JPH0839399A - Thermal displacement correcting device for machine tool - Google Patents
Thermal displacement correcting device for machine toolInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ワークを切削又は研削
する工作機械において主軸の熱変位を補正する装置に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for correcting thermal displacement of a spindle in a machine tool for cutting or grinding a work.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、主軸の熱変位はワークの加工精
度に大きく影響し、特に、金型等のように高価で高精度
が要求されるワークに加工不良が発生すると、多大な経
済的損害を蒙る。そこで、従来から各種の熱変位対策が
提案されているが、その一つに、主軸部の温度を手掛か
りに熱変位量を推定して補正を加える装置が知られ、こ
れとは別に、旋盤等においてワークをサンプリングしそ
の寸法を測定して適時に補正を加える方法も公知であ
る。2. Description of the Related Art Generally, thermal displacement of a spindle has a great influence on the machining accuracy of a work, and particularly when a machining failure occurs in a work that is expensive and requires high accuracy, such as a die, it causes a great economic loss. Suffer. Therefore, various countermeasures against thermal displacement have been proposed in the past, and one of them is known as a device that estimates the thermal displacement amount based on the temperature of the main spindle and corrects it. There is also known a method in which the work is sampled, its dimensions are measured, and correction is performed at appropriate times.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところが、前者の従来
装置によると、熱変位量を温度に基づいて間接的に推定
しているため、発熱部から加工部までの距離や介在物の
熱伝導率等の変動要因まで含めて熱変位量を厳密に検出
することが困難で、正確な補正は不可能であった。ま
た、後者の従来方法によると、特に、マシニングセンタ
による金型加工など加工が長時間に及ぶ場合、連続した
加工により熱変位量も連続的に変化するため、やはり正
確な補正は困難であった。However, according to the former conventional device, since the thermal displacement amount is indirectly estimated based on the temperature, the distance from the heat generating portion to the processing portion and the thermal conductivity of inclusions are high. It is difficult to accurately detect the thermal displacement amount including such factors as fluctuations, and accurate correction is impossible. Further, according to the latter conventional method, particularly when the machining such as the die machining by the machining center takes a long time, the amount of thermal displacement continuously changes due to the continuous machining, so that it is also difficult to make an accurate correction.
【0004】そこで、本発明の課題は、熱変位を正確か
つ容易に補正できる新規な装置を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a novel apparatus capable of accurately and easily correcting thermal displacement.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の熱変位補正装置は、工作機械の加工プロ
グラムにおける空運転中に主軸の熱変位量を検出する変
位検出器と、変位検出器による熱変位量検出プログラム
を記憶する検出プログラム記憶部と、加工プログラムに
対し熱変位量検出を行うタイミングを記憶する検出時期
記憶部と、熱変位量に基づき主軸とワークとの相対位置
補正値を算出する補正値算出部と、ワーク加工時に加工
プログラムの前記タイミングで前記補正値に基づいて主
軸とワークとの相対位置を補正する制御部とを設けて構
成される。In order to solve the above-mentioned problems, a thermal displacement correction device of the present invention comprises a displacement detector for detecting the thermal displacement amount of a spindle during idle operation in a machining program of a machine tool, A detection program storage unit that stores the thermal displacement amount detection program by the displacement detector, a detection time storage unit that stores the timing for detecting the thermal displacement amount for the machining program, and the relative position between the spindle and the workpiece based on the thermal displacement amount. A correction value calculation unit that calculates a correction value and a control unit that corrects the relative position between the spindle and the workpiece based on the correction value at the timing of the machining program during machining of the workpiece are provided.
【0006】ここで、好ましくは、前記変位検出器は熱
変位量を前記タイミングで検出し、前記相対位置補正値
を前記タイミングの検出間隔に対し段階的に変化するよ
うに補間処理して算出する補間補正値算出部を備え、前
記制御部がワーク加工時に細分化された補正値に基づい
て主軸とワークとの相対位置を補正するように構成され
る。Here, preferably, the displacement detector detects the thermal displacement amount at the timing, and calculates the relative position correction value by performing an interpolation process so as to change stepwise with respect to the detection interval of the timing. An interpolation correction value calculation unit is provided, and the control unit is configured to correct the relative position between the spindle and the work on the basis of the correction value subdivided at the time of machining the work.
