JPS6288548A - Temperature compensating device for cutting machine tool - Google Patents

Temperature compensating device for cutting machine tool

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JPS6288548A
JPS6288548A JP23061085A JP23061085A JPS6288548A JP S6288548 A JPS6288548 A JP S6288548A JP 23061085 A JP23061085 A JP 23061085A JP 23061085 A JP23061085 A JP 23061085A JP S6288548 A JPS6288548 A JP S6288548A
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JP
Japan
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time
duty
machining
machine tool
parameters
Prior art date
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JP23061085A
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Japanese (ja)
Inventor
Hajime Sakuraba
桜庭 肇
Kazuhiro Nagai
一博 長井
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Hitachi Seiki Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Seiki Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6288548A publication Critical patent/JPS6288548A/en
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Abstract

PURPOSE:To aim at enhancing the working efficiency and availability factor of an automatic cutting machine tool, by automatically compensating and controlling thermal displacement in accordance with a compensating value which is calculated in accordance with a count number obtained by counting a cycle rest time during rest of the machine tool or an operating time. CONSTITUTION:When continuous operation of a machine tool is stopped, a stop signal is taken into an AND gate 18 which is opened in accordance with a count number and a continuous operation stopping signal taken thereinto, and the time tau of the count value is taken into a computing section 19 which receives a parameter XO for a saturating displacement value and the resultant parameter P of parameters PF, PN delivered from coinciding circuits 14, 15. The computing section 19 computes a compensating value in accordance with the parameters XO, P and the time tau, and as a result, compensates and controls a motor 7 in accordance with the thus obtained compensating value X by means of an interpolator 7b. With this arrangement, it is possible to prevent the worker from purposely measuring the compensating value, and therefore, it is possible to enhance the working efficiency and availability factor of the machine tool as an automatic machine tool.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は旋削工作機械においてデユーティ(短時間の変
位)と主軸回転数(長時間の変位)等の複数のデータフ
ァイルから加工寸法の変化を近似関数として表し、機械
停止後再スタート時の寸法補正量を与える旋削工作機械
の温度補正装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention detects changes in machining dimensions from multiple data files such as duty (short-time displacement) and spindle rotation speed (long-term displacement) in turning machine tools. The present invention relates to a temperature correction device for a turning machine tool that is expressed as an approximate function and provides a dimensional correction amount when the machine is restarted after stopping.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

一般的に旋削工作機械を始動し加工開始してから、刃物
台および主軸台側が夫々時間の経過と共に、温度上昇し
、約8時間位の時間が経過すると、温度による変位は一
定の値にサチュレートすることが知られている。
Generally, after starting a turning machine tool and starting machining, the temperature of the tool rest and headstock increases over time, and after about 8 hours, the temperature-induced displacement saturates to a constant value. It is known to do.

而して、例えば、昼休み又は段取り替え等で機械を停止
し、再スタートしようとすると機械停止時間の長さによ
っては熱変位に対する補正量が正確に把握しにくく、そ
の都度計測して補正量を補正して再加工を施していた。
For example, if the machine is stopped during a lunch break or setup change, and then restarted, it may be difficult to accurately determine the amount of correction for thermal displacement depending on the length of time the machine is stopped, and it may be difficult to accurately determine the amount of correction for thermal displacement by measuring it each time. It was corrected and reworked.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、前述した如く機械を停止し再スタートし
ようとする場合、その都度計測して補正量を正確に補正
しなければならないため、自動機械としては加工能率が
悪く、生産性の阻害要因となっていた。
However, as mentioned above, when stopping and restarting a machine, measurements must be taken each time to accurately correct the amount of correction, which results in poor processing efficiency as an automatic machine and is a factor that hinders productivity. Ta.

本発明の目的は上記事情に鑑み問題を解決するために提
案されたものであって、機械によって持っている特性す
なわち刃物台のデユー−ティと主軸台の変位の経時変化
による熱変化曲線を数式化して、機械停止時のサイクル
休止時間もしくは稼動時間をカウントし、そのカウント
数によってサイクル再スタート時の寸法補正量を自動的
に取り込ませて・補正し、加工能率の向上を図った旋削
工作機械の温度補正装置を提供することにある。
The purpose of the present invention has been proposed in order to solve the problem in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to mathematically calculate the thermal change curve due to the time-dependent changes in the characteristics possessed by the machine, that is, the duty of the tool post and the displacement of the headstock. A turning machine tool that improves machining efficiency by counting the cycle down time or operating time when the machine is stopped, and automatically imports and corrects the dimensional correction amount when restarting the cycle based on the counted number. An object of the present invention is to provide a temperature correction device.

