JPH0569276A - 旋盤の熱変位補正方法 - Google Patents
旋盤の熱変位補正方法Info
- Publication number
- JPH0569276A JPH0569276A JP26108891A JP26108891A JPH0569276A JP H0569276 A JPH0569276 A JP H0569276A JP 26108891 A JP26108891 A JP 26108891A JP 26108891 A JP26108891 A JP 26108891A JP H0569276 A JPH0569276 A JP H0569276A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- correction
- thermal displacement
- machining
- error
- displacement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 機械の個差に対する校正を施した高精度の熱
変位補正が行えるようにする。 【構成】 所定の補正演算式による熱変位補正を行い
ながらマスタワークＷを加工し、そのままチャッキング
しておく。タレット２の工具ステーションの一つには確
認用変位センサＳＥを取付けておき、このセンサＳＥを
加工位置に割出す。前記の加工を行ったマスタワークＷ
を主軸６に保持したままで加工プログラム１６を実行さ
せ、前記補正演算式に従って熱変位補正を行いながら
空運転を行う。この空運転時に、確認用変位センサＳＥ
によりマスタワークＷの加工誤差を計測する。その誤差
計測値ＸＥから前記補正演算式の特定項の校正定数Ｋ
を演算する。この校正定数Ｋで校正した補正演算式に
より、以後の加工プログラム１６の実行時に熱変位補正
を行う。
変位補正が行えるようにする。 【構成】 所定の補正演算式による熱変位補正を行い
ながらマスタワークＷを加工し、そのままチャッキング
しておく。タレット２の工具ステーションの一つには確
認用変位センサＳＥを取付けておき、このセンサＳＥを
加工位置に割出す。前記の加工を行ったマスタワークＷ
を主軸６に保持したままで加工プログラム１６を実行さ
せ、前記補正演算式に従って熱変位補正を行いながら
空運転を行う。この空運転時に、確認用変位センサＳＥ
によりマスタワークＷの加工誤差を計測する。その誤差
計測値ＸＥから前記補正演算式の特定項の校正定数Ｋ
を演算する。この校正定数Ｋで校正した補正演算式に
より、以後の加工プログラム１６の実行時に熱変位補正
を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、タレット旋盤等にお
ける旋盤の熱変位補正方法に関する。
ける旋盤の熱変位補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】旋盤では、切削によって大量の熱が発生
するため、各部の熱変位によって、主軸の軸心位置や方
向のずれ、あるいはタレット等の刃物台の軸心位置や方
向のずれが生じる。そのため加工精度が低下する。
するため、各部の熱変位によって、主軸の軸心位置や方
向のずれ、あるいはタレット等の刃物台の軸心位置や方
向のずれが生じる。そのため加工精度が低下する。
【０００３】従来、ＮＣ旋盤において、このような熱変
位に対処するため、タレット等に設けたタッチセンサに
より、加工済みのワークの直径を計測し、次のワークを
加工するときに、加工誤差が寸法公差内に収まるように
工具位置を補正することが行われている。
位に対処するため、タレット等に設けたタッチセンサに
より、加工済みのワークの直径を計測し、次のワークを
加工するときに、加工誤差が寸法公差内に収まるように
工具位置を補正することが行われている。
【０００４】しかし、加工後にその加工誤差を計測し、
次のワークの加工時に補正する方式であるため、熱変位
に対して補正を行う場合、運転休止後の最初の１個は補
正することができない。すなわち、運転の休止によって
旋盤の熱変位が戻るため、休止後の運転再開時には、前
のワークの誤差計測値が使用できない。
次のワークの加工時に補正する方式であるため、熱変位
に対して補正を行う場合、運転休止後の最初の１個は補
正することができない。すなわち、運転の休止によって
旋盤の熱変位が戻るため、休止後の運転再開時には、前
のワークの誤差計測値が使用できない。
【０００５】このような問題点を解消する方法として、
本出願人は、主軸台と刃物台との相対熱変位量や、ボー
ルねじの温度を検出し、これら検出値から所定の補正演