【0007】[0007]
【作用】本発明の熱変位補正装置によれば、実加工に先
立ち、加工時と同じ加工プログラムに従って工作機械を
空運転し、そのときの主軸の熱変位量を変位検出器を用
いて検出するため、加工時とほぼ同じ状況下で、室温等
の環境要因も含む種々の要因によって発生する熱変位を
所定のタイミングで正確に検出して補正値を求めること
ができる。従って、この補正値で加工時に補正を加えれ
ば、機械的熱変位が加工精度に及ぼす影響を除去又は軽
減することができる。しかも、熱変位量の測定に際して
ワークをサンプリングする必要がないので、加工時間が
長時間に及ぶ場合でも、所定のタイミングで検出及び補
正作業を的確かつ容易に実施できる。According to the thermal displacement compensating device of the present invention, prior to actual machining, the machine tool is idled according to the same machining program as during machining, and the thermal displacement amount of the spindle at that time is detected using the displacement detector. Therefore, under almost the same conditions as during processing, it is possible to accurately detect a thermal displacement caused by various factors including environmental factors such as room temperature at a predetermined timing and obtain a correction value. Therefore, if a correction is applied at the time of processing with this correction value, it is possible to eliminate or reduce the influence of mechanical thermal displacement on the processing accuracy. Moreover, since it is not necessary to sample the work when measuring the amount of thermal displacement, the detection and correction work can be accurately and easily performed at a predetermined timing even when the processing time is long.
【0008】また、補正値を検出間隔において補間処理
し、その細分化された補正値で加工時に補正を加えるよ
うにすれば、熱変位量の測定時間を必要最小限に抑える
ことができるとともに、精緻な補正を加えて加工面を滑
らかに加工することが可能となる。Further, if the correction value is interpolated at the detection interval and the correction value is subdivided at the time of machining, the measurement time of the thermal displacement amount can be suppressed to the necessary minimum. It becomes possible to machine the machined surface smoothly by adding precise correction.
【0009】[0009]
【実施例】以下、本発明を具体化した実施例を図面に基
づいて説明する。図1は工作機械の構成を概略的に示す
もので、1は機械本体、2は主軸、3は主軸2に取り付
けられたテストバー、4はテストバー3の位置を測定し
て主軸2の熱変位量を検出するギャップセンサ又はレー
ザ測長器等からなる変位検出器、5は加工時及び検出時
に工作機械の各部を電気的に制御する制御装置、6は操
作盤である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows the configuration of a machine tool. 1 is a machine body, 2 is a spindle, 3 is a test bar attached to the spindle 2, 4 is the position of the test bar 3 and the heat of the spindle 2 is measured. A displacement detector, such as a gap sensor or a laser length measuring device, for detecting the amount of displacement, 5 is a control device for electrically controlling each part of the machine tool during machining and detection, and 6 is an operation panel.
【0010】図2は制御装置5の構成を示すもので、8
は加工プログラムを記憶する加工プログラム記憶部であ
る。そして9は、変位検出器による熱変位量検出プログ
ラムを記憶するための検出プログラム記憶部としての、
測定プログラムを記憶することができる測定プログラム
記憶部であり、10は、加工プログラムに対し熱変位量
検出を行うタイミングを記憶するための検出時期記憶部
としての、検出及び補正時の時間間隔の設定値を記憶す
ることができるインターバル記憶部である。また、11
は加工プログラム及び測定プログラムを解析するプログ
ラム解析部である。12はプログラム解析値に基づいて
所定の関数を発生する関数発生部、13は加算器、14
はサーボ制御部である。そして、サーボ制御部14が加
工プログラムに従い工作機械各部の駆動装置15を制御
して、主軸2に取り付けた工具でワーク(図示略)を加
工するようになっている。FIG. 2 shows the configuration of the control unit 5, which is 8
Is a machining program storage unit for storing a machining program. 9 is a detection program storage unit for storing a thermal displacement amount detection program by the displacement detector,
A measurement program storage unit that can store a measurement program, and 10 is a detection time storage unit that stores a timing for detecting a thermal displacement amount for a machining program, and sets a time interval during detection and correction. It is an interval storage unit capable of storing a value. Also, 11
Is a program analysis unit that analyzes the machining program and the measurement program. 12 is a function generator that generates a predetermined function based on the program analysis value; 13 is an adder;
Is a servo control unit. Then, the servo control unit 14 controls the drive unit 15 of each part of the machine tool according to the machining program to machine the work (not shown) with the tool attached to the spindle 2.