〔問題点を解決するための手段と作用〕本発明は旋削工
作機械で加工する際熱変位が生ずるので熱変位を補正す
る為の温度補正装置であって、その具体的な手段は、予
め設定されたデユーティ等のパラメータ等を入出力せし
める入出力装置と、加工情報プログラムを記憶する加工
情報プログラム・メモリと、主軸回転デユーティ毎にパ
ラメータをファイルしておく主軸回転デユーティデータ
ファイルと、刃物台のX軸送りデユーティ毎にパラメー
タをファイルしておくX軸送りデユーティデータファイ
ルと、前記加工情報プログラム・、メモリに記憶されて
いる加工情報プログラムをランニングさせ各加工の主軸
回転デユーティおよびX軸送りデユーティを演算し、さ
らに演算された主軸回転デユーティおよびX軸送りデユ
ーティと前記主軸回転デユーティデータファイル、X軸
送りデユーティデータファイルにファイルされている主
軸回転デユーティおよびX輸送リデューティと夫々比較
する一致回路と、該一致回路で一致した時に取り出した
パラメータを合成した合成パラメータP、予め設定され
た飽和変位11X。
[Means and effects for solving the problems] The present invention is a temperature correction device for correcting thermal displacement that occurs during machining with a turning machine tool. an input/output device that inputs/outputs parameters such as the assigned duty, a machining information program memory that stores machining information programs, a spindle rotation duty data file that stores parameters for each spindle rotation duty, and a turret. The X-axis feed duty data file in which the parameters are stored for each X-axis feed duty, and the machining information program stored in the memory are run to determine the spindle rotation duty and X-axis feed for each machining. The duty is calculated, and the calculated spindle rotation duty and X-axis feed duty are compared with the spindle rotation duty and X-transport duty stored in the spindle rotation duty data file and the X-axis feed duty data file, respectively. A matching circuit, a synthetic parameter P that is a combination of parameters taken out when matching occurs in the matching circuit, and a preset saturation displacement 11X.

および加工開始後の時間τから X=Xo (1−e−’τ)の補正量を演算する第1の
演算手段と、機械を停止し再加工する際一致回路で一致
した時に取り出したパラメータを合成した合成パラメー
タp v、予め設定された飽和変位量XOおよび機械停
止後から再加工するまでの時間τ1から再加工時の変位
量をX’=Xoe−’τ′で演算する第2演算手段と、
該第2演算手段で求めた変位量X“がX′=Xとして時
間τ′′を算出しさらに補正時間△τ1°を加味した (τ′′+△τ″)時間による補正量X、=XO(1、
−P(r’+ ΔT’ )) テ補正する第3演算手段
とから構成される。
and a first calculation means that calculates the correction amount of X=Xo (1-e-'τ) from the time τ after the start of machining, and a first calculation means that calculates the correction amount of X=Xo (1-e-'τ) from the time τ after the start of machining, and a a second calculation means that calculates the displacement amount during rework from the synthesized parameter pv, the preset saturation displacement amount XO, and the time τ1 from when the machine stops until the rework is performed as X'=Xoe−'τ'; and,
The displacement amount X" obtained by the second calculation means is calculated by setting the time τ'' as XO(1,
-P(r'+ΔT')) and a third calculating means for performing Te correction.

而して本発明の温度補正装置を採用することにより機械
停止後再加工する際自動的に補正量X。
By employing the temperature correction device of the present invention, the correction amount X can be automatically adjusted when reprocessing is performed after the machine is stopped.

で補正制御して再加工が行われる。Re-processing is performed with correction control.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施態様を図面に基づいて詳細に説明
する。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings.

+1)  まず本発明の基本原理について説明する。+1) First, the basic principle of the present invention will be explained.

旋削工作機械を始動し加工開始してから、刃物台側およ
び主軸台側が夫々時間の経過と共に温度上昇し約8時間
位の時間が経過すると、温度による熱変位は一定の値に
サチュレートする。この時間の経過と共に変化する熱変
位曲線は第2図(A)に示す如く、例えば主軸回転数毎
に熱変位曲線が変わる。また第2図(A)に示した熱変
位曲線でサチュレートしてから機械を一旦停止すると時
間の経過と共に別の熱変位曲線で冷却する。実際にはこ
の曲線Xは該曲線X上を停止毎に2点鎖線の如く曲線を
描きながら変化していく。この熱変位の加熱曲線と冷却
曲線の一般曲線をモデル的に画いたのが第2図(B)で
ある。
After starting the turning machine tool and starting machining, the temperature of the tool rest and head stock increases over time, and after about 8 hours, the thermal displacement due to temperature saturates to a constant value. The thermal displacement curve that changes with the passage of time is shown in FIG. 2(A), and the thermal displacement curve changes depending on the number of rotations of the main shaft, for example. Further, if the machine is once stopped after saturating with the thermal displacement curve shown in FIG. 2(A), cooling will occur with a different thermal displacement curve as time passes. In reality, this curve X changes while drawing a curve like a two-dot chain line every time the vehicle stops on the curve X. FIG. 2(B) is a model drawing of the general heating curve and cooling curve of this thermal displacement.

