JPH06226590A - 工作機械の熱変位補正装置 - Google Patents
工作機械の熱変位補正装置Info
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- JPH06226590A JPH06226590A JP1255293A JP1255293A JPH06226590A JP H06226590 A JPH06226590 A JP H06226590A JP 1255293 A JP1255293 A JP 1255293A JP 1255293 A JP1255293 A JP 1255293A JP H06226590 A JPH06226590 A JP H06226590A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 異なる各種加工条件の下でも高精度加工を保
障できる工作機械の熱変位補正装置を提供する。 【構成】 各種加工条件ごとに複数種の補正データテー
ブルを作成しておく。実際にワークを加工する際、複数
種の補正データテーブルの中から実際の加工条件に対応
する補正データテーブルを読み出し、その補正データテ
ーブルの中から、温度検出手段で検出された工作機械の
異なる２点の温度の温度差に対応する補正データを読み
出したのち、その補正データを基に工作機械の熱変位を
自動的に補正する。
障できる工作機械の熱変位補正装置を提供する。 【構成】 各種加工条件ごとに複数種の補正データテー
ブルを作成しておく。実際にワークを加工する際、複数
種の補正データテーブルの中から実際の加工条件に対応
する補正データテーブルを読み出し、その補正データテ
ーブルの中から、温度検出手段で検出された工作機械の
異なる２点の温度の温度差に対応する補正データを読み
出したのち、その補正データを基に工作機械の熱変位を
自動的に補正する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、工作機械の熱変位補正
装置に関する。詳しくは、クーラントの有無や使用する
主軸の姿勢などによって変わる加工条件ごとに、最適な
熱変位補正データを選択することができる工作機械の熱
変位補正装置に関する。
装置に関する。詳しくは、クーラントの有無や使用する
主軸の姿勢などによって変わる加工条件ごとに、最適な
熱変位補正データを選択することができる工作機械の熱
変位補正装置に関する。
【０００２】
【背景技術】従来、工作機械の熱変位補正装置として
は、特公昭５６−２７１２６号公報に記載された「Ｎ
Ｃ工作機械の熱変位補正装置」、特開昭５１−７３６
８１号公報に記載された「工作機械の熱変位補正装
置」、特開昭５１−９００８３号公報に記載された
「工作機械の熱変位補正装置」などが知られている。
は、特公昭５６−２７１２６号公報に記載された「Ｎ
Ｃ工作機械の熱変位補正装置」、特開昭５１−７３６
８１号公報に記載された「工作機械の熱変位補正装
置」、特開昭５１−９００８３号公報に記載された
「工作機械の熱変位補正装置」などが知られている。
【０００３】まず、のＮＣ工作機械の熱変位補正装置
は、予め、加工の個数または加工継続時間に対応して生
じる熱変位を補正できる補正値を測定し、それを外部記
憶装置に記憶させておき、実際にワークを加工すると
き、外部記憶装置の中から加工の個数または加工継続時
間に対応する補正値を読み出し、その補正値により熱変
位を補正するようにした構成である。
は、予め、加工の個数または加工継続時間に対応して生
じる熱変位を補正できる補正値を測定し、それを外部記
憶装置に記憶させておき、実際にワークを加工すると
き、外部記憶装置の中から加工の個数または加工継続時
間に対応する補正値を読み出し、その補正値により熱変
位を補正するようにした構成である。
【０００４】また、の工作機械の熱変位補正装置は、
温度変化の各段階ごとに、各段階で生じる熱変位を打ち
消せる補正値を記憶しておき、実際にワークを加工する
とき、工作機械の温度を検出し、その検出温度に対応す
る補正値を読み出し、その補正値により熱変位を補正す
るようにした構成である。
温度変化の各段階ごとに、各段階で生じる熱変位を打ち
消せる補正値を記憶しておき、実際にワークを加工する
とき、工作機械の温度を検出し、その検出温度に対応す
る補正値を読み出し、その補正値により熱変位を補正す
るようにした構成である。
【０００５】最後に、の工作機械の熱変位補正装置
は、温度変化の適当温度間隔ごとに、その各温度で生じ
る熱変位を打ち消せる補正値を記憶しておき、実際にワ
ークを加工するとき、工作機械の温度を検出し、その検
出温度に最も近い２つの温度に対応する補正値を読み出
し、この２つの補正値と温度間隔とから比例計算により