【0011】同じく図2において、16はタイムカウン
タ、17はインターバル記憶部10の設定値に基づき検
出タイミング及び補正タイミングを判断するタイミング
判断部である。18は変位検出器4の検出データから主
軸2の熱変位量を算出する変位量算出部、19は主軸2
及びワークの相対位置の補正値を熱変位量に対応させて
算出する補正値算出部、20はその補正値を記憶する補
正値記憶部、21はインターバル記憶部10に設定され
た検出間隔において補正値が段階的に変化するように補
間処理して、複数の補間補正値を算出する補間補正値算
出部である。In FIG. 2, 16 is a time counter, and 17 is a timing judgment unit for judging the detection timing and the correction timing based on the set value in the interval storage unit 10. Reference numeral 18 is a displacement amount calculation unit that calculates the thermal displacement amount of the spindle 2 from the detection data of the displacement detector 4, and 19 is the spindle 2
And a correction value calculation unit that calculates a correction value of the relative position of the work in association with the thermal displacement amount, 20 is a correction value storage unit that stores the correction value, and 21 is a correction interval that is set in the interval storage unit 10. The interpolation correction value calculation unit calculates a plurality of interpolation correction values by performing an interpolation process so that the values change stepwise.
【0012】次に、上記のように構成された装置による
熱変位補正方法の第一実施例を図3及び図4のフローチ
ャートに従って説明する。図3は熱変位量の測定工程を
示すフローチャートであり、この測定工程では工作機械
がワーク加工時と同じ加工プログラムに従って空運転さ
れる。すなわち、ステップS1で、加工を開始すると、
タイムカウンタ16が起動し、ステップS2で、タイミ
ング判断部17によりタイムカウンタ16の計数値がイ
ンターバル記憶部10の設定値に達したか否かが判断さ
れる。計数値が設定値に達した場合は、ステップS3
で、加工が中断されるとともに、タイムカウンタ16が
停止し、このときの加工プログラムのブロック番号が記
憶される。Next, a first embodiment of a thermal displacement correction method using the apparatus configured as described above will be described with reference to the flow charts of FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a flow chart showing a thermal displacement amount measuring process. In this measuring process, the machine tool is idle-operated according to the same machining program as when machining a workpiece. That is, when processing is started in step S1,
The time counter 16 is activated, and in step S2, the timing determination unit 17 determines whether or not the count value of the time counter 16 has reached the set value of the interval storage unit 10. If the count value reaches the set value, step S3
Then, the machining is interrupted, the time counter 16 is stopped, and the block number of the machining program at this time is stored.
【0013】ステップS4では、測定プログラムが読み
出されるとともに、機械側において主軸2にテストバー
3が取り付けられ、このテストバー3と相対する所定位
置に変位検出器4が位置決めされる。そして、ステップ
S5で、変位検出器4によりテストバー3の位置が測定
され、変位量算出部18が主軸2の熱変位量を検出す
る。ステップS6では、補正値算出部19が主軸2及び
ワークの相対位置の補正値を熱変位量に対応させて算出
し、ステップS7で、その補正値が補正値記憶部20に
記憶される。In step S4, the measurement program is read, the test bar 3 is attached to the spindle 2 on the machine side, and the displacement detector 4 is positioned at a predetermined position facing the test bar 3. Then, in step S5, the position of the test bar 3 is measured by the displacement detector 4, and the displacement amount calculator 18 detects the thermal displacement amount of the spindle 2. In step S6, the correction value calculation unit 19 calculates the correction value of the relative position of the spindle 2 and the work in association with the thermal displacement amount, and in step S7, the correction value is stored in the correction value storage unit 20.