算式に従って補正量を演算することにより、運転休止後
の最初の１個のワークから誤差補正が行えるようにした
補正方法を案出した。
本出願人は、主軸台と刃物台との相対熱変位量や、ボー
ルねじの温度を検出し、これら検出値から所定の補正演
算式に従って補正量を演算することにより、運転休止後
の最初の１個のワークから誤差補正が行えるようにした
補正方法を案出した。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、同じ補正演算
式で熱変位補正を行っていながら、個々の機械によって
演算結果に若干の違いが生じ、熱変位補正の高精度化を
充分に達成することができなかった。このような機械の
個差は、例えば温度を直接に測定できないボールねじに
おける測定誤差によって生じると考えられる。
式で熱変位補正を行っていながら、個々の機械によって
演算結果に若干の違いが生じ、熱変位補正の高精度化を
充分に達成することができなかった。このような機械の
個差は、例えば温度を直接に測定できないボールねじに
おける測定誤差によって生じると考えられる。
【０００７】この発明の目的は、機械の個差に対する校
正を施した高精度の熱変位補正が行える旋盤の熱変位補
正方法を提供することである。
正を施した高精度の熱変位補正が行える旋盤の熱変位補
正方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明の熱変位補正方
法を、実施例に対応する図１と共に説明する。所定の補
正演算式（）による熱変位補正を行いながらマスタワ
ーク（Ｗ）を加工し、そのままチャッキングしておく。
刃物台（８）の工具ステーションの一つには確認用変位
センサ（ＳＥ）を取付けておき、このセンサ（ＳＥ）を
加工位置に割出す。前記の加工を行ったマスタワーク
（Ｗ）を主軸（６）に保持したままで加工プログラム
（１６）を実行させ、前記補正演算式（）に従って熱
変位補正を行いながら空運転を行う。この空運転時に、
確認用変位センサ（ＳＥ）によりマスタワーク（Ｗ）の
加工誤差を計測する。その誤差計測値（ＸＥ）から前記
補正演算式（）の特定項の校正定数（Ｋ）を演算す
る。この校正定数（Ｋ）で校正した補正演算式（）に
より、以後の加工プログラム（１６）の実行時に熱変位
補正を行う。
法を、実施例に対応する図１と共に説明する。所定の補
正演算式（）による熱変位補正を行いながらマスタワ
ーク（Ｗ）を加工し、そのままチャッキングしておく。
刃物台（８）の工具ステーションの一つには確認用変位
センサ（ＳＥ）を取付けておき、このセンサ（ＳＥ）を
加工位置に割出す。前記の加工を行ったマスタワーク
（Ｗ）を主軸（６）に保持したままで加工プログラム
（１６）を実行させ、前記補正演算式（）に従って熱
変位補正を行いながら空運転を行う。この空運転時に、
確認用変位センサ（ＳＥ）によりマスタワーク（Ｗ）の
加工誤差を計測する。その誤差計測値（ＸＥ）から前記
補正演算式（）の特定項の校正定数（Ｋ）を演算す
る。この校正定数（Ｋ）で校正した補正演算式（）に
より、以後の加工プログラム（１６）の実行時に熱変位
補正を行う。
【０００９】
【作用】この補正方法によると、所定の補正演算式
（）で熱変位補正を行いながらマスタワーク（Ｗ）を
加工し、そのマスタワーク（Ｗ）の加工誤差を計測し
て、誤差計測値（ＸＥ）により前記補正演算式（）の
特定項の校正定数（Ｋ）を演算するため、前記補正演算
式（）による熱変位補正を行っても、機械の個差等に
よっ誤差が生じる場合に、校正によってその誤差を小さ
くすることができる。補正演算式（）の校正を行う特
定項は、例えば送りねじの温度等、機械の個差により正
確な測定値が得難い測定値を用いる項等とする。
（）で熱変位補正を行いながらマスタワーク（Ｗ）を
加工し、そのマスタワーク（Ｗ）の加工誤差を計測し
て、誤差計測値（ＸＥ）により前記補正演算式（）の
特定項の校正定数（Ｋ）を演算するため、前記補正演算
式（）による熱変位補正を行っても、機械の個差等に
よっ誤差が生じる場合に、校正によってその誤差を小さ
くすることができる。補正演算式（）の校正を行う特
定項は、例えば送りねじの温度等、機械の個差により正
確な測定値が得難い測定値を用いる項等とする。
【００１０】
【実施例】この発明の一実施例を図１ないし図７に基づ
いて説明する。図２において、旋盤１はタレット旋盤か
らなり、タレット２を搭載したクロススライド３が、ベ
ッド４のレール５上に、主軸６の軸方向（Ｚ軸方向）と
直交する方向（Ｘ軸方向）に移動自在に設置されてい
る。前記タレット２とクロススライド３とで刃物台８が
構成される。主軸６はベッド４に設置した主軸台７に支