検出温度に対応する補正値を算出し、この補正値により
熱変位を補正するようにした構成である。
は、温度変化の適当温度間隔ごとに、その各温度で生じ
る熱変位を打ち消せる補正値を記憶しておき、実際にワ
ークを加工するとき、工作機械の温度を検出し、その検
出温度に最も近い２つの温度に対応する補正値を読み出
し、この２つの補正値と温度間隔とから比例計算により
検出温度に対応する補正値を算出し、この補正値により
熱変位を補正するようにした構成である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した熱
変位補正装置は、いずれも加工の個数や工作機械の各温
度に対応して単に１つの補正値を記憶させたのみである
から、ある一定の加工条件下では熱変位による影響を少
なくして加工精度を保障できるとしても、加工条件が変
わると所定の加工精度を確保できないという問題があ
る。例えば、クーラントの有無、使用する主軸の姿勢
（垂直／水平）、アタッチメントの割出角度などによっ
て加工条件が変わると、ある温度での熱変位量も変わる
ため、加工の個数や温度に対応して補正値を一義的に決
めていた従来の熱変位補正方法では、各種加工条件下で
の加工を高精度に保障できないという問題がある。
変位補正装置は、いずれも加工の個数や工作機械の各温
度に対応して単に１つの補正値を記憶させたのみである
から、ある一定の加工条件下では熱変位による影響を少
なくして加工精度を保障できるとしても、加工条件が変
わると所定の加工精度を確保できないという問題があ
る。例えば、クーラントの有無、使用する主軸の姿勢
（垂直／水平）、アタッチメントの割出角度などによっ
て加工条件が変わると、ある温度での熱変位量も変わる
ため、加工の個数や温度に対応して補正値を一義的に決
めていた従来の熱変位補正方法では、各種加工条件下で
の加工を高精度に保障できないという問題がある。
【０００７】ここに、本発明の目的は、このような従来
の課題を解決し、異なる各種加工条件の下でも高精度な
加工を保障できる工作機械の熱変位補正装置を提供する
ことにある。
の課題を解決し、異なる各種加工条件の下でも高精度な
加工を保障できる工作機械の熱変位補正装置を提供する
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そのため、本発明の工作
機械の熱変位補正装置は、従来の課題を解決するため、
次の構成を備える。つまり、主軸位置の変位量の時間的
経過の傾向と温度変化の時間的経過の傾向とが最も等し
くなる部位の温度および温度変化が最も少ない部位の温
度を検出する一対の温度検出手段と、異なる各種加工条
件ごとに前記一対の温度検出手段で検出される２部位の
温度差に対応する熱変位を補正する補正データを記憶し
た複数種の補正データテーブルと、この複数種の補正デ
ータテーブルの中から実際の加工条件に対応する補正デ
ータテーブルを読み出し、その補正データテーブルの中
から前記温度検出手段で検出される２部位の温度差に対
応する補正データを読み出す補正データ選択手段と、こ
の補正データ選択手段によって読み出された補正データ
を基に工作機械の熱変位を補正する補正実行手段と、を
備える。
機械の熱変位補正装置は、従来の課題を解決するため、
次の構成を備える。つまり、主軸位置の変位量の時間的
経過の傾向と温度変化の時間的経過の傾向とが最も等し
くなる部位の温度および温度変化が最も少ない部位の温
度を検出する一対の温度検出手段と、異なる各種加工条
件ごとに前記一対の温度検出手段で検出される２部位の
温度差に対応する熱変位を補正する補正データを記憶し
た複数種の補正データテーブルと、この複数種の補正デ
ータテーブルの中から実際の加工条件に対応する補正デ
ータテーブルを読み出し、その補正データテーブルの中
から前記温度検出手段で検出される２部位の温度差に対
応する補正データを読み出す補正データ選択手段と、こ
の補正データ選択手段によって読み出された補正データ
を基に工作機械の熱変位を補正する補正実行手段と、を
備える。
【０００９】
【作用】予め、各種の加工条件ごとに複数種の補正デー
タテーブルを作成しておく。例えば、クーラントが有る
場合と無い場合、使用する主軸の姿勢が水平の場合と垂
直の場合、あるいは、これらの組み合わせを変えた各種
の加工条件下において、一対の温度検出手段によって工
作機械の熱変位の原因となる異なる２部位の温度を検出
する。具体的には、主軸位置の変位量の時間的経過の傾
向と温度変化の時間的経過の傾向とが最も等しくなる部
位の温度および温度変化が最も少ない部位の温度を検出
する。そして、両温度の温度差で生じる熱変位を補正す
る補正データを各温度差に対応して、かつ、各加工条件
ごとに記憶させておく。実際にワークを加工する際、複
