JPH0653337B2 - 機械上の点の温度に依存した変位の補償装置 - Google Patents

機械上の点の温度に依存した変位の補償装置

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JPH0653337B2
JPH0653337B2 JP62205307A JP20530787A JPH0653337B2 JP H0653337 B2 JPH0653337 B2 JP H0653337B2 JP 62205307 A JP62205307 A JP 62205307A JP 20530787 A JP20530787 A JP 20530787A JP H0653337 B2 JPH0653337 B2 JP H0653337B2
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は機械における点の温度に依存した位置変位、特
に機械基準点に対する加工スピンドル軸線の温度に依存
した位置変位の補正方法にして、その際加工スピンドル
に対する特定された位置決めのための測定値は、目盛の
走査のための少なくとも1 つの走査装置によって検出さ
れる、前記方法及びこの方法の実施のための装置に関す
る。
新たな構成の工作機械ではここの軸線における特定され
た位置が位置測定装置( 測定システム) によって検出さ
れ、かつ位置表示装置によって測定値がデジタル表示さ
れる。予め位置測定装置によって求められた測定値は再
処理のためにNC制御装置にも供給される。
個々の軸線−例えばユニバーサル工具フライス機械では
−構造的な理由から該当する軸線の個所では直接実施さ
れることができず、このことは運転温度が不均一でない
限り位置決めの精度に影響する。
加工スピンドルの高い加工回転数によってスピンドル支
承部従って縦フライスへッドのの運転温度はフライスヘ
ッドのスピンドルスライドに対して軸線の近くでは高く
なる。しかし、スピンドルスライドに位置決め装置が取
りつけられており、位置決め装置によってスピンドルス
ライド従って加工スピンドル軸線の特定された位置の変
位が測定される。
従って位置測定装置によっては測定されない加工スピン
ドル軸線の温度に依存した位置変位が生ずる。
（従来の技術） 従来の技術からこのような温度に依存した変位を補正す
るための種々の提案がなされている。
前記伸長棒が使用される解決の提案の1 つは例えば西独
国特許明細書2450322 号から把握することができる。位
置測定装置のスケール上を摺動する伸長棒の使用の際に
種々の材料の熱膨張率及び与えられた機械寸法か考慮さ
れなければならない。伸長棒- 補正は構成が簡単でかつ
温度変化への影響が比較的鈍感である。
他の解決は西独国特許公開公報第3320529 号から公知で
ある。そこでは位置測定装置のスケールがスピンドルス
ライドに移動可能に支承されており、かつ小さい熱膨張
率を有する材料から成るスラストロッドは温度変化に相
応してスケールの有効な移動を作用する この解決は伸
長棒に対して加工スピンドル軸線の温度に依存した位置
変位が殆ど遅延されずに考慮されるという利点を有す
る。勿論スケールの移動のために非常に精密な案内が設
けられねばならないことは欠点である。
( 発明の課題) 本発明は簡単な方法で機械における点の温度に依存した
変位を補正し、そのために一連の又は少なくとも一連の
位置測定装置を使用することを課題の基礎とする。
( 課題の解決のための手段) この課題は温度に依存した変位は走査装置と同種の追加
の走査装置とによって方向及び量に従って直接位置測定
装置の測定具現体上で検出されかつ加工スピンドルの所
定の位置を特定する測定値と演算され、その際追加の走
査装置は位置測定装置の加工スピンドル軸線に面した側
に配設されていて十分に小さい膨張係数の材料から成る
スラストロッドを介して加工スピンドルのハウジングと
結合しており、そして走査装置は評価装置に接続されて
いることによって解決される。
( 発明の効果) 温度に依存した位置変位の変位の本発明による補正の利
点は瞬間的な変位が直接測定技術的に把握され、かつ簡
単な方法で位置測定値と比較して計算されることができ
ることにある。その際任意の修正ファクタが考慮される
ことができる。装置は更に進んで一連の測定システムに
相応し得る。特別な案内要素は必要ない。
( 実施例) 第1 図に示したユニバーサル工具フライス機械1 は数値
制御装置NCを有し、この制御装置によってフライス機械
1 が制御される。フライス機械1 の3 つの軸X 、Y 、Z
の各々は位置測定装置を備えており、ここではY 軸の位
置測定装置のみが示されている。位置測定装置2 はスピ
ンドルスライド3 に固定されており、かつ目盛4 を備え
ている。公知の方法でフレーム1aに対するスピンドルス
ライド3 の変位は目盛4 が組立足部6 によってフレーム
1aに組みつけられている走査装置5 によって走査される
ことによって求められる。スピンドルスライド3 は端面
に加工スピンドル7 を有し、加工スピンドルはスピンド
ルスライド3 と結合している。
設定に従って、即ちNCプログラムを介して又は手動によ
り行われる加工スピンドル7 の変位は位置測定装置2 に
よって測定される。工作物の加工のために加工スピンド
ル7 中のクランプ装置に工具が取りつけられ、しかしこ
のことはここでは示されていない。工作物加工の際の加
工スピンドル7 の比較的高い回転数によって加工スピン
ドル7 の支承部に加工スピンドル7 のハウジング8 をも
加熱する熱が発生する。その上例えば伝導装置軸の支承
部も熱源となる。
このことはハウジング8 の伸びにつながり、従って加工
スピンドル7 の温度に依存した変位に関連する。スピン
ドルスライド3 の位置従って加工スピンドル7 の位置を
測定する位置測定装置2 はこの温度に依存する変位を検
出しない。加工スピンドル7 の実際の位置に相応しない
加工スピンドル7 の位置を位置測定装置2 が記録するこ
とによって生ずる。
本発明では位置測定装置2 の加工スピンドル7 に面した
端面2aに追加の走査装置5aが設けられている。追加の走
査装置5aは通常の走査装置5 とは異なりフライス機械1
のフレーム1aには取りつけられておらず、むしろ加工ス
ピンドル軸線7aの平面内でハウジング8 と結合してい
る。ハウジング8 と走査装置5aとの結合は充分小さい熱
膨張率を有する材料から成るスラストロッド9 を介して
行われる。このためにインバ、バコデル等の材料が好適
である。
加工スピンドル7aの温度に依存する変位がある場合、走
査装置5aは目盛4 に沿って変位に相当する量だけ移動さ
れる。その際走査装置5aは通常の走査装置5 と同様な方
法で目盛4 を走査する。加工スピンドル7 の温度と共に
直接スピンドル7 の変位の方向及び量が検出される。変
位の測定値は評価装置即ち、C 、NCに供給されかつそこ
で特定された位置測定値との演算が行われる。このため
に通常の走査装置5 も追加的な走査装置5aも数値制御装
置NC又は電子カウンタC に接続されている。
従って評価装置C 、NCによって加工スピンドル軸線7aの
温度に依存する変位が補正されることができ、その際直
接任意の種類の追加的修正要因が考慮されることができ
る。
この種の補正のための装置コストは非常に少ない、その
わけは最近の評価装置は既にマイクロプロセッサを介し
て接続されかつ相応した測定値の演算は問題なく行われ
るからである。追加的な走査装置5aは更に通常の走査装
置5 と同一であり得、かつ位置測定装置2 によって通常
の走査装置同様に正確に走査が行われることができる。
スラストロッド9 による機械的連結は加工スピンドル7a
と同一の平面内に位置するハウジング8 の固定点と走査
装置5aとの端面での連結によって行われることができ
る。第2 図中実線で表した走査装置5aの連結装置では傾
き誤差は生じない、そのわけはスラストロッド9 はアッ
ベの原理により目盛4 の測定目盛の直接の変位と同一面
上に位置するからである。
然し走査装置5 及び5aが完全に同一であるべきであれ
ば、第2 図に点線で示したスラストロッド9aによる連結
も可能である。ここでは前記系統誤差が発生し得るの
で、相応した修正値は補正の際に考慮される。
【図面の簡単な説明】
第1 図はユニバーサル工具フライス機械、第2 図は第1
図による機械の加工スピンドルヘッドの図式である。 図中符号 2 ……位置測定装置 4 ……目盛 5 ……走査装置 5a……走査装置 7 ……加工スピンドル

