示す正面図である。

【図３】図２に示す横形マシニングセンタのＩＩＩ矢視
図である。

【図４】補正制御プログラムの一例を示すフローチャー
トである。

【図５】相関データテーブルの一例を示す図である。

【符号の説明】

１……工作機械（横形マシニングセンタ）５……ワーク
支持部材（テーブル） １２……主軸ヘッド １３……主軸 １５……工具 １６……第１の温度検出手段（第１サーミスタ）１７…
…第２の温度検出手段（第２サーミスタ）２０……熱変
位補正装置 ２１……熱補正量決定手段（主制御部）２４……熱補正
量決定手段（シーケンス処理部）２７……補正実行制御
手段（軸移動処理部）２８……判定手段（判定部） ３７……補正実行制御手段（テーブル制御部）３９……
補正実行制御手段（主軸ヘッド制御部）４０……補正実
行制御手段（コラム制御部）Ｔ１……主軸ヘッドの温度 Ｔ２……周囲の気温（ベースの温度） ΔＴ……温度差 α……熱補正量（差分）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ワークを支持するワーク支持部材を有
   し、主軸ヘッドを前記ワーク支持部材に支持されたワー
   クに対して相対的に移動自在に設け、前記主軸ヘッドに
   、工具を装着し得る主軸を回転自在に設けた工作機械に
   おいて、前記主軸ヘッドの温度を検出し得る温度検出手
   段を設け、前記温度検出手段により検出された主軸ヘッ
   ドの温度に対応した熱補正量を決定する熱補正量決定手
   段を設け、前記主軸に装着された工具により前記ワーク
   支持部材に支持されたワークに対して仕上げ切削動作が
   行なわれているか否かを判定する判定手段を設け、前記
   判定手段により前記主軸に装着された工具により前記ワ
   ーク支持部材に支持されたワークに対して仕上げ切削動
   作が行なわれていないと判定された場合に、前記主軸ヘ
   ッドの前記ワーク支持部材に対する相対的位置関係を前
   記熱補正量決定手段により決定された熱補正量に基づい
   て補正するように制御すると共に、前記判定手段により
   前記主軸に装着された工具により前記ワーク支持部材に
   支持されたワークに対して仕上げ切削動作が行なわれて
   いると判定された場合に、前記主軸ヘッドの前記ワーク
   支持部材に対する相対的位置関係の補正動作を行なわな
   いように制御する補正実行制御手段を設けて構成した工
   作機械における熱変位補正装置。
2. 【請求項２】　　ワークを支持するワーク支持部材を有
   し、主軸ヘッドを前記ワーク支持部材に支持されたワー
   クに対して相対的に移動自在に設け、前記主軸ヘッドに
   、工具を装着し得る主軸を回転自在に設けた工作機械に
   おいて、前記主軸ヘッドの温度を検出し得る第１の温度
   検出手段を設けると共に、周囲の気温を検出し得る第２
   の温度検出手段を設け、前記第１の温度検出手段により
   検出された主軸ヘッドの温度と前記第２の温度検出手段
   により検出された周囲の気温との温度差に対応した熱補
   正量を決定する熱補正量決定手段を設け、前記主軸に装
   着された工具により前記ワーク支持部材に支持されたワ
   ークに対して仕上げ切削動作が行なわれているか否かを
   判定する判定手段を設け、前記判定手段により前記主軸
   に装着された工具により前記ワーク支持部材に支持され
   たワークに対して仕上げ切削動作が行なわれていないと
   判定された場合に、前記主軸ヘッドの前記ワーク支持部
   材に対する相対的位置関係を前記熱補正量決定手段によ
   り決定された熱補正量に基づいて補正するように制御す
   ると共に、前記判定手段により前記主軸に装着された工
   具により前記ワーク支持部材に支持されたワークに対し
   て仕上げ切削動作が行なわれていると判定された場合に
   、前記主軸ヘッドの前記ワーク支持部材に対する相対的
   位置関係の補正動作を行なわないように制御する補正実
   行制御手段を設けて構成した工作機械における熱変位補
   正装置。