数種の補正データテーブルの中から実際の加工条件に対
応する補正データテーブルが読み出され、その補正デー
タテーブルの中から温度検出手段で検出される２部位の
温度差に対応する補正データが読み出されたのち、その
補正データを基に工作機械の熱変位がが自動的に補正さ
れる。従って、異なる各種加工条件の下でも高精度な加
工を保障できる。
タテーブルを作成しておく。例えば、クーラントが有る
場合と無い場合、使用する主軸の姿勢が水平の場合と垂
直の場合、あるいは、これらの組み合わせを変えた各種
の加工条件下において、一対の温度検出手段によって工
作機械の熱変位の原因となる異なる２部位の温度を検出
する。具体的には、主軸位置の変位量の時間的経過の傾
向と温度変化の時間的経過の傾向とが最も等しくなる部
位の温度および温度変化が最も少ない部位の温度を検出
する。そして、両温度の温度差で生じる熱変位を補正す
る補正データを各温度差に対応して、かつ、各加工条件
ごとに記憶させておく。実際にワークを加工する際、複
数種の補正データテーブルの中から実際の加工条件に対
応する補正データテーブルが読み出され、その補正デー
タテーブルの中から温度検出手段で検出される２部位の
温度差に対応する補正データが読み出されたのち、その
補正データを基に工作機械の熱変位がが自動的に補正さ
れる。従って、異なる各種加工条件の下でも高精度な加
工を保障できる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照しなが
ら説明する。図１は本発明の熱変位補正装置を適用した
加工システムを示すブロック図である。同加工システム
は、工作機械である門形マシニングセンタ（五面加工
機）１と、補正実行手段を兼ねるＮＣ装置２と、シーケ
ンサ３と、互いに異なる２点で門形マシニングセンタ１
の熱変位の原因となる温度を検出する温度検出手段とし
ての一対の温度検出センサ４Ａ，４Ｂと、この一対の温
度検出センサ４Ａ，４Ｂで検出された検出温度データお
よび加工条件などから最適な熱変位補正データを求め、
それを一定時間間隔で前記シーケンサ３を通じて前記Ｎ
Ｃ装置２へ与えるパーソナルコンピュータからなるデー
タ処理装置５と、このデータ処理装置５で求められる補
正データなどをプリントするプリンタ６とから構成され
ている。
ら説明する。図１は本発明の熱変位補正装置を適用した
加工システムを示すブロック図である。同加工システム
は、工作機械である門形マシニングセンタ（五面加工
機）１と、補正実行手段を兼ねるＮＣ装置２と、シーケ
ンサ３と、互いに異なる２点で門形マシニングセンタ１
の熱変位の原因となる温度を検出する温度検出手段とし
ての一対の温度検出センサ４Ａ，４Ｂと、この一対の温
度検出センサ４Ａ，４Ｂで検出された検出温度データお
よび加工条件などから最適な熱変位補正データを求め、
それを一定時間間隔で前記シーケンサ３を通じて前記Ｎ
Ｃ装置２へ与えるパーソナルコンピュータからなるデー
タ処理装置５と、このデータ処理装置５で求められる補
正データなどをプリントするプリンタ６とから構成され
ている。
【００１１】前記門形マシニングセンタ１は、詳細を図
２に示す如く、ベース１１の上に前後方向（Ｘ軸）へ移
動自在に設けられたテーブル１２と、このテーブル１２
を挟んだ両側に立設された一対のコラム１３Ａ，１３Ｂ
と、この両側のコラム１３Ａ，１３Ｂ間に上下方向へ昇
降自在に設けられたクロスレール１４と、このクロスレ
ール１４の長手方向（Ｙ軸）に沿って移動自在に設けら
れた主軸頭１５と、この主軸頭１５に上下方向（Ｚ軸）
へ昇降自在に設けられかつ内部に回転自在な垂直な主軸
（図示省略）を有するラム１６と、このラム１６の下端
に着脱自在に取り付けられかつ内部に水平なアタッチメ
ント主軸１７を有するアタッチメント１８とから構成さ
れている。前記各コラム１３Ａ，１３Ｂには、主軸頭１
５のＹ軸方向位置に応じてクロスレール１４の両側のコ
ラム１３Ａ，１３Ｂにかかる負荷をバランスさせるため
のバランスシリンダ１９Ａ，１９Ｂがそれぞれ設けられ
ている。
２に示す如く、ベース１１の上に前後方向（Ｘ軸）へ移
動自在に設けられたテーブル１２と、このテーブル１２
を挟んだ両側に立設された一対のコラム１３Ａ，１３Ｂ
と、この両側のコラム１３Ａ，１３Ｂ間に上下方向へ昇
降自在に設けられたクロスレール１４と、このクロスレ
ール１４の長手方向（Ｙ軸）に沿って移動自在に設けら
れた主軸頭１５と、この主軸頭１５に上下方向（Ｚ軸）
へ昇降自在に設けられかつ内部に回転自在な垂直な主軸
（図示省略）を有するラム１６と、このラム１６の下端
に着脱自在に取り付けられかつ内部に水平なアタッチメ
ント主軸１７を有するアタッチメント１８とから構成さ
れている。前記各コラム１３Ａ，１３Ｂには、主軸頭１