持され、主軸チャック６ａが装着されている。
いて説明する。図２において、旋盤１はタレット旋盤か
らなり、タレット２を搭載したクロススライド３が、ベ
ッド４のレール５上に、主軸６の軸方向（Ｚ軸方向）と
直交する方向（Ｘ軸方向）に移動自在に設置されてい
る。前記タレット２とクロススライド３とで刃物台８が
構成される。主軸６はベッド４に設置した主軸台７に支
持され、主軸チャック６ａが装着されている。
【００１１】図１に示すように、主軸６の後部には回転
駆動用のプーリ９が設けられ、かつ主軸チャック６ａの
開閉用のチャックシリンダ１０が連結されている。
駆動用のプーリ９が設けられ、かつ主軸チャック６ａの
開閉用のチャックシリンダ１０が連結されている。
【００１２】クロススライド３は、タレット軸２ａを介
してタレット２を回転および前後（Ｚ軸方向）移動自在
に支持したものであり、タレット２の割り出し回転機構
と前後送り機構とを内蔵している。クロススライド３の
移動は、Ｘ軸ボールねじ１１を介してサーボモータ（図
示せず）により行われる。タレット２は、正面形状が多
角形のドラム状のものであり、各周面部分からなる工具
ステーションに工具１２が取付けられる。タレット２の
工具ステーションの１箇所には、差動トランス等からな
る確認用変位センサＳＥが設けてある。
してタレット２を回転および前後（Ｚ軸方向）移動自在
に支持したものであり、タレット２の割り出し回転機構
と前後送り機構とを内蔵している。クロススライド３の
移動は、Ｘ軸ボールねじ１１を介してサーボモータ（図
示せず）により行われる。タレット２は、正面形状が多
角形のドラム状のものであり、各周面部分からなる工具
ステーションに工具１２が取付けられる。タレット２の
工具ステーションの１箇所には、差動トランス等からな
る確認用変位センサＳＥが設けてある。
【００１３】主軸台７の側面には、熱変位量検出手段で
ある２個の変位センサＳ１，Ｓ２が取付治具１３を介し
て取付けてある。これら変位センサＳ１，Ｓ２は、クロ
ススライド３を主軸台７に近接させた状態で、クロスス
ライド３の側面に設けられた被検出板１４に接触して変
位量を検出するものであり、差動トランスが用いられて
いる。両変位センサＳ１，Ｓ２は、互いに主軸６の軸方
向に離して配置し、かつ主軸６の軸心と同一高さに配置
してある。
ある２個の変位センサＳ１，Ｓ２が取付治具１３を介し
て取付けてある。これら変位センサＳ１，Ｓ２は、クロ
ススライド３を主軸台７に近接させた状態で、クロスス
ライド３の側面に設けられた被検出板１４に接触して変
位量を検出するものであり、差動トランスが用いられて
いる。両変位センサＳ１，Ｓ２は、互いに主軸６の軸方
向に離して配置し、かつ主軸６の軸心と同一高さに配置
してある。
【００１４】また、主軸台７には主軸６の温度を測定す
る主軸温度検出器ＳＰを設け、前記ボールねじ１１の軸
受１１ａに、ボールねじ１１の温度を測定するための軸
受温度検出器ＢＬが設けてある。軸受温度検出器ＢＬ
は、図４に示すように軸受１１ａの上面にねじ固定した
熱電対温度計からなる。
る主軸温度検出器ＳＰを設け、前記ボールねじ１１の軸
受１１ａに、ボールねじ１１の温度を測定するための軸
受温度検出器ＢＬが設けてある。軸受温度検出器ＢＬ
は、図４に示すように軸受１１ａの上面にねじ固定した
熱電対温度計からなる。
【００１５】図１において、制御装置１５は、ＮＣ装置
および熱変位補正用の付属制御機器を備えたものであ
り、演算制御部１７は、加工プログラム１６を実行して
各軸のサーボコントローラ１８に軸送り指令を与えると
共に、加工プログラム１６のシーケンス制御コードをプ
ログラマブルコントローラ（図示せず）に転送して実行
させる。
および熱変位補正用の付属制御機器を備えたものであ
り、演算制御部１７は、加工プログラム１６を実行して
各軸のサーボコントローラ１８に軸送り指令を与えると
共に、加工プログラム１６のシーケンス制御コードをプ
ログラマブルコントローラ（図示せず）に転送して実行
させる。
【００１６】補正手段１９は、補正演算式に従って工
具座標系をシフトして加工プログラム１６の軸送り指令
値を補正する手段であり、演算制御部１７の一部と他の
付属制御機器とで構成される。制御装置１５には、補正
手段１９における補正演算式の特定項の校正定数Ｋを
演算する校正定数演算手段２０が設けてある。
具座標系をシフトして加工プログラム１６の軸送り指令
値を補正する手段であり、演算制御部１７の一部と他の
付属制御機器とで構成される。制御装置１５には、補正
手段１９における補正演算式の特定項の校正定数Ｋを
演算する校正定数演算手段２０が設けてある。