【0014】ステップS8では、加工を中断する前のブ
ロック番号の終了点に主軸2及びワークを位置決めした
状態で、タイムカウンタ16を再起動して加工を再開
し、ステップS9で、一つずつブロックを読み出してそ
の加工を実行する。そして、ステップS10で、加工終
了か否かが加工プログラム中の指令の有無によって判断
され、加工続行であれば、ステップS2に復帰する。ま
た、加工終了の場合は、ステップS11で、次のワーク
又は加工プログラムの有無が確認され、次加工があれ
ば、ステップS1に復帰し、ない場合には、測定工程を
終了する。In step S8, with the spindle 2 and the workpiece positioned at the end point of the block number before the machining is interrupted, the time counter 16 is restarted to restart the machining, and in step S9, the blocks are block by block. Is read and the processing is executed. Then, in step S10, it is determined whether or not the processing is completed based on the presence or absence of a command in the processing program, and if the processing is continued, the process returns to step S2. If the machining is completed, the presence or absence of the next work or machining program is confirmed in step S11. If there is the next machining, the process returns to step S1. If not, the measuring process is terminated.
【0015】図4は熱変位量の測定工程を終了したワー
クの加工工程を示すフローチャートであり、ステップS
12で、加工を開始すると、タイムカウンタ16が起動
し、ステップS13で、タイムカウンタ16の計数値が
検出間隔の設定値に達したか否かが判断される。計数値
が設定値に達すると、つまり、熱変位量の検出時と同じ
タイミングにおいて、ステップS14で、その計数値に
対応する補正値が補正値記憶部20から読み出される。
そして、ステップS15で、補正値と関数発生部12の
出力とに基づき、サーボ制御部14が工作機械各部の駆
動装置15を制御して、各ブロックの加工が実行され
る。その後、ステップS16で、加工終了か続行かが判
断され、続行であればステップS13に復帰する。ま
た、終了の場合は、ステップS17で、次のワーク又は
加工プログラムの有無が確認され、次加工があればステ
ップS12に復帰し、なければ加工工程が終了する。FIG. 4 is a flow chart showing a working process of the work after the thermal displacement measuring process is completed.
When the processing is started in 12, the time counter 16 is activated, and in step S13, it is determined whether or not the count value of the time counter 16 has reached the set value of the detection interval. When the count value reaches the set value, that is, at the same timing as when the thermal displacement amount is detected, the correction value corresponding to the count value is read from the correction value storage unit 20 in step S14.
Then, in step S15, based on the correction value and the output of the function generating unit 12, the servo control unit 14 controls the driving device 15 of each unit of the machine tool, and the processing of each block is executed. After that, in step S16, it is determined whether the processing is completed or continued, and if it is continued, the process returns to step S13. In the case of the end, in step S17, the presence or absence of the next work or machining program is confirmed, and if there is the next machining, the process returns to step S12, and if not, the machining process ends.
【0016】この第一実施例の熱変位補正方法によれ
ば、実加工に先立ち、加工時と同じ加工プログラムに従
って工作機械を空運転し、そのときの主軸2の熱変位量
を変位検出器4を用いて検出するため、加工時とほぼ同
じ状況下で、室温等の環境要因も含む種々の要因によっ
て発生する熱変位を正確に検出して補正値を求めること
ができる。従って、この補正値で加工時に補正を加えれ
ば、機械的熱変位が加工精度に及ぼす影響を実加工にお
いて各ブロック毎に除去又は軽減することができ、金型
等の高価で高精度が要求されるワークの加工不良を確実
に防止して、経済的損害を未然に回避することができ
る。また、従来とは異なり、ワークをサンプリングする
必要がないので、加工プログラムが複数のブロックから
なる場合でも、各ブロック毎に検出及び補正作業を的確
かつ容易に実施できる利点もある。According to the thermal displacement correction method of this first embodiment, prior to the actual machining, the machine tool is idled according to the same machining program as during machining, and the thermal displacement amount of the spindle 2 at that time is detected by the displacement detector 4. Since it is detected by using, the thermal displacement generated by various factors including environmental factors such as room temperature can be accurately detected and the correction value can be obtained under almost the same conditions as during processing. Therefore, if a correction is applied at the time of processing with this correction value, the effect of mechanical thermal displacement on the processing accuracy can be removed or reduced for each block in actual processing, and expensive and highly accurate molds and the like are required. It is possible to surely prevent machining defects of a workpiece, thereby avoiding economic damage. Further, unlike the conventional case, since it is not necessary to sample the work, there is an advantage that even if the machining program is composed of a plurality of blocks, the detection and correction work can be accurately and easily carried out for each block.