５のＹ軸方向位置に応じてクロスレール１４の両側のコ
ラム１３Ａ，１３Ｂにかかる負荷をバランスさせるため
のバランスシリンダ１９Ａ，１９Ｂがそれぞれ設けられ
ている。
【００１２】前記一対の温度検出センサ４Ａ，４Ｂのう
ち、第１の温度検出センサ４Ａは、機械主軸位置の変位
量の時間的経過の傾向と温度変化の時間的経過の傾向と
が最も等しくなる部位の温度を第１測定点温度として検
出する。ここでは、垂直主軸近傍のラム１６の下端部の
温度を第１測定点温度として取り込む。また、第２の温
度検出センサ４Ｂは、門形マシニングセンタ１の最も温
度変化が少ない部位、ここでは、コラム１３Ａの下端部
の温度を第２測定点温度として検出する。これらの第１
および第２測定点温度データは、所定時間ごとに、デー
タ処理装置５に取り込まれる。
ち、第１の温度検出センサ４Ａは、機械主軸位置の変位
量の時間的経過の傾向と温度変化の時間的経過の傾向と
が最も等しくなる部位の温度を第１測定点温度として検
出する。ここでは、垂直主軸近傍のラム１６の下端部の
温度を第１測定点温度として取り込む。また、第２の温
度検出センサ４Ｂは、門形マシニングセンタ１の最も温
度変化が少ない部位、ここでは、コラム１３Ａの下端部
の温度を第２測定点温度として検出する。これらの第１
および第２測定点温度データは、所定時間ごとに、デー
タ処理装置５に取り込まれる。
【００１３】前記データ処理装置５は、ＣＰＵ５１、処
理プログラムや補正データなどを記憶するハードディス
ク５２、キーボード５４、ディスプイ５５および２つの
Ｉ／Ｏ５６，５７などを含む。ここに、ＣＰＵ４１は、
本実施例の補正データ選択手段を構成している。前記Ｉ
／Ｏ５６には前記シーケンサ３が、前記Ｉ／Ｏ５７には
前記一対の温度検出センサ４Ａ，４Ｂがそれぞれ接続さ
れている。また、前記ハードディスク５２には、図３に
示すように、異なる各種加工条件下における複数種の補
正データテーブルＴＢ1,ＴＢ2,ＴＢ3,ＴＢ4,ＴＢ5 ……
ＴＢn が記憶されている。例えば、加工ワークＡについ
て、クーラントが無（ドライ）、使用主軸の姿勢が水
平、ＡＡＩ角度（アタッチメント割出角度）が０°の加
工条件下での補正データテーブルＴＢ1 、加工ワークＡ
について、クーラントが有（ウエット）、使用主軸の姿
勢が水平、ＡＡＩ角度が０°の加工条件下での補正デー
タテーブルＴＢ2 、加工ワークＡについて、クーラント
が無（ドライ）、使用主軸の姿勢が垂直の加工条件下で
の補正データテーブルＴＢ3 、加工ワークＡについて、
クーラントが有（ウエット）、使用主軸の姿勢が垂直の
加工条件下での補正データテーブルＴＢ4 ……などがそ
れぞれ記憶されている。
理プログラムや補正データなどを記憶するハードディス
ク５２、キーボード５４、ディスプイ５５および２つの
Ｉ／Ｏ５６，５７などを含む。ここに、ＣＰＵ４１は、
本実施例の補正データ選択手段を構成している。前記Ｉ
／Ｏ５６には前記シーケンサ３が、前記Ｉ／Ｏ５７には
前記一対の温度検出センサ４Ａ，４Ｂがそれぞれ接続さ
れている。また、前記ハードディスク５２には、図３に
示すように、異なる各種加工条件下における複数種の補
正データテーブルＴＢ1,ＴＢ2,ＴＢ3,ＴＢ4,ＴＢ5 ……
ＴＢn が記憶されている。例えば、加工ワークＡについ
て、クーラントが無（ドライ）、使用主軸の姿勢が水
平、ＡＡＩ角度（アタッチメント割出角度）が０°の加
工条件下での補正データテーブルＴＢ1 、加工ワークＡ
について、クーラントが有（ウエット）、使用主軸の姿
勢が水平、ＡＡＩ角度が０°の加工条件下での補正デー
タテーブルＴＢ2 、加工ワークＡについて、クーラント
が無（ドライ）、使用主軸の姿勢が垂直の加工条件下で
の補正データテーブルＴＢ3 、加工ワークＡについて、
クーラントが有（ウエット）、使用主軸の姿勢が垂直の
加工条件下での補正データテーブルＴＢ4 ……などがそ
れぞれ記憶されている。
【００１４】ここで、補正データテーブルＴＢ1,ＴＢ2,
ＴＢ3,ＴＢ4,ＴＢ5 ……ＴＢn の作成は、次の方法によ
って行う。まず、目的の加工ワークや加工条件などを含
む加工プログラムに相当して、主軸の位置の変位を検出
できるような計測用プログラムを作成する。ここで、垂
直主軸および水平主軸についてＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の変位
を検出できるように計測器をセットしたのち、計測用プ
ログラムを運転し、そのときの温度変化と各測定点の変
位とを測定、記録する。この測定結果から、図４に示す
ようなグラフを作成する。このグラフの温度差（第１測
定点温度−第２測定点温度）カーブの１山目までのデー