【００１７】図５は、図１の制御装置１５のハードウェ
ア構成例を示す。ＮＣ制御部２１は、ＮＣ装置２３に操
作盤２４を設けると共に、補正用入力データの補助演算
を行う補助データ演算装置２５を設けたものであり、Ｎ
Ｃ装置２３から、Ｘ軸，Ｚ軸，主軸，およびその他のサ
ーボモータ２６〜２９に軸送り信号が出力される。
ア構成例を示す。ＮＣ制御部２１は、ＮＣ装置２３に操
作盤２４を設けると共に、補正用入力データの補助演算
を行う補助データ演算装置２５を設けたものであり、Ｎ
Ｃ装置２３から、Ｘ軸，Ｚ軸，主軸，およびその他のサ
ーボモータ２６〜２９に軸送り信号が出力される。
【００１８】熱変位コントローラ３０は、Ａ／Ｄ変換器
３１により、前記各変位センサＳ１，Ｓ２，ＳＥ、およ
び各温度検出器ＳＰ，ＢＬの検出信号をディジタル値に
変換してＣＰＵ３２に入力し、所定の演算を行う手段で
あり、演算プログラムの記述されたＲＯＭおよびデータ
記憶等を行うＲＡＭ３４を備えている。ＣＰＵ３２の出
力は、ＲＳ２３２Ｃ規格等の直列伝送用のインタフェー
ス３５を介してＮＣ制御部２１の補助データ演算装置２
５に入力される。これら熱変位コントローラ３０と、Ｎ
Ｃ制御部２１の補助データ演算装置２５と、ＮＣ装置２
３とで適宜演算機能分担して、図１の補正手段１９およ
び校正定数演算手段２０が構成される。
３１により、前記各変位センサＳ１，Ｓ２，ＳＥ、およ
び各温度検出器ＳＰ，ＢＬの検出信号をディジタル値に
変換してＣＰＵ３２に入力し、所定の演算を行う手段で
あり、演算プログラムの記述されたＲＯＭおよびデータ
記憶等を行うＲＡＭ３４を備えている。ＣＰＵ３２の出
力は、ＲＳ２３２Ｃ規格等の直列伝送用のインタフェー
ス３５を介してＮＣ制御部２１の補助データ演算装置２
５に入力される。これら熱変位コントローラ３０と、Ｎ
Ｃ制御部２１の補助データ演算装置２５と、ＮＣ装置２
３とで適宜演算機能分担して、図１の補正手段１９およ
び校正定数演算手段２０が構成される。
【００１９】補正演算手段１９の補正演算式は、次式
に設定される。すなわち、 Ｘｔ＝ｆ1 （Ｓ1 Ｓ2 ）−Ｋｆ2 （ｔ2 ）−ｆ3 （ｔ3 ） …… とする。Ｘｔは補正量である。
に設定される。すなわち、 Ｘｔ＝ｆ1 （Ｓ1 Ｓ2 ）−Ｋｆ2 （ｔ2 ）−ｆ3 （ｔ3 ） …… とする。Ｘｔは補正量である。
【００２０】右辺第１項のｆ1 （Ｓ1 Ｓ2 ）は、変位セ
ンサＳ１，Ｓ２の測定値Ｓ1 Ｓ2 によって補正する主補
正量であり、後に説明する演算式で示される。
ンサＳ１，Ｓ２の測定値Ｓ1 Ｓ2 によって補正する主補
正量であり、後に説明する演算式で示される。
【００２１】前記補正演算式の右辺第２項のＫｆ
2 （ｔ2 ）は、ボールねじ１１の温度変化によって影響
される工具１２の刃先ＴのＸ軸方向熱変位量を示し、軸
受温度検出器ＢＬの検出温度Δｔ2 を変数とする所定の
演算式で演算される。Ｋは校正を行う場合に乗ずる定数
であり、Ｋ＝１に初期設定される。
2 （ｔ2 ）は、ボールねじ１１の温度変化によって影響
される工具１２の刃先ＴのＸ軸方向熱変位量を示し、軸
受温度検出器ＢＬの検出温度Δｔ2 を変数とする所定の
演算式で演算される。Ｋは校正を行う場合に乗ずる定数
であり、Ｋ＝１に初期設定される。
【００２２】補正演算式の右辺第３項のｆ3 （ｔ3 ）
は、主軸６の温度変化によって影響されるワークＷと工
具１２との間のＸ軸方向熱変位量を示し、主軸温度検出
器ＳＰの検出温度Δｔ3 を変数とする所定の演算式で演
算される。
は、主軸６の温度変化によって影響されるワークＷと工
具１２との間のＸ軸方向熱変位量を示し、主軸温度検出
器ＳＰの検出温度Δｔ3 を変数とする所定の演算式で演
算される。
【００２３】校正定数演算手段２０は、前記校正定数Ｋ
を、確認用変位センサＳＥの誤差計測値ＸＥと軸受温度
検出器ＢＬの温度検出値Δｔ2 とから、次式 Ｋ＝１−ＸＥ／［ｆ2 （ｔ2 ）］ …… によって演算する手段である。同式の意味は後に説明
する。
を、確認用変位センサＳＥの誤差計測値ＸＥと軸受温度
検出器ＢＬの温度検出値Δｔ2 とから、次式 Ｋ＝１−ＸＥ／［ｆ2 （ｔ2 ）］ …… によって演算する手段である。同式の意味は後に説明
する。
【００２４】上記構成による熱変位補正およびその校正
動作につき説明する。まず、熱変位の補正動作を説明す
る。熱変位の検出は、運転の開始時や、開始後の所定の
時間間隔おきの時点などに、次のようにして行う。すな
わち、クロススライド３を主軸台７に設定位置まで近接
させ、両変位センサＳ１，Ｓ２をクロススライド３の被
検出板１４に接触させる。この接触により、差動トラン
スからなる変位センサＳ１，Ｓ２により、主軸６の軸方