【0017】図5は熱変位補正方法の第二実施例を示す
フローチャートであり、ここでは、第一実施例の測定工
程と加工工程とが一連のプログラムに統合されている。
ステップS18で、加工を開始すると、ステップS19
で、その加工プログラムに対応する補正値の有無が確認
される。ここでは、加工プログラムに対応する補正デー
タファイルを特定の条件で決めておき、この条件に適合
するファイルの有無を判別して、ない場合は、ステップ
S20で、その補正値ファイルが自動作成されたのち、
ステップS21以降で、第一実施例と同様の測定プログ
ラムが実行される。また、補正値が既にある場合は、再
測定が不要であるため、ステップS31以降で、第一実
施例と同様の加工プログラムが実行される。FIG. 5 is a flowchart showing a second embodiment of the thermal displacement correction method, in which the measuring process and the machining process of the first embodiment are integrated into a series of programs.
When processing is started in step S18, step S19
Then, it is confirmed whether or not there is a correction value corresponding to the machining program. Here, the correction data file corresponding to the machining program is determined under a specific condition, and it is determined whether or not there is a file that meets this condition. If there is no file, the correction value file is automatically created in step S20. Later,
After step S21, the same measurement program as that of the first embodiment is executed. If the correction value already exists, re-measurement is not necessary, and therefore, the processing program similar to that of the first embodiment is executed in step S31 and subsequent steps.
【0018】この第二実施例の熱変位補正方法によれ
ば、ワークがパレットチェンジャー又はローダ等で自動
的に搬出入される場合に、補正値がなければ、ワークを
搬入せずに、先に熱変位量を検出し、また、補正値があ
れば、ワークを直ちに搬入して実加工を行うなど、加工
プログラムを制御装置5に記憶しておくだけで、測定及
び加工の両工程を一連のプログラムで自動的に実施でき
る利点がある。なお、補正値の有無を判断する機能は、
タイミング判断部17が兼備するように構成してもよ
く、或は、判断部17と補正値記憶部20との中間にこ
の機能部を設けて実施してもよい。According to the thermal displacement correction method of the second embodiment, when a work is automatically carried in and out by a pallet changer or a loader, if there is no correction value, the work is not carried in first and If the amount of thermal displacement is detected, and if there is a correction value, the machining program is stored in the control device 5 such that the work is immediately carried in and the actual machining is performed. It has the advantage that it can be automatically implemented by the program. In addition, the function to judge the presence or absence of the correction value,
The timing determination unit 17 may be configured to have the same function, or this functional unit may be provided between the determination unit 17 and the correction value storage unit 20.
【0019】ところで、第一及び第二実施例の補正方法
によると、加工時間が長いワークの場合に、加工中に補
正値が変化する可能性がある。変化の度合は検出間隔
(補正間隔でもある)が短ければ僅少であるが、そうす
ると測定所要時間が非常に長くなる。逆に、検出間隔を
長くすると測定所要時間は短縮されるが、補正値の変化
の度合が大きくなり、金型等のなだらかな曲面を加工す
る際に、加工面に段差が付いてしまうおそれがある。こ
うした問題点を解決するために、本発明の熱変位補正装
置は補間補正値算出部21を備えている。すなわち、前
記実施例では、検出時と同じタイミングで補正を行って
いるが、次に開示する第三実施例では、補間補正値算出
部21が1検出間隔において複数の補正値を段階的に変
化するよう補間処理し、ワーク加工時にサーボ制御部1
4が細分化された補正値よって熱変位を補正する。By the way, according to the correction methods of the first and second embodiments, there is a possibility that the correction value may change during processing in the case of a work having a long processing time. The degree of change is small if the detection interval (also the correction interval) is short, but if so, the time required for measurement becomes very long. On the contrary, if the detection interval is lengthened, the required measurement time will be shortened, but the degree of change in the correction value will be large, and there will be a possibility that a step will be formed on the processing surface when processing a gently curved surface such as a mold. is there. In order to solve these problems, the thermal displacement correction device of the present invention includes an interpolation correction value calculation unit 21. That is, in the above-described embodiment, the correction is performed at the same timing as the detection, but in the third embodiment disclosed below, the interpolation correction value calculation unit 21 changes the plurality of correction values stepwise in one detection interval. The servo control section 1
4 corrects the thermal displacement by the subdivided correction value.