タを基に、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸のそれぞれについて温度上昇
時、温度下降時の補正データを決定する。例えば、温度
差１２℃の温度上昇時における補正データは−２５μ、
温度下降時における補正データは−３７μのように決定
する。これを各種の加工条件別にそれぞれ行い、その補
正データをデータ処理装置５に入力することにより、各
種の補正データテーブルＴＢ1,ＴＢ2,ＴＢ3,ＴＢ4,ＴＢ
5……ＴＢn を作成することができる。
ＴＢ3,ＴＢ4,ＴＢ5 ……ＴＢn の作成は、次の方法によ
って行う。まず、目的の加工ワークや加工条件などを含
む加工プログラムに相当して、主軸の位置の変位を検出
できるような計測用プログラムを作成する。ここで、垂
直主軸および水平主軸についてＸ，Ｙ，Ｚ軸方向の変位
を検出できるように計測器をセットしたのち、計測用プ
ログラムを運転し、そのときの温度変化と各測定点の変
位とを測定、記録する。この測定結果から、図４に示す
ようなグラフを作成する。このグラフの温度差（第１測
定点温度−第２測定点温度）カーブの１山目までのデー
タを基に、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸のそれぞれについて温度上昇
時、温度下降時の補正データを決定する。例えば、温度
差１２℃の温度上昇時における補正データは−２５μ、
温度下降時における補正データは−３７μのように決定
する。これを各種の加工条件別にそれぞれ行い、その補
正データをデータ処理装置５に入力することにより、各
種の補正データテーブルＴＢ1,ＴＢ2,ＴＢ3,ＴＢ4,ＴＢ
5……ＴＢn を作成することができる。
【００１５】前記各補正データテーブルＴＢ1,ＴＢ2,Ｔ
Ｂ3,ＴＢ4,ＴＢ5 ……ＴＢn のデータは、図５に例示す
るように、第１行目のヘッダ部ＨＰと、第２行目以下の
データ部ＤＰとに分けられている。前記ヘッダ部ＨＰの
内容は、図６に示す如く、左から、最大温度差（℃）、
補正ステップ温度（℃）、垂直Ｘ軸補正シフト量
（μ）、垂直Ｙ軸補正シフト量（μ）、垂直Ｚ軸補正シ
フト量（μ）、水平Ｘ軸補正シフト量（μ）、水平Ｙ軸
補正シフト量（μ）、水平Ｚ軸補正シフト量（μ）、補
正シフト判断最高温度（℃）、補正シフト判断最低温度
（℃）からなる。ここで、補正シフト量とは、温度差カ
ーブの山が２回以上現れる場合、２山目以降の補正デー
タを修正する必要があるときに利用する。具体的には、
図８のように、温度差カーブの１山目のデータで補正の
結果を予想したときに２山目の不一致量を補正シフト量
とする。前記データ部ＤＰの内容は、図７に示す如く、
左から、温度差（℃）、垂直Ｘ軸温度上昇側補正量
（μ）、垂直Ｙ軸温度上昇側補正量（μ）、垂直Ｚ軸温
度上昇側補正量（μ）、垂直Ｘ軸温度下降側補正量
（μ）、垂直Ｙ軸温度下降側補正量（μ）、垂直Ｚ軸温
度下降側補正量（μ）、水平Ｘ軸温度上昇側補正量
（μ）、水平Ｙ軸温度上昇側補正量（μ）、水平Ｚ軸温
度上昇側補正量（μ）、水平Ｘ軸温度下降側補正量
（μ）、水平Ｙ軸温度下降側補正量（μ）、水平Ｚ軸温
度下降側補正量（μ）からなる。
Ｂ3,ＴＢ4,ＴＢ5 ……ＴＢn のデータは、図５に例示す
るように、第１行目のヘッダ部ＨＰと、第２行目以下の
データ部ＤＰとに分けられている。前記ヘッダ部ＨＰの
内容は、図６に示す如く、左から、最大温度差（℃）、
補正ステップ温度（℃）、垂直Ｘ軸補正シフト量
（μ）、垂直Ｙ軸補正シフト量（μ）、垂直Ｚ軸補正シ
フト量（μ）、水平Ｘ軸補正シフト量（μ）、水平Ｙ軸
補正シフト量（μ）、水平Ｚ軸補正シフト量（μ）、補
正シフト判断最高温度（℃）、補正シフト判断最低温度
（℃）からなる。ここで、補正シフト量とは、温度差カ
ーブの山が２回以上現れる場合、２山目以降の補正デー
タを修正する必要があるときに利用する。具体的には、
図８のように、温度差カーブの１山目のデータで補正の
結果を予想したときに２山目の不一致量を補正シフト量
とする。前記データ部ＤＰの内容は、図７に示す如く、
左から、温度差（℃）、垂直Ｘ軸温度上昇側補正量
（μ）、垂直Ｙ軸温度上昇側補正量（μ）、垂直Ｚ軸温
度上昇側補正量（μ）、垂直Ｘ軸温度下降側補正量
（μ）、垂直Ｙ軸温度下降側補正量（μ）、垂直Ｚ軸温
度下降側補正量（μ）、水平Ｘ軸温度上昇側補正量
（μ）、水平Ｙ軸温度上昇側補正量（μ）、水平Ｚ軸温
度上昇側補正量（μ）、水平Ｘ軸温度下降側補正量
（μ）、水平Ｙ軸温度下降側補正量（μ）、水平Ｚ軸温
度下降側補正量（μ）からなる。
【００１６】次に、本実施例の作用を説明する。テーブ
ル１２上に加工ワークが搬入されると、その加工ワーク
の種類が判別されハードディスク５２に入力される。そ
ののち、搬入されたワークに対応した加工プログラムに