向の２箇所における主軸台７とクロススライド３とのＸ
軸方向の相対熱変位量Ｓ1 Ｓ2 （図６）が検出される。
補正手段１９は、この相対熱変位量Ｓ1 Ｓ2 により、次
式に従って、工具１２の刃先Ｔ（図３）と、目標座標
であるワーク加工点Ｗａ（ワークＷの先端位置）とのＸ
軸方向の誤差成分δＸ（図６）を演算する。 δＸ＝ｆ1 （Ｓ1 Ｓ2 ）＝［（ａ＋ｂ）Ｓ1 −ｂＳ2 ］／ａ ……
動作につき説明する。まず、熱変位の補正動作を説明す
る。熱変位の検出は、運転の開始時や、開始後の所定の
時間間隔おきの時点などに、次のようにして行う。すな
わち、クロススライド３を主軸台７に設定位置まで近接
させ、両変位センサＳ１，Ｓ２をクロススライド３の被
検出板１４に接触させる。この接触により、差動トラン
スからなる変位センサＳ１，Ｓ２により、主軸６の軸方
向の２箇所における主軸台７とクロススライド３とのＸ
軸方向の相対熱変位量Ｓ1 Ｓ2 （図６）が検出される。
補正手段１９は、この相対熱変位量Ｓ1 Ｓ2 により、次
式に従って、工具１２の刃先Ｔ（図３）と、目標座標
であるワーク加工点Ｗａ（ワークＷの先端位置）とのＸ
軸方向の誤差成分δＸ（図６）を演算する。 δＸ＝ｆ1 （Ｓ1 Ｓ2 ）＝［（ａ＋ｂ）Ｓ1 −ｂＳ2 ］／ａ ……
【００２５】上式において、ａは両変位センサＳ１，
Ｓ２間の距離、ｂは変位センサＳ２からワーク加工点Ｗ
ａまでの距離である。図６から相対熱変位量Ｓ1 Ｓ2 に
よって誤差成分δＸが式により演算できることがわか
る。なお、この演算は、各部の熱変位が線形性を有する
ものとして近似計算するものである。
Ｓ２間の距離、ｂは変位センサＳ２からワーク加工点Ｗ
ａまでの距離である。図６から相対熱変位量Ｓ1 Ｓ2 に
よって誤差成分δＸが式により演算できることがわか
る。なお、この演算は、各部の熱変位が線形性を有する
ものとして近似計算するものである。
【００２６】前記補正演算式の右辺第２項ｆ
2 （ｔ2 ）、および第３項ｆ3 （ｔ3 ）の演算式につい
てはその説明を省略する。
2 （ｔ2 ）、および第３項ｆ3 （ｔ3 ）の演算式につい
てはその説明を省略する。
【００２７】このようにして、図１の補正手段１９は、
各部の検出結果に基づき、補正演算式に従って加工プ
ログラム１６のＸ軸方向の送り量を補正する。これによ
り、運転休止後の最初の１個のワークＷに対しても、熱
変位の誤差補正が行える。
各部の検出結果に基づき、補正演算式に従って加工プ
ログラム１６のＸ軸方向の送り量を補正する。これによ
り、運転休止後の最初の１個のワークＷに対しても、熱
変位の誤差補正が行える。
【００２８】次に、校正方法につき説明する。この校正
は、例えば機械出荷時等に１度行って、次ぎのように学
習により校正定数Ｋを決定し、その後は定数Ｋを固定す
る。図７は、校正方法およびその後の熱変位補正過程を
示す流れ図である。まず、補正手段１９により補正演算
式による熱変位補正を行いながら、加工プログラム１
６を実行して、マスタワークＷを加工し、そのままチャ
ッキングしておく（ステップＲ１）。
は、例えば機械出荷時等に１度行って、次ぎのように学
習により校正定数Ｋを決定し、その後は定数Ｋを固定す
る。図７は、校正方法およびその後の熱変位補正過程を
示す流れ図である。まず、補正手段１９により補正演算
式による熱変位補正を行いながら、加工プログラム１
６を実行して、マスタワークＷを加工し、そのままチャ
ッキングしておく（ステップＲ１）。
【００２９】この後、タレット２の確認用変位センサＳ
Ｅを加工位置に割出す。この状態で、加工プログラム１
６を実行させ、補正演算式に従って熱変位補正を行い
ながら、空運転（例えば６時間程度）を行う。この空運
転時に、確認用変位センサＳＥによりマスタワークＷの
加工誤差を計測する（Ｒ２）。
Ｅを加工位置に割出す。この状態で、加工プログラム１
６を実行させ、補正演算式に従って熱変位補正を行い
ながら、空運転（例えば６時間程度）を行う。この空運
転時に、確認用変位センサＳＥによりマスタワークＷの
加工誤差を計測する（Ｒ２）。
【００３０】ついで、その誤差計測値ＸＥから、補正演
算式の右辺第２項Ｋｆ2 （ｔ2 ）の校正定数Ｋを演算
し、この定数Ｋを固定する（Ｒ３）。校正定数Ｋは、前
記の式に従って演算する。このようにして校正を行
い、以後は校正済みの補正演算式により、熱変位補正
を行う（Ｒ４）。
算式の右辺第２項Ｋｆ2 （ｔ2 ）の校正定数Ｋを演算
し、この定数Ｋを固定する（Ｒ３）。校正定数Ｋは、前
記の式に従って演算する。このようにして校正を行
い、以後は校正済みの補正演算式により、熱変位補正
を行う（Ｒ４）。