第2図(B)において、横軸が時間(サイクル)。In Figure 2 (B), the horizontal axis represents time (cycle).

縦軸が熱変位量を示す。曲線Xが加熱曲線で、曲線X“
が冷却曲線である。
The vertical axis shows the amount of thermal displacement. Curve X is a heating curve, and curve
is the cooling curve.

夫々の曲線x、x’は一般的に次式で表わせる。The respective curves x and x' can generally be expressed by the following equations.

x=xo (1−1’τ) X=Xoe−デFT” すなわち、旋削工作機械を始動し加工を開始すると、曲
線Xにより時間の経過と共に熱変位量が変化し約8時間
位でサチュレートする。そのサチュレートした状態で機
械を停止すると、曲線X@により時間の経過と共に熱変
位量が減少し約8時間で元の状態になる。
x=xo (1-1'τ) When the machine is stopped in this saturated state, the amount of thermal displacement decreases over time according to curve X@, and returns to its original state in about 8 hours.

例えば、第2図(B)で曲線Xの飽和(サチュレート)
シた状態における点Aで機械を停止し、点Aから τ′
待時間後点Bから加工を再開するまでは曲線X°により
冷却する0点Bから加工を再開した場合、そのまま曲線
Xにより熱変位量が変化して加工されるとは限らない。
For example, in Figure 2 (B), the saturation of the curve
Stop the machine at point A in the closed state, and from point A τ'
When machining is restarted from point B where the machining is cooled according to curve X° until machining is restarted from point B after the waiting time, the amount of thermal displacement does not necessarily change according to curve X and machining is performed.

そこで本発明者らは今までの経験をもとに実験した結果
、曲線X′における点Bの変位量と点Bにおける曲線X
の変位量とが等しくなった場合の曲線Xの点Cにおける
時間(τ)を求め、その時間に補正時間△τを補正した
(τ+△τ)時間で再加工すると曲線Xによる熱変位量
でスムースに加工出来るのである。
Therefore, as a result of experiments based on past experience, the present inventors found that the amount of displacement of point B on curve X' and the amount of displacement of curve X at point B
Calculate the time (τ) at point C of curve X when the amount of displacement becomes equal to It can be processed smoothly.

すな、わち1時間はx=X“すなわち XO(1−8−’τ)=Xoe−”より求められる。こ
こで、Xoはサチュレイト時の変位(デユーティの関数
)であり、Pはカーブの傾斜を与える係数(デユーティ
の間開で、τは離数時刻(サイクル数)である。なおX
 o * P及びPlは主軸回転数N毎に予め経験値か
ら求められて第2図(C)に示す如きデータファイルに
ファイルされている。
That is, one hour is determined from x=X", that is, XO(1-8-'τ)=Xoe-". Here, Xo is the displacement at saturation (duty function), P is a coefficient giving the slope of the curve (duty gap, and τ is the separation time (cycle number).
o*P and Pl are determined in advance from empirical values for each spindle rotational speed N and are filed in a data file as shown in FIG. 2(C).

第2図(C)に示したデータファイルにファイルされた
主軸側および刃物台側の経時変化における熱変位の各デ
ータは第3図に示す如き状態で計測される。
The data on the thermal displacement over time on the spindle side and the tool rest side, which are filed in the data file shown in FIG. 2(C), are measured in the state shown in FIG. 3.

第3図は旋削工作機械の平面図である。第3図において
、主軸ヘッド100に主軸101が回転自在に軸承され
る。主軸101にチャック102が取付けられ、該チャ
ック102には計測するためテストバーWが挿着されて
いる。
FIG. 3 is a plan view of the turning machine tool. In FIG. 3, a spindle 101 is rotatably supported on a spindle head 100. As shown in FIG. A chuck 102 is attached to the main shaft 101, and a test bar W is inserted into the chuck 102 for measurement.