従って門形マシニングセンタ１が運転されると、その加
工プログラムの各種コードによってクーラントの有無、
使用主軸の姿勢、ＡＡＩ角度などが自動的に判別され
る。すると、ハードディスク５２に記憶された各種の補
正データテーブルＴＢ1,ＴＢ2,ＴＢ3,ＴＢ4,ＴＢ5 ……
ＴＢn の中から、これらの加工条件に合致した補正デー
タテーブルが読み出される。
ル１２上に加工ワークが搬入されると、その加工ワーク
の種類が判別されハードディスク５２に入力される。そ
ののち、搬入されたワークに対応した加工プログラムに
従って門形マシニングセンタ１が運転されると、その加
工プログラムの各種コードによってクーラントの有無、
使用主軸の姿勢、ＡＡＩ角度などが自動的に判別され
る。すると、ハードディスク５２に記憶された各種の補
正データテーブルＴＢ1,ＴＢ2,ＴＢ3,ＴＢ4,ＴＢ5 ……
ＴＢn の中から、これらの加工条件に合致した補正デー
タテーブルが読み出される。
【００１７】また、一対の温度検出センサ４Ａ，４Ｂか
らの検出温度データがＩ／Ｏ５７を通じてＣＰＵ５１に
取り込まれると、ＣＰＵ５１は、これら２つの温度の温
度差（第１測定点温度−第２測定点温度）を算出し、前
記加工条件に対応して読み出した補正データテーブルの
中から温度差に対応する補正データを選択する。このと
き、前回算出した温度差を基に今回の温度差が温度上昇
時であるか、温度下降時であるかを判別し、その判別結
果に応じた補正データを選択する。こののち、選択した
補正データをシーケンサ３を通じてＮＣ装置２へ与える
と、ＮＣ装置２は、機械座標原点位置を補正データ分だ
けシフトさせて機械を移動させる。これにより、熱変位
が自動的に補正される。
らの検出温度データがＩ／Ｏ５７を通じてＣＰＵ５１に
取り込まれると、ＣＰＵ５１は、これら２つの温度の温
度差（第１測定点温度−第２測定点温度）を算出し、前
記加工条件に対応して読み出した補正データテーブルの
中から温度差に対応する補正データを選択する。このと
き、前回算出した温度差を基に今回の温度差が温度上昇
時であるか、温度下降時であるかを判別し、その判別結
果に応じた補正データを選択する。こののち、選択した
補正データをシーケンサ３を通じてＮＣ装置２へ与える
と、ＮＣ装置２は、機械座標原点位置を補正データ分だ
けシフトさせて機械を移動させる。これにより、熱変位
が自動的に補正される。
【００１８】従って、本実施例によれば、異なる各種加
工条件下において異なる２点の温度差と補正データとを
対応させた複数種の補正データテーブルＴＢ1,ＴＢ2,Ｔ
Ｂ3,ＴＢ4,ＴＢ5 ……ＴＢn を作成し、これをハードデ
ィスク５２内に記憶させておき、実際にワークを加工す
る際の加工条件に一致した補正データテーブルを読み出
し、この補正データテーブルの中から温度差に対応する
補正データを選択し、その補正データを基に機械座標原
点位置を補正するようにしたので、各種加工条件下でも
高精度加工を保障することができる。
工条件下において異なる２点の温度差と補正データとを
対応させた複数種の補正データテーブルＴＢ1,ＴＢ2,Ｔ
Ｂ3,ＴＢ4,ＴＢ5 ……ＴＢn を作成し、これをハードデ
ィスク５２内に記憶させておき、実際にワークを加工す
る際の加工条件に一致した補正データテーブルを読み出
し、この補正データテーブルの中から温度差に対応する
補正データを選択し、その補正データを基に機械座標原
点位置を補正するようにしたので、各種加工条件下でも
高精度加工を保障することができる。
【００１９】特に、加工ワークの種別、クーラントの有
無（ウエット／ドライ）、使用主軸の姿勢（垂直／水
平）およびＡＡＩ角度を含めて各種の加工条件下での補
正データテーブルを作成してあるので、各種の加工条件
を考慮した最適な熱変位補正を行うことができる。しか
も、温度差が上昇時であるか下降時であるかを判別し、
その判別結果に応じて異なる補正データを選択できるよ
うにしてあるので、より細かな熱変位補正を行うことが
できる。また、データ処理装置５をパーソナルコンピュ
ータによって構成し、それに補正データテーブルＴＢ1,
ＴＢ2,ＴＢ3,ＴＢ4,ＴＢ5 ……ＴＢn を記憶させるよう
にしたので、安価にできる上、後付けも可能である。
無（ウエット／ドライ）、使用主軸の姿勢（垂直／水
平）およびＡＡＩ角度を含めて各種の加工条件下での補
正データテーブルを作成してあるので、各種の加工条件
を考慮した最適な熱変位補正を行うことができる。しか
も、温度差が上昇時であるか下降時であるかを判別し、
その判別結果に応じて異なる補正データを選択できるよ
うにしてあるので、より細かな熱変位補正を行うことが
できる。また、データ処理装置５をパーソナルコンピュ
ータによって構成し、それに補正データテーブルＴＢ1,
