機(jī)床的熱位移修正裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及機(jī)床中的熱位移修正裝置，尤其設(shè)及警告熱位移修正中的修正精度的 降低的熱位移修正裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在機(jī)床中，由于電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱、進(jìn)給軸的摩擦熱、切削引起的切削熱、基于切削液 溫度或各種氣氛溫度的傳熱等各種因素，在利用機(jī)床的加工中各構(gòu)造物發(fā)生伸縮，工具與 非切削物的相對(duì)位置發(fā)生位移，運(yùn)會(huì)影響機(jī)床的加工精度。為了防止由于該基于熱的相對(duì) 位置的位移而導(dǎo)致加工精度降低，需要根據(jù)位移量來(lái)修正工具與被切削物的相對(duì)位置。因 此，在機(jī)床中具備根據(jù)來(lái)自上述發(fā)熱源的傳熱、環(huán)境溫度來(lái)推定熱位移量并進(jìn)行相對(duì)位置 的修正的裝置。
[0003] 作為推定該基于熱的工具與被切削物的相對(duì)位置的位移的方法，在日本特開 2013-146823號(hào)公報(bào)中公開了一種根據(jù)通過機(jī)床的驅(qū)動(dòng)、停止而發(fā)生或放出的熱量來(lái)計(jì)算 構(gòu)造物的熱位移量的方法。
[0004] 此外，在日本特開平10-138091號(hào)公報(bào)中公開了一種W獲得更高的修正精度為目 的，使用通過位移傳感器、溫度傳感器檢測(cè)出的位移或溫度變化來(lái)決定修正量的方法。在日 本特開平10-138091號(hào)公報(bào)所記載的技術(shù)中，在通過通常的熱位移推定方法計(jì)算出的熱位 移量的變化大于設(shè)定值的情況下，判斷為熱位移量推定是不充分的，并使用位移傳感器來(lái) 測(cè)量熱位移量，決定修正量。
[0005] 由于電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱、進(jìn)給軸的摩擦熱、切削引起的切削熱、基于切削液溫度或各種 氣氛溫度的影響等各種因素，基于熱的位移變化，因此，在沒有傳感器的狀態(tài)下，難W預(yù)測(cè) 全部來(lái)自發(fā)熱源的發(fā)熱量和向構(gòu)造物的傳熱量，并完善地推定位移量，在修正時(shí)產(chǎn)生了與 實(shí)際熱位移量的差。
[0006] 構(gòu)造物的溫度分布越變化，熱位移也越復(fù)雜，因此，熱位移推定量與實(shí)際熱位移量 之間的差擴(kuò)大，即使進(jìn)行熱位移的修正，修正精度也下降。因此，根據(jù)熱位移量，有時(shí)在進(jìn)行 了熱位移修正的情況下也得不到所希望的修正精度，運(yùn)時(shí)，需要利用工具、坐標(biāo)的偏移值的 調(diào)整等熱位移修正W外的手段進(jìn)行修正。
[0007] 運(yùn)種情況下，作業(yè)者中斷加工來(lái)檢查修正精度，然而在不存在判斷是否通過熱位 移修正而保持了充分的修正精度的方法的情況下，針對(duì)每個(gè)加工進(jìn)行檢查，因此導(dǎo)致加工 效率的降低。
[0008] 在使用了溫度傳感器、位移傳感器的情況下，預(yù)見到修正精度的提高，然而，由于 使用了傳感器，因此花費(fèi)成本W(wǎng)及保護(hù)傳感器免受切粉、冷卻劑的影響成為問題。此外，也 需要考慮由于傳感器本體的測(cè)定精度，導(dǎo)致有時(shí)無(wú)法獲得充分的修正精度。
[0009] 不存在具備針對(duì)熱位移修正判斷修正精度是否充分的結(jié)構(gòu)的機(jī)床。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種推定通過熱位移修正程序計(jì)算出的熱位移修 正量的修正精度，在修正精度可能下降的情況下，顯示修正精度下降的警告的熱位移修正 裝置。
[0011] 本發(fā)明的機(jī)床的熱位移修正裝置，具有運(yùn)算熱位移修正量的熱位移修正量運(yùn)算單