【００３１】上記校正方法により適正な校正が行える理
由を説明する。補正手段１９の補正演算式において、
熱変位演算値と実測値との誤差が発生する要因として、
ボールねじ１１に対する誤差演算が不正確であることが
考えられる。すなわち、ボールねじ１１における温度は
直接に測定できないために、軸受１１ａにおいて間接的
に測定しているが、そのため機械の個差により測定温度
と真の温度変化との差のばらつきが大きいと考えられ
る。したがって、補正演算式において、ボールねじ１
１の温度変化に対する補正量を与える項ｆ2 （ｔ2 ）に
定数Ｋを乗じて校正を行うことにより、精度向上が図れ
る。
由を説明する。補正手段１９の補正演算式において、
熱変位演算値と実測値との誤差が発生する要因として、
ボールねじ１１に対する誤差演算が不正確であることが
考えられる。すなわち、ボールねじ１１における温度は
直接に測定できないために、軸受１１ａにおいて間接的
に測定しているが、そのため機械の個差により測定温度
と真の温度変化との差のばらつきが大きいと考えられ
る。したがって、補正演算式において、ボールねじ１
１の温度変化に対する補正量を与える項ｆ2 （ｔ2 ）に
定数Ｋを乗じて校正を行うことにより、精度向上が図れ
る。
【００３２】校正定数Ｋが前記の式で与えられる理由
を説明する。以下の式において、真の温度変化をｔ′、
測定温度変化をｔで示す。
を説明する。以下の式において、真の温度変化をｔ′、
測定温度変化をｔで示す。
【００３３】校正前の補正演算式による演算値ＸＧ
は、 ＸＧ＝ｆ1 （Ｓ1 Ｓ2 ）−ｆ2 （ｔ2 ）−ｆ3 （ｔ3 ）
は、 ＸＧ＝ｆ1 （Ｓ1 Ｓ2 ）−ｆ2 （ｔ2 ）−ｆ3 （ｔ3 ）
【００３４】実際に補正すべき値Ｘｔは、 Ｘｔ＝ｆ1 （Ｓ1 Ｓ2 ）−ｆ2 （ｔ’2 ）−ｆ3 （ｔ3 ） ＝ｆ1 （Ｓ1 Ｓ2 ）−Ｋｆ2 （ｔ2 ）−ｆ3 （ｔ3 ） ここで、ＸＧ＋ＸＥ＝Ｘｔである。したがって、 ｆ1 （Ｓ1 Ｓ2 ）−ｆ2 （ｔ2）−ｆ3 （ｔ3 ）＋ＸＥ ＝ｆ1 （Ｓ1 ，Ｓ2 ）−Ｋｆ2 （ｔ2 ）−ｆ3 （ｔ3 ）
【００３５】よって、 Ｋｆ2 （ｔ2 ）＝−ＸＥ＋ｆ2 （ｔ2 ） Ｋ＝１−ＸＥ／［ｆ2 （ｔ2 ）］ …… となり、定数Ｋの値が式で演算できることがわかる。
なお、誤差計測値ＸＥの値が負のとき、Ｋは正となる。
なお、誤差計測値ＸＥの値が負のとき、Ｋは正となる。
【００３６】前記校正定数Ｋは、前記空運転の間に誤差
計測を多数回行って各々の誤差計測値ＸＥに対して演算
し、その平均値Ｋmeanを補正演算式に固定することが
望ましい。この場合に、図１の校正定数演算手段２０
は、図８に示すように多数回の計測および演算データを
収集し、Ｋmeanを演算する。
計測を多数回行って各々の誤差計測値ＸＥに対して演算
し、その平均値Ｋmeanを補正演算式に固定することが
望ましい。この場合に、図１の校正定数演算手段２０
は、図８に示すように多数回の計測および演算データを
収集し、Ｋmeanを演算する。
【００３７】また、Ｋmeanの演算に際しては、図８のデ
ータのうち、例えばｔ2 ＞６℃のデータのみを採用す
る。すなわち、ｔ2 ＞６℃のデータの位数をｎH とする
ときに
ータのうち、例えばｔ2 ＞６℃のデータのみを採用す
る。すなわち、ｔ2 ＞６℃のデータの位数をｎH とする
ときに
【００３８】
【数１】
【００３９】としてＫmeanを演算する。
【００４０】なお、前記実施例は補正演算式におい
て、ボールねじの温度変化に関係する項の校正を行うよ
うにしたが、この他に機械の個差による不確定要因があ
る場合は、その不確定要因の項の校正を行うようにして
も良い。また、前記補正演算式は、変位センサＳ１，
Ｓ２の変位量で誤差演算を行うようにしたが、この発明
は他の種々の測定方法で誤差演算を行う場合にも適用す
ることができる。
て、ボールねじの温度変化に関係する項の校正を行うよ
うにしたが、この他に機械の個差による不確定要因があ
る場合は、その不確定要因の項の校正を行うようにして
も良い。また、前記補正演算式は、変位センサＳ１，
Ｓ２の変位量で誤差演算を行うようにしたが、この発明
は他の種々の測定方法で誤差演算を行う場合にも適用す
ることができる。
【００４１】
【発明の効果】この発明の旋盤の熱変位補正方法は、所
定の補正演算式で補正を行いながらマスタワークを加工
し、そのマスタワークの加工誤差を刃物台の確認用変位
センサで計測して、誤差計測値により前記補正演算式の
特定項の校正定数を演算するため、前記補正演算式によ
る熱変位補正を行っても、機械の個差等によっ誤差が生
じる場合に、校正によって誤差を小さくすることがで