【0020】この補正値の補間処理を図6のフローチャ
ートに従って説明すると、まず、測定工程に先立ち、作
業者は操作盤6で検出間隔aと補正間隔bとを予め設定
し、その設定値がインターバル記憶部10に記憶され
る。そして、前記実施例と同様にして各ブロック毎に熱
変位量が検出される。次いで、図6の補間処理プログラ
ムが開始され、ステップS35で、初回検出時の熱変位
量Xt が補間補正値算出部21に読み込まれる。ステッ
プS36では、次回検出時の熱変位量Xt+1 の有無が確
認され、次回もあれば、ステップS37で、その熱変位
量Xt+1 が補間補正値算出部21に読み込まれる。This correction value interpolation processing will be described with reference to the flowchart of FIG. 6. First, prior to the measurement step, the operator sets the detection interval a and the correction interval b in advance on the operation panel 6, and the set values are set to the interval. It is stored in the storage unit 10. Then, the thermal displacement amount is detected for each block in the same manner as in the above embodiment. Next, the interpolation processing program of FIG. 6 is started, and the thermal displacement amount Xt at the time of initial detection is read into the interpolation correction value calculation unit 21 in step S35. In step S36, the presence or absence of the thermal displacement amount Xt + 1 at the time of the next detection is confirmed, and if there is the next time, the thermal displacement amount Xt + 1 is read by the interpolation correction value calculation unit 21 in step S37.
【0021】そして、ステップS38〜S41で、補正
間隔bにおける補間補正値Xn が次式を用いて算出され
るとともに、その値が補正値記憶部20に記憶される。 Xn =Xt +Xt+1 (b/a)n (1≦n≦
〔a/b〕) ここで、補間補正値Xnはbの倍数がaを越えるまでの
範囲で補正間隔b毎に求められ、その後、ステップS4
2でtをt+1に更新して、ステップS35に復帰し、
次回検出時の熱変位量に対応する補間補正値が同様にし
て求められ、熱変位量データがなくなれば、ステップS
43で、n及びtをそれぞれ0にセットして補間処理を
終了する。なお、補正間隔bは、検出間隔aを等分割し
た値に設定することができる。Then, in steps S38 to S41, the interpolation correction value Xn at the correction interval b is calculated using the following equation, and the value is stored in the correction value storage unit 20. Xn = Xt + Xt + 1 (b / a) n (1≤n≤
[A / b]) Here, the interpolation correction value Xn is obtained for each correction interval b within a range in which a multiple of b exceeds a, and then step S4.
In step 2, the t is updated to t + 1 and the process returns to step S35.
The interpolation correction value corresponding to the thermal displacement amount at the time of the next detection is similarly obtained, and if the thermal displacement amount data is lost, step S
At 43, n and t are set to 0, respectively, and the interpolation process ends. The correction interval b can be set to a value obtained by equally dividing the detection interval a.
【0022】図7の(A)は第一及び第二実施例で得ら
れた補正値を示し、(B)は第三実施例で得られた補正
値を示す。両図を比較して明らかなように、この第三実
施例の補正装置によれば、補正値が1検出間隔において
複数に細分化されるため、熱変位量の測定時間を必要最
小限に抑えることができ、かつ、精緻な補正を加えて加
工面を滑らかに加工することも可能となる。FIG. 7A shows the correction values obtained in the first and second embodiments, and FIG. 7B shows the correction values obtained in the third embodiment. As is clear from a comparison of both figures, according to the correction device of the third embodiment, the correction value is subdivided into a plurality of values in one detection interval, so the measurement time of the thermal displacement amount is kept to the minimum necessary. In addition, it is possible to process the processed surface smoothly by adding precise correction.