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】機械上の点の温度に依存した変位、特に機
    械基準点に対する加工スピンドルの温度に依存した変位
    の補償装置にして、その際加工スピンドル軸線の所定の
    位置を特定する測定値は測定具現体の走査のための少な
    くとも１つの走査装置を有する位置測定装置によって検
    出される前記補償装置において、 温度に依存した変位は走査装置（５）と同種の追加の走
    査装置（５ａ）とによって方向及び量に従って直接位置
    測定装置（２）の測定具現体（４）上で検出されかつ加
    工スピンドル（７）の所定の位置を特定する測定値と演
    算され、その際追加の走査装置（５ａ）は位置測定装置
    （２）の加工スピンドル軸線（７ａ）に面した側（２
    ａ）に配設されていて十分に小さい膨張係数の材料から
    成るスラストロッド（９）を介して加工スピンドル
    （７）のハウジング（８）と結合しており、そして走査
    装置（５、５ａ）は評価装置（Ｃ；ＮＣ）に接続されて
    いることを特徴とする前記補償装置。
  2. 【請求項２】評価装置が電子カウンタ（Ｃ）である、特
    許請求の範囲第１項記載の補償装置。
  3. 【請求項３】評価装置がＮＣ制御装置（ＮＣ）である、
    特許請求の範囲第１項記載の補償装置。
JP62205307A 1986-10-02 1987-08-20 機械上の点の温度に依存した変位の補償装置 Expired - Lifetime JPH0653337B2 (ja)

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JPS6389253A JPS6389253A (ja) 1988-04-20
JPH0653337B2 true JPH0653337B2 (ja) 1994-07-20

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EP (1) EP0262313B1 (ja)
JP (1) JPH0653337B2 (ja)
AT (1) ATE67042T1 (ja)
DE (3) DE3633573C1 (ja)
ES (1) ES2025596T3 (ja)

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