き、高精度の熱変位補正が行えるという効果がある。
定の補正演算式で補正を行いながらマスタワークを加工
し、そのマスタワークの加工誤差を刃物台の確認用変位
センサで計測して、誤差計測値により前記補正演算式の
特定項の校正定数を演算するため、前記補正演算式によ
る熱変位補正を行っても、機械の個差等によっ誤差が生
じる場合に、校正によって誤差を小さくすることがで
き、高精度の熱変位補正が行えるという効果がある。
【図１】この発明の一実施例の概念構成を示す説明図で
ある。
ある。
【図２】その旋盤の斜視図である。
【図３】同旋盤の部分平面図である。
【図４】同旋盤のボールねじの軸受部の破断側面図であ
る。
る。
【図５】同旋盤の制御系のハードウェア構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図６】同旋盤における熱変位量と誤差との関係を示す
説明図である。
説明図である。
【図７】この発明の一実施例にかかる熱変位補正方法の
流れ図である。
流れ図である。
【図８】同熱変位補正方法における校正用データ収集例
を示す図表である。
を示す図表である。
１…旋盤、２…タレット、６…主軸、７…主軸台、８…
刃物台、１２…工具、１５…制御装置、１６…加工プロ
グラム、１９…補正手段、２０…校正定数演算手段、２
３…ＮＣ装置、３０…熱変位コントローラ、ＢＬ…軸受
温度検出器、Ｋ…校正定数、Ｓ１，Ｓ２…変位センサ、
ＳＥ…確認用変位センサ、ＳＰ…主軸温度検出器、Ｗ…
ワーク、ＸＥ…誤差計測値
刃物台、１２…工具、１５…制御装置、１６…加工プロ
グラム、１９…補正手段、２０…校正定数演算手段、２
３…ＮＣ装置、３０…熱変位コントローラ、ＢＬ…軸受
温度検出器、Ｋ…校正定数、Ｓ１，Ｓ２…変位センサ、
ＳＥ…確認用変位センサ、ＳＰ…主軸温度検出器、Ｗ…
ワーク、ＸＥ…誤差計測値
Claims (1)
- 【請求項１】 所定の補正演算式による熱変位補正を行
いながらマスタワークを加工する過程と、刃物台に取付
けられた確認用変位センサを加工位置に割出す過程と、
前記の加工を行ったマスタワークを主軸に保持したまま
で加工プログラムを実行させ，前記補正演算式に従って
熱変位補正を行いながら空運転を行う過程と、この空運
転時に前記変位センサにより前記マスタワークの加工誤
差を計測する過程と、その誤差計測値から前記補正演算
式の特定項の校正定数を演算する過程と、この校正定数
で校正した補正演算式により以後の加工プログラムの実
行時に熱変位補正を行う過程とを含む旋盤の熱変位補正
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26108891A JPH0783976B2 (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 旋盤の熱変位補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26108891A JPH0783976B2 (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 旋盤の熱変位補正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0569276A true JPH0569276A (ja) | 1993-03-23 |
| JPH0783976B2 JPH0783976B2 (ja) | 1995-09-13 |
Family
ID=17356920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26108891A Expired - Fee Related JPH0783976B2 (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | 旋盤の熱変位補正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0783976B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006130590A (ja) * | 2004-11-05 | 2006-05-25 | Takamatsu Machinery Co Ltd | 工作機械及びその熱変形量推定方法 |
| 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 |
| JP2019013993A (ja) * | 2017-07-04 | 2019-01-31 | ファナック株式会社 | 熱変位補正装置 |