【0023】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、例えば、工具交換直後に熱変位量を検出し
て補正を加えるようにしてもよい。この場合は、図3の
ステップS2、図4のステップS13、図5のステップ
S21及びS31で、加工指令中に工具交換指令がある
か否かを判定し、あれば検出及び補正を行う。また、工
具交換により加工条件が大幅に変化すると、その加工開
始直後には熱変位量も急激に変動する可能性が高いの
で、これに対処すべく、工具交換指令に伴いタイムカウ
ンタをスタートし、工具交換直後から一定間隔毎に所定
回数の検出及び補正を行うようにしてもよい。The present invention is not limited to the above embodiment, and for example, the thermal displacement amount may be detected and the correction may be added immediately after the tool is replaced. In this case, in step S2 of FIG. 3, step S13 of FIG. 4, and steps S21 and S31 of FIG. 5, it is determined whether or not there is a tool replacement command in the machining command, and if there is a tool replacement command, detection and correction are performed. Also, if the machining conditions change significantly due to tool change, it is highly possible that the amount of thermal displacement will change rapidly immediately after the start of machining, so in order to handle this, start the time counter with the tool change command, The detection and correction may be performed a predetermined number of times at regular intervals immediately after the tool is replaced.
【0024】[0024]
【発明の効果】以上詳述したように、請求項1の発明に
よれば、空運転中に所定のタイミングで求めた補正値で
加工時に補正を加えるという装置を採用したので、加工
時とほぼ同じ状況下で所定のタイミングで熱変位量を正
確に検出して補正値を求め、機械的熱変位が加工精度に
及ぼす影響を実加工において的確かつ容易に除去できる
という優れた効果を奏する。As described above in detail, according to the first aspect of the invention, since the device for correcting the correction value obtained at the predetermined timing during the idle operation is added at the time of the processing, it is almost the same as that at the time of the processing. In the same situation, the amount of thermal displacement is accurately detected at a predetermined timing to obtain a correction value, and the effect of mechanical thermal displacement on the machining accuracy can be accurately and easily removed in actual machining.
【0025】請求項2の発明によれば、補正値を検出間
隔において補間処理し、その細分化された補正値で加工
時に補正を加えるという装置を採用したので、熱変位量
の測定時間を必要最小限に抑えることができるととも
に、精緻な補正を加えて加工面を滑らかに加工できると
いう効果がある。According to the second aspect of the present invention, since the apparatus for interpolating the correction value at the detection interval and adding the correction value at the time of processing with the subdivided correction value is adopted, the measurement time for the thermal displacement amount is required. The effect is that it can be minimized and that the machined surface can be machined smoothly by adding precise correction.
【図1】工作機械の構成を概略的に示す平面図である。FIG. 1 is a plan view schematically showing the configuration of a machine tool.
【図2】本発明の熱変位補正装置を示すブロック図であ
る。FIG. 2 is a block diagram showing a thermal displacement correction device of the present invention.
【図3】第一実施例の熱変位補正方法の空運転プログラ
ムを示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing an idle operation program of the thermal displacement correction method of the first embodiment.
【図4】第一実施例の熱変位補正方法の加工運転プログ
ラムを示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing a machining operation program of the thermal displacement correction method of the first embodiment.
【図5】第二実施例の熱変位補正方法を示すフローチャ
ートである。FIG. 5 is a flowchart showing a thermal displacement correction method of a second embodiment.
【図6】第三実施例の熱変位補正方法を示すフローチャ
ートである。FIG. 6 is a flowchart showing a thermal displacement correction method of a third embodiment.
【図7】第一乃至第三実施例の熱変位補正方法による効
果を比較して示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing comparison of effects of the thermal displacement correction methods of the first to third embodiments.
1・・機械本体、2・・主軸、3・・テストバー、4・
・変位検出器、5・・制御装置、6・・操作盤、8・・
加工プログラム記憶部、9・・測定プログラム記憶部、
10・・インターバル記憶部、12・・関数発生部、1
4・・サーボ制御部、16・・タイムカウンタ、17・
・タイミング判断部、18・・変位量算出部、19・・
補正値算出部、20・・補正値記憶部、21・・補間補
正値算出部。1 ・ ・ Machine body 2 ・ ・ Spindle 3 ・ ・ Test bar 4 ・
・ Displacement detectors, 5 ・ ・ Control devices, 6 ・ ・ Operating panels, 8 ・ ・
Machining program storage unit, 9 ... Measurement program storage unit,
10 ... Interval storage, 12 ... Function generator, 1
4 ... Servo control unit, 16 ... Time counter, 17 ...