ＴＢ2,ＴＢ3,ＴＢ4,ＴＢ5 ……ＴＢn を記憶させるよう
にしたので、安価にできる上、後付けも可能である。
【００２０】なお、本発明は、上記実施例で述べた構成
に限らず、次の変形例も含む。上記実施例では、加工条
件ごとに補正データテーブルＴＢ1,〜ＴＢn を作成する
に当たって、ＡＡＩ角度を加工条件要素として補正デー
タテーブルに設定したが、ＡＡＩ角度による補正データ
については計算によって求めるようにしてもよい。例え
ば、ある加工条件下においてＡＡＩ角度が０°のときの
補正データを予め補正データテーブルに記憶しておき、
これを基準として、実際のＡＡＩ角度によって補正軸方
向の補正データを計算で求めるようにしてもよい。
に限らず、次の変形例も含む。上記実施例では、加工条
件ごとに補正データテーブルＴＢ1,〜ＴＢn を作成する
に当たって、ＡＡＩ角度を加工条件要素として補正デー
タテーブルに設定したが、ＡＡＩ角度による補正データ
については計算によって求めるようにしてもよい。例え
ば、ある加工条件下においてＡＡＩ角度が０°のときの
補正データを予め補正データテーブルに記憶しておき、
これを基準として、実際のＡＡＩ角度によって補正軸方
向の補正データを計算で求めるようにしてもよい。
【００２１】また、上記実施例では、加工条件を決める
要素として、加工ワークの種別、クーラントの有無（ウ
エット／ドライ）、使用主軸の姿勢（垂直／水平）およ
びＡＡＩ角度を挙げたが、加工条件を変える要素であれ
ばこれ以外でもよい。また、上記実施例では、一対の温
度検出センサ４Ａ，４Ｂのうち、第２の温度検出センサ
４Ｂによってコラム１３Ａの下端部の温度を第２測定点
温度として検出するようにしたが、マシニングセンタ１
の部位に限らず、その周囲温度を検出するようにしても
よい。また、複数の加工ヘッドを有する機械の場合、そ
れぞれの主軸に別々の温度センサを取り付け、その時に
使用する主軸に合わせ、一対になる温度センサの組み合
わせを任意に選択するようにしてもよい。
要素として、加工ワークの種別、クーラントの有無（ウ
エット／ドライ）、使用主軸の姿勢（垂直／水平）およ
びＡＡＩ角度を挙げたが、加工条件を変える要素であれ
ばこれ以外でもよい。また、上記実施例では、一対の温
度検出センサ４Ａ，４Ｂのうち、第２の温度検出センサ
４Ｂによってコラム１３Ａの下端部の温度を第２測定点
温度として検出するようにしたが、マシニングセンタ１
の部位に限らず、その周囲温度を検出するようにしても
よい。また、複数の加工ヘッドを有する機械の場合、そ
れぞれの主軸に別々の温度センサを取り付け、その時に
使用する主軸に合わせ、一対になる温度センサの組み合
わせを任意に選択するようにしてもよい。
【００２２】
【発明の効果】以上の通り、本発明の工作機械の熱変位
補正装置によれば、異なる各種加工条件下において温度
差と補正データとを対応記憶させた複数種の補正データ
テーブルを用意し、これらの中から加工条件に合致した
補正データテーブルを読み出し、この補正データテーブ
ルの中から検出温度差に対応する補正データを選択する
ようにしてあるから、各種加工条件下でも高精度な加工
を保障することができる。
補正装置によれば、異なる各種加工条件下において温度
差と補正データとを対応記憶させた複数種の補正データ
テーブルを用意し、これらの中から加工条件に合致した
補正データテーブルを読み出し、この補正データテーブ
ルの中から検出温度差に対応する補正データを選択する
ようにしてあるから、各種加工条件下でも高精度な加工
を保障することができる。
【図１】本発明の装置を適用した加工システムの全体を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図２】同上実施例の門形マシニングセンタを示す斜視
図である。
図である。
【図３】同上実施例の各種補正データテーブルを示す図
である。
である。
【図４】同上実施例の補正データテーブルを作成するに
当たり、温度差と変位との関係を示す図である。
当たり、温度差と変位との関係を示す図である。
【図５】同上実施例の補正データテーブルの具体例を示
す図である。
す図である。
【図６】同上実施例の補正データテーブルのヘッダ部の
内容を示す図である。
内容を示す図である。
【図７】同上実施例の補正データテーブルのデータ部の
内容を示す図である。
内容を示す図である。
【図８】同上実施例の補正シフト量を説明するための図
である。
である。
１ 門形マシニングセンタ（工作機械） ２ ＮＣ装置（補正実行手段） ４Ａ，４Ｂ 温度検出センサ（温度検出手段） ５１ ＣＰＵ（補正データ選択手段） ５３ ＲＡＭ（補正データテーブルを記憶したメモリ） ＴＢ1,ＴＢ2,ＴＢ3,ＴＢ4,ＴＢ5 ……ＴＢn 補正デー
タテーブル