タレット刃物台104はハウジングに支持され、該ハウ
ジング103はクロススライド上に取付けられている。
Turret tool rest 104 is supported by a housing, which housing 103 is mounted on the cross slide.

さらにタレットヘッドには工具Tを挿着する工具ホルダ
105が取付けられている。クロススライドはサドル1
06上に載置されている。而して、サドル106が案内
ガイド107に案内されてZ軸方向に移動し、クロスス
ライドが案内ガイド108に案内されてX軸方向に移動
される。
Furthermore, a tool holder 105 into which a tool T is inserted is attached to the turret head. Cross slide is saddle 1
It is placed on 06. Thus, the saddle 106 is guided by the guide 107 and moved in the Z-axis direction, and the cross slide is guided by the guide 108 and moved in the X-axis direction.

案内ガイド107の一方側端を基準面とし、マグネット
109等で該基準面に計測装置を一時的に固定し、該計
測装置の計測子を工具TあるいはテストバーWの端面等
に接触せしめてワークの種類、各工具等の加工条件毎に
ダイヤルゲージ11Qa、110bで主軸側iよび刃物
台側の変位量に影響するデータを計測し上記曲線x、x
’の係数P、P’を予め算出せしめて第2図(C)に示
したデータファイルにファイルしておくのである。
One side end of the guide 107 is used as a reference surface, a measuring device is temporarily fixed to the reference surface using a magnet 109, etc., and the measuring device's probe is brought into contact with the end surface of the tool T or the test bar W to measure the workpiece. Data affecting the amount of displacement on the spindle side i and the turret side are measured using dial gauges 11Qa and 110b for each type of tool and machining conditions of each tool, etc., and the above curves x and x are obtained.
The coefficients P and P' of ' are calculated in advance and stored in the data file shown in FIG. 2(C).

(2)  次に本発明の具体的な構成を第1図に基づい
て説明する。
(2) Next, a specific configuration of the present invention will be explained based on FIG. 1.

第1図は本発明の詳細な説明する制御ブロック図である
FIG. 1 is a control block diagram illustrating the present invention in detail.

第1図において、CNC1に画面付キーボード2から種
々のデータが予め入出力回路2aを介して入力される。
In FIG. 1, various data are input in advance to a CNC 1 from a keyboard with a screen 2 via an input/output circuit 2a.

各ワーク毎の加工情報プログラムが加工情報プログラム
・メモリ3に記憶されている。
A machining information program for each workpiece is stored in a machining information program memory 3.

主軸回転デユーティデータファイル4にはすでに経験的
に求めた各デユーティDIIDtlD31・・・D■に
対するパラメータP N +  P N′ がファイル
されている。またX軸送りデユーティデータファイル5
にも主軸回転デユーティデータファイル4と同様に各デ
ユーティD 2. D z、 D 3.・・・I)F+
に対するパラメータP F +  P F  1がファ
イルされている。
In the spindle rotation duty data file 4, parameters P N + P N' for each duty DIIDtlD31...D■, which have been determined empirically, have already been filed. Also, X-axis feed duty data file 5
Similarly to the spindle rotation duty data file 4, each duty D 2. D z, D 3. ...I)F+
The parameters P F + P F 1 for P F + P F 1 are filed.

主軸のモータ6はドライブユニット6aに連結され、さ
らに入出力装置6cを介してCPUIに接続さている。
The main shaft motor 6 is connected to a drive unit 6a, and further connected to the CPUI via an input/output device 6c.

刃物台を移動させるモータ7はアンプ7aに連結され、
さらに補間器7bを介してCPUIに接続さている。補
間器7bで受けた位置送りはモータ7にフィードバック
されて制御される。
A motor 7 for moving the turret is connected to an amplifier 7a,
Furthermore, it is connected to the CPUI via an interpolator 7b. The position feed received by the interpolator 7b is fed back to the motor 7 and controlled.

例えば、各ワークを加工する場合加工情報プログラム・
メモリ3に記憶されている加工情報プログラムを一旦ラ
ンニングさせて総送り量Fiと総変位量Xiを演算部8
に取り込ませて、H−1ΣXi/Fil の演算処理を施し総時間Hが求められる。一方各変位f
iXiが演算部9に取り込まれてL二ΣXi の演算処理がなされて総変位量りが求められる。
For example, when machining each workpiece, the machining information program
The processing information program stored in the memory 3 is once run, and the total feed amount Fi and the total displacement amount Xi are calculated by the calculation unit 8.
Then, the total time H is obtained by performing the calculation process H-1ΣXi/Fil. On the other hand, each displacement f
iXi is taken into the arithmetic unit 9 and arithmetic processing of L2ΣXi is performed to obtain the total displacement amount.