・ Timing judgment unit, 18 ・ ・ Displacement amount calculation unit, 19 ・ ・
Correction value calculation unit, 20 ... Correction value storage unit, 21 ... Interpolation correction value calculation unit.
Claims (2)
転中に主軸の熱変位量を検出する変位検出器と、変位検
出器による熱変位量検出プログラムを記憶する検出プロ
グラム記憶部と、加工プログラムに対し熱変位量検出を
行うタイミングを記憶する検出時期記憶部と、熱変位量
に基づき主軸とワークとの相対位置補正値を算出する補
正値算出部と、ワーク加工時に加工プログラムの前記タ
イミングで前記補正値に基づいて主軸とワークとの相対
位置を補正する制御部とを備えたことを特徴とする工作
機械の熱変位補正装置。1. A displacement detector for detecting a thermal displacement amount of a spindle during idle operation in a machining program of a machine tool, a detection program storage section for storing a thermal displacement amount detection program by the displacement detector, and a machining program. A detection time storage unit that stores the timing for detecting the thermal displacement amount, a correction value calculation unit that calculates the relative position correction value between the spindle and the workpiece based on the thermal displacement amount, and the correction at the timing of the machining program when machining the workpiece. A thermal displacement correction device for a machine tool, comprising: a control unit that corrects a relative position between a spindle and a workpiece based on a value.
ングで検出し、前記相対位置補正値を前記タイミングの
検出間隔に対し段階的に変化するように補間処理して算
出する補間補正値算出部を備え、前記制御部がワーク加
工時に細分化された補正値に基づいて主軸とワークとの
相対位置を補正するように構成したことを特徴とする請
求項1に記載の工作機械の熱変位補正装置。2. The interpolation correction value calculation, wherein the displacement detector detects a thermal displacement amount at the timing, and interpolates the relative position correction value so as to change stepwise with respect to the detection interval of the timing. 2. The thermal displacement of the machine tool according to claim 1, further comprising: a part, wherein the control part is configured to correct the relative position between the spindle and the work based on the correction value subdivided at the time of machining the work. Correction device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17576694A JPH0839399A (en) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | Thermal displacement correcting device for machine tool |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17576694A JPH0839399A (en) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | Thermal displacement correcting device for machine tool |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0839399A true JPH0839399A (en) | 1996-02-13 |
Family
ID=16001891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17576694A Pending JPH0839399A (en) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | Thermal displacement correcting device for machine tool |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0839399A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6979971B2 (en) | 2001-04-26 | 2005-12-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Control device-built-in cylinder servo motor |
| JP2015536252A (en) * | 2013-04-19 | 2015-12-21 | 住友化学株式会社 | Cutting method, cutting device, and optical member manufacturing method |
| JP2017007058A (en) * | 2015-06-24 | 2017-01-12 | 富士機械製造株式会社 | Machine tool and first product processing method |
| KR20190002098A (en) * | 2017-06-29 | 2019-01-08 | 현대위아 주식회사 | Test method for thermal deformation according to continuous operation of machine tool |
| JP2020059072A (en) * | 2018-10-05 | 2020-04-16 | 村田機械株式会社 | Machine tool and processing method |
-
1994
- 1994-07-27 JP JP17576694A patent/JPH0839399A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6979971B2 (en) | 2001-04-26 | 2005-12-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Control device-built-in cylinder servo motor |
| JP2015536252A (en) * | 2013-04-19 | 2015-12-21 | 住友化学株式会社 | Cutting method, cutting device, and optical member manufacturing method |
| JP2017007058A (en) * | 2015-06-24 | 2017-01-12 | 富士機械製造株式会社 | Machine tool and first product processing method |
| KR20190002098A (en) * | 2017-06-29 | 2019-01-08 | 현대위아 주식회사 | Test method for thermal deformation according to continuous operation of machine tool |
| JP2020059072A (en) * | 2018-10-05 | 2020-04-16 | 村田機械株式会社 | Machine tool and processing method |
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