タテーブル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秋山 守 静岡県沼津市大岡2068の３ 東芝機械株式 会社沼津事業所内
Claims (1)
- 【請求項１】主軸位置の変位量の時間的経過の傾向と温
度変化の時間的経過の傾向とが最も等しくなる部位の温
度および温度変化が最も少ない部位の温度を検出する一
対の温度検出手段と、異なる各種加工条件ごとに前記一
対の温度検出手段で検出される２部位の温度差に対応す
る熱変位を補正する補正データを記憶した複数種の補正
データテーブルと、この複数種の補正データテーブルの
中から実際の加工条件に対応する補正データテーブルを
読み出し、その補正データテーブルの中から前記温度検
出手段で検出される２部位の温度差に対応する補正デー
タを読み出す補正データ選択手段と、この補正データ選
択手段によって読み出された補正データを基に工作機械
の熱変位を補正する補正実行手段と、を具備したことを
特徴とするする工作機械の熱変位補正装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01255293A JP3174654B2 (ja) | 1993-01-28 | 1993-01-28 | 工作機械の熱変位補正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01255293A JP3174654B2 (ja) | 1993-01-28 | 1993-01-28 | 工作機械の熱変位補正装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06226590A true JPH06226590A (ja) | 1994-08-16 |
| JP3174654B2 JP3174654B2 (ja) | 2001-06-11 |
Family
ID=11808505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01255293A Expired - Lifetime JP3174654B2 (ja) | 1993-01-28 | 1993-01-28 | 工作機械の熱変位補正装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3174654B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005044513A1 (ja) * | 2003-11-05 | 2005-05-19 | Hoya Corporation | 眼鏡レンズの供給方法 |
| JP2013202741A (ja) * | 2012-03-28 | 2013-10-07 | Mitsubishi Electric Corp | 工作機械制御装置および工作機械 |
| KR20160089170A (ko) * | 2015-01-19 | 2016-07-27 | 민병덕 | 수치제어 공작기계 |
-
1993
- 1993-01-28 JP JP01255293A patent/JP3174654B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005044513A1 (ja) * | 2003-11-05 | 2005-05-19 | Hoya Corporation | 眼鏡レンズの供給方法 |
| JPWO2005044513A1 (ja) * | 2003-11-05 | 2007-11-29 | Hoya株式会社 | 眼鏡レンズの供給方法 |
| US7448938B2 (en) | 2003-11-05 | 2008-11-11 | Hoya Corporation | Method for supplying spectacle lens |
| JP4888947B2 (ja) * | 2003-11-05 | 2012-02-29 | Ｈｏｙａ株式会社 | 眼鏡レンズの周縁加工方法 |
| JP2013202741A (ja) * | 2012-03-28 | 2013-10-07 | Mitsubishi Electric Corp | 工作機械制御装置および工作機械 |
| KR20160089170A (ko) * | 2015-01-19 | 2016-07-27 | 민병덕 | 수치제어 공작기계 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3174654B2 (ja) | 2001-06-11 |
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