演算部8および9で求められた総時間Hと総変位量りが
演算部10に取り込まれて、 DF=L/Hの演算処理がなされて、そのデユーティD
、がメモリ11に一旦記憶される。
The total time H and total displacement measured by the calculation units 8 and 9 are taken into the calculation unit 10, and the calculation process of DF=L/H is performed, and the duty D is calculated.
, is temporarily stored in the memory 11.

主軸回転数Nの総回転数Niと時間τiが演算部12に
とりこまれ、 DH=ΣN i Xτi の演算処理がなされて、そのデユーティD、がメモリ1
3に一旦記憶される。
The total rotation speed Ni of the spindle rotation speed N and the time τi are taken into the calculation unit 12, and the calculation process of DH=ΣN i Xτi is performed, and the duty D is stored in the memory 1.
3 is temporarily stored.

メモリ11に記憶されているデユーティD、とX軸送り
デユーティデータファイル5にファイルされているデユ
ーティI)rtとが一致回路14に取り込まれて、デユ
ーティD、とDFiとが一致すると、パラメータP F
 +  P F  1が出力される。
When the duty D stored in the memory 11 and the duty I)rt stored in the X-axis feed duty data file 5 are taken into the coincidence circuit 14, and the duty D and DFi match, the parameter P F
+P F 1 is output.

また、メモリ13に記憶されているデユーティD8と主
軸回転デユーティデータファイル4にファイルされてい
るデータDNiとが一致回路15に取り込まれて、デー
タD、とDH!とが一致すると、パラメータPn、P’
  nが出力される。
Further, the duty D8 stored in the memory 13 and the data DNi stored in the spindle rotation duty data file 4 are taken into the matching circuit 15, and the data D, DH! If they match, the parameters Pn, P'
n is output.

加工情報プログラム・メモリ3に記憶されている加工情
報プログラムにより加工を開始すると、連続運転開始信
号(以下スタート信号という)がアンド・ゲート16に
取り込まれる。さらに状態信号によりアンド・ゲート1
6が開いてカウンタ17でカウントされる。そのカウン
タ17でカウントさたカウント値がアンド・ゲート18
に取り込まれる。機械の連続運転が停止されるとストッ
プ信号がアンド・ゲート18に取り込まれる。アンド・
ゲート18に取り込まれたカウント値および連続運転停
止信号(以下ストップ信号という)によりアンド・ゲー
ト18が開きカウント値の時間τが演算部19に取り込
まれる。演算部19には飽和変位量のパラメータXoお
よび一致回路14.15から出力されたパラメータPF
、PMの合成パラメータPが夫々演算部19に取り込ま
れる。 該演算部19ではパラメータXo、Pおよび時
間τをもとにして x=xo (t−e−’τ) の演算処理を施し、その結果水められた補正量Xにより
補間器7bを介してモータ7の補正制御がなされる。
When machining is started according to the machining information program stored in the machining information program memory 3, a continuous operation start signal (hereinafter referred to as a start signal) is taken into the AND gate 16. Furthermore, AND gate 1 is activated by the status signal.
6 is opened and counted by the counter 17. The count value counted by the counter 17 is the AND gate 18
be taken in. When the continuous operation of the machine is stopped, a stop signal is input to the AND gate 18. and·
The AND gate 18 is opened by the count value taken into the gate 18 and a continuous operation stop signal (hereinafter referred to as a stop signal), and the time τ of the count value is taken into the calculation section 19. The calculation unit 19 receives the saturation displacement parameter Xo and the parameter PF output from the coincidence circuit 14.15.
, PM are taken into the calculation unit 19, respectively. The arithmetic unit 19 performs the arithmetic process x=xo (t-e-'τ) based on the parameters Xo, P, and time τ, and uses the corrected correction amount X as a result to calculate Correction control of the motor 7 is performed.

機械を例えば8時間稼動し休み時間等で停止するとスト
ップ信号がアンド・ゲート20に取り込まれる。状態信
号によりアンド・ゲート20が開いてカウンタ21がカ
ウントされる。8亥カウンタ21でカウントされたカウ
ント数の時間T2が比較器22.23に取り込まれる。
When the machine is operated for 8 hours, for example, and then stopped during a break, a stop signal is input to the AND gate 20. The status signal causes AND gate 20 to open and counter 21 to count. The time T2 of the count number counted by the 8H counter 21 is taken into the comparators 22 and 23.

比較器22で予め設定された時間例えば機械停止後の時
間8時間(Hl)とT、を比較しT、<H,であればア
ンド・ゲート24に取り込まれる。
A comparator 22 compares T with a preset time, for example, 8 hours (Hl) after the machine is stopped, and if T<H, the data is taken into the AND gate 24.

またアンド・ゲート24にはスタート信号が取り込まれ
る。而してアンド・ゲート24はT2〈H8の条件を満
足した時間rおよびスタート信号によって開かれる。つ
ぎに演算部25に機械停止、後の時間rが取り込まれる
と、すでに取り込まれていたパラメータXOおよびパラ
メータP′F。
Also, a start signal is taken into the AND gate 24. Thus, the AND gate 24 is opened by the start signal and the time r that satisfies the condition T2<H8. Next, when the time r after the machine has stopped is taken into the calculating section 25, the parameter XO and the parameter P'F which have already been taken are retrieved.

pFoの合成パラメータP′によりX’=Xoe−Pr
の演算処理がなされ、さらにx=x’すなわち、 Xo
(1−e−’τ) = X oe−PF  τ′より時
間が求められ、演算部26にそのτ″時間取り込まれる
。演算部26では予め設定された補正時間△τ゛°と時
間τ″′が加算される。演算部26で求めた(τ″+△
τ”)時間を演算部19に取り込み、x+ a= X□
 (l  e−(r”+ AT”l )の演算処理がな
される。演算処理して求められた補正t x +により
補間器7bを介してモータ7の補正制御がなされる。
By the synthesis parameter P' of pFo, X'=Xoe-Pr
The arithmetic processing is performed, and further x=x', that is, Xo
The time is calculated from (1-e-'τ) = X oe-PF τ', and the τ'' time is taken into the calculating section 26. The calculating section 26 calculates the preset correction time △τ゛° and the time τ''. ′ is added. (τ″+△
τ”) time into the calculation unit 19, x+ a= X□
A calculation process of (le-(r''+AT''l) is performed. Correction control of the motor 7 is performed via the interpolator 7b based on the correction t x + obtained by the calculation process.

比較器23に取り込まれた12時間と機械停止後の時間
H8とを比較し、T z > Hmであれば、機械自体
は完全に冷却しているから通常のスタートと同様に演算
部27でX−Oの演算処理をして補間器7bに送られて
モータ7が制御される。
Compare the 12 hours taken into the comparator 23 with the time H8 after the machine stopped, and if T z > Hm, the machine itself has completely cooled down, so the calculation section 27 calculates -O is processed and sent to the interpolator 7b, where the motor 7 is controlled.

(3)本発明の動作を第4図のフローチャートに基づい
て説明する。
(3) The operation of the present invention will be explained based on the flowchart of FIG.

第4図において、まず0段で機械をスタートさせる。■
段で主軸回転デユーティのデータDNを画面付キーボー
ド2より入力し主軸回転デユーティデータファイル4に
ファイルする。第0段でX軸デユーティのデータDFを
同様に画面付キーボード2より入力しX軸送りデユーテ
ィデータファイル5に入力する。次に第0段で機械を停
止するかどうか判断し、機械を停止しなければ第0段に
進み演算部19で時間毎の補正量Xを演算部19で  
  X=Xo  (1−e”デτ )の演算処理を施し
続ける。
In Fig. 4, first start the machine at stage 0. ■
In step 1, the data DN of the spindle rotation duty is inputted from the screen keyboard 2 and is filed in the spindle rotation duty data file 4. In the 0th stage, the X-axis duty data DF is similarly inputted from the screen keyboard 2 and inputted into the X-axis feed duty data file 5. Next, in the 0th stage, it is determined whether or not to stop the machine. If the machine is not stopped, the process proceeds to the 0th stage, and the calculation unit 19 calculates the correction amount X for each time.
The arithmetic processing of X=Xo (1-e''de τ) is continued.

第0段で機械停止の判断がなされると、第0段でカウン
トがリセットされる。つぎに第0段でカウンタ21によ
り時間τ′のカウントの開始が行われる。第0段でサイ
クルスタートを行うがどうかの判断が行われ、サイクル
スタートを行わなければカウンタ21をリセットする。
When a decision is made at the 0th stage to stop the machine, the count is reset at the 0th stage. Next, at the 0th stage, the counter 21 starts counting the time τ'. At the 0th stage, it is determined whether a cycle start is to be performed or not, and if the cycle start is not to be performed, the counter 21 is reset.

第0段でサイクルスタートを行なうと判断されると、第
0段で比較器22.23により8時間経過しているかど
うか比較される。第0段で8時間経過していなければ第
@1段で時間の補正量を演算部25でX’=Xoe −
デg   j の演算処理を行い補正量x′を求める。第0段で演算部
19の補正量 x=xo (1−e−rr’) に時間を順次カウントさせる。
When it is determined at the 0th stage that a cycle start is to be performed, the comparators 22 and 23 at the 0th stage compare whether 8 hours have elapsed. If 8 hours have not elapsed in the 0th stage, the calculation unit 25 calculates the time correction amount in the 1st stage: X'=Xoe −
A calculation process of deg j is performed to obtain the correction amount x'. In the 0th stage, the correction amount x=xo (1-e-rr') of the calculation unit 19 is made to sequentially count the time.

第0段でx−x ”になったかどうか比較し、X≠X1
の場合には第0段前に戻しX−X“になるまでフィード
バックさせる。x−x ”となると第0段で演算部26
により(τ11+Δτ″)の演算処理を行う。
Compare whether or not x-x” at the 0th stage, X≠X1
In the case of , it is returned to the stage before the 0th stage and fed back until it becomes
The arithmetic processing of (τ11+Δτ″) is performed.

第0段で第0段の演算処理された (τ″+△τ″)時間を演算部19のτに代入し、X、
 = X 0(1−6−P(r’+ 、a?”) )の
演算処理で補正量X1を求め、第0段でそのX。
At the 0th stage, the time (τ″+△τ″) processed by the 0th stage is substituted into τ of the calculation unit 19, and X,
= X 0 (1-6-P(r'+, a?'')) The correction amount X1 is obtained by the calculation process, and the correction amount X1 is calculated in the 0th stage.

補正量を工具補正外部入力として補間器7bを介してモ
ータ7が補正制御される。
The motor 7 is corrected and controlled via the interpolator 7b using the correction amount as an external tool correction input.

なお、第0段で8時間経過していなければ第0段のXに
進み、また第0段で演算処理された補正量は第0段のX
に飛び込み第0段で外部補正量として補間器7bを介し
てモータ7が補正制御される。
Note that if 8 hours have not elapsed in the 0th stage, the process proceeds to the 0th stage X, and the correction amount calculated in the 0th stage is the 0th stage X.
In the 0th stage, the motor 7 is corrected and controlled via the interpolator 7b as an external correction amount.

C効果〕 本発明は機械によって持っている特性である刃物台のデ
ユーティと主軸台の変位の実験値の変位曲線を数式化す
ることにより、機械停止時のサイクル休止時間もしくは
稼動時間をカウントし、そのカウント数によってサイク
ル再スタート時の寸法補正量を算出し、その補正量をも
とに自動的に補正制御されるから、作業者がわざわざ補
正量を計測する必要がない。
Effect C] The present invention counts the cycle stop time or operating time when the machine is stopped by formulating the displacement curve of the experimental values of the duty of the tool rest and the displacement of the headstock, which are characteristics possessed by the machine, The amount of dimensional correction at the time of restarting the cycle is calculated based on the count number, and the correction is automatically controlled based on the amount of correction, so there is no need for the operator to take the trouble to measure the amount of correction.

従って、自動機械として加工能率が従来に比べて数段と
向上しかつ稼動率も併せて向上する効果を奏する。
Therefore, as an automatic machine, the processing efficiency is improved by several orders of magnitude compared to the conventional machine, and the operating rate is also improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の詳細な説明する制御ブロック図である
。第2図(A)は主軸回転数毎の時間に対する変位量を
表す図である。第2図(B)が本発明の基本・原理を説
明する時間に対する熱変位位置の加熱曲線と冷却曲線を
示す図である。 第2図(C)は本発明に使用される主
軸回転数に伴うパラメータのデータファイルである。第
3図は変位量の計測を説明する旋削工作機械の平面図で
ある。第4図は本発明の詳細な説明するフローチャート
である。 1・・・CNC2・・・画面付キーボード3・・・加工
情報プログラム・メモリ 4・・・主軸回転デユーティデータファイル5・・・X
軸送りデユーティデータファイル7・・・モータ   
  7b補間器 14.15・・・一致回路 1,7.21・・・カウンタ 19.25.26.27・・・演算部 特許出願人  日立精機株式会社 第2図(A) 第2図(B) 牙2図(C) 第3図 第4図
FIG. 1 is a control block diagram illustrating the present invention in detail. FIG. 2(A) is a diagram showing the amount of displacement with respect to time for each spindle rotation speed. FIG. 2(B) is a diagram showing a heating curve and a cooling curve of a thermal displacement position with respect to time to explain the basic principle of the present invention. FIG. 2(C) is a data file of parameters associated with the spindle rotation speed used in the present invention. FIG. 3 is a plan view of a turning machine tool for explaining displacement measurement. FIG. 4 is a flowchart illustrating the present invention in detail. 1...CNC2...Keyboard with screen 3...Machining information program memory 4...Spindle rotation duty data file 5...X
Axis feed duty data file 7...Motor
7b Interpolator 14.15... Matching circuit 1, 7.21... Counter 19.25.26.27... Arithmetic unit Patent applicant Hitachi Seiki Co., Ltd. Figure 2 (A) Figure 2 (B ) Fang 2 (C) Figure 3 Figure 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】 予め設定されたデューティ等のパラメータ等を入出力せ
しめる入出力装置と、加工情報プログラムを記憶する加
工情報プログラム・メモリと、主軸回転デューティ毎に
パラメータをファイルしておく主軸回転デューティデー
タファイルと、刃物台のX軸送りデューティ毎にパラメ
ータをファイルしておくX軸送りデューティデータファ
イルと、前記加工情報プログラム・メモリに記憶されて
いる加工情報プログラムをランニングさせ各加工の主軸
回転デューティおよびX軸送りデューティを演算し、さ
らに演算された主軸回転デューティおよびX軸送りデュ
ーティと前記主軸回転デューティデータファイル、X軸
送りデューティデータファイルにファイルされている主
軸回転デューティおよびX軸送りデューティと夫々比較
する一致回路と、該一致回路で一致した時に取り出した
パラメータを合成した合成パラメータP、予め設定され
た飽和変位量X_0および加工開始後の時間τからX=
X_0(1−e^−^p^τ)の補正量を演算する第1
の演算手段と、機械を停止し再加工する際一致回路で一
致した時に取り出したパラメータを合成した合成パラメ
ータP′、予め設定された飽和変位量X_0および機械
停止後から再加工するまでの時間τ′から再加工時の変
位量をX′=X_0e^−^p^τ′で演算する第2演
算手段と、該第2演算手段で求めた変位量X′がX′=
Xとして時間τ″を算出しさらに補正時間Δτ″を加味
した (τ″+Δτ″)時間による補正量 X_1=X_0(1−e^−^p^(^τ^″^+^Δ
^τ^″^))で補正する第3演算手段とからなり、機
械停止後補正量X_1で補正制御して再加工することを
特徴とする旋削工作機械の温度補正装置。
[Claims] An input/output device that inputs and outputs parameters such as preset duty, a machining information program memory that stores a machining information program, and a spindle rotation device that stores parameters for each spindle rotation duty. The main axis rotation for each machining is performed by running the duty data file, the X-axis feed duty data file in which parameters are filed for each X-axis feed duty of the tool post, and the machining information program stored in the machining information program memory. The duty and the X-axis feed duty are calculated, and the calculated spindle rotation duty and Synthesis parameter P, which is a combination of the matching circuits to be compared and the parameters taken out when matching in the matching circuits, the preset saturation displacement amount X_0, and the time τ after the start of machining
The first step to calculate the correction amount of X_0(1-e^-^p^τ)
and a synthetic parameter P' which is obtained by combining the parameters retrieved when the matching circuit matches when the machine is stopped and reworked, the preset saturation displacement amount X_0, and the time τ from when the machine is stopped until rework is performed. A second calculating means calculates the displacement amount at the time of re-machining from ' by X'=X_0e^-^p^τ', and the displacement amount
Time τ″ is calculated as X, and correction time Δτ″ is added (τ″+Δτ″) Correction amount due to time
A temperature correction device for a turning machine tool, comprising a third calculating means for correcting by ^τ^''^)), and performing re-processing by performing correction control using a correction amount of X_1 after the machine is stopped.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5050288A (en) * 1989-12-15 1991-09-24 The Boeing Company Dynamic dimensional control matrix system
US6000889A (en) * 1997-08-06 1999-12-14 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Thermal change computation apparatus for machine tool and storage medium for executing the computation
US6234730B1 (en) 1998-10-30 2001-05-22 Brother Industries, Ltd. Thermal change computation apparatus for machine tool
KR100427326B1 (en) * 2001-08-21 2004-04-14 현대자동차주식회사 Method of compensating thermal displacement of main spindle for a machine tool

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JPS6099547A (en) * 1983-11-04 1985-06-03 Citizen Watch Co Ltd Thermal-deformation correcting apparatus

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