| WO2022080062A1 (ja) * | 2020-10-13 | 2022-04-21 | 芝浦機械株式会社 | 加工機及び被加工物の製造方法 |
-
1991
- 1991-09-11 JP JP26108891A patent/JPH0783976B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006130590A (ja) * | 2004-11-05 | 2006-05-25 | Takamatsu Machinery Co Ltd | 工作機械及びその熱変形量推定方法 |
| 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 |
| JP2019013993A (ja) * | 2017-07-04 | 2019-01-31 | ファナック株式会社 | 熱変位補正装置 |
| US10852710B2 (en) | 2017-07-04 | 2020-12-01 | Fanuc Corporation | Thermal displacement compensation apparatus |
| WO2022080062A1 (ja) * | 2020-10-13 | 2022-04-21 | 芝浦機械株式会社 | 加工機及び被加工物の製造方法 |
| JP2022063976A (ja) * | 2020-10-13 | 2022-04-25 | 芝浦機械株式会社 | 加工機及び被加工物の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0783976B2 (ja) | 1995-09-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6982291B2 (ja) | 工作機械のワーク加工方法 | |
| CN112828682B (zh) | 机床的误差测量方法以及机床 | |
| WO2013073317A1 (ja) | 工作機械 | |
| JP3126327B2 (ja) | 工作機械におけるワークの形状寸法測定方法及び装置 | |
| JPH0569276A (ja) | 旋盤の熱変位補正方法 | |
| JP2021076425A (ja) | 工作機械における対象物の位置計測方法及び位置計測システム、位置計測プログラム | |
| JP6913920B2 (ja) | 工作機械のワーク加工方法 | |
| JPH05318287A (ja) | 超精密加工機 | |
| GB2173320A (en) | A method and apparatus for searching fiducial point of machining relating to c-axis | |
| JP2574228Y2 (ja) | 旋盤の機内計測装置 | |
| JPH0895625A (ja) | 球面又は円弧面加工時におけるバックラッシュ計測補正装置 | |
| JPS6274507A (ja) | ２刃物台を有する４軸制御ｎｃ旋盤の刃物台原点の修正方法 | |
| JP2004154907A (ja) | 多軸工作機械の熱変位補正方法および装置 | |
| JPH06138921A (ja) | 数値制御工作機械の直線補間送り精度の測定方法及び自動補正方法 | |
| JP2004322255A (ja) | 直線位置計測器付き工作機械 | |
| JPH10309653A (ja) | 刃先位置変位検出方法及び刃先位置変位検出機能を備えた工作機械並びに該工作機械用工具ホルダ | |
| JPH0464405B2 (ja) | ||
| KR101823052B1 (ko) | 자동 선반 가공 후 자동 보정을 위한 가공물 측정 방법 | |
| JPH05185304A (ja) | 自動旋盤 | |
| JP2001341049A (ja) | 工作機械の熱変位補正方法 | |
| JPH0323297B2 (ja) | ||
| JPH06134655A (ja) | 数値制御工作機械における輪郭形状加工時の運動経路の誤差補正方法及び装置 | |
| JPH0571979A (ja) | 工作機械における計測データの雑音除去方法 | |
| JPS61230841A (ja) | 数値制御工作機械の工具の軌跡修正方法 | |
| JPH07186004A (ja) | Ｎｃ工作機械の工具位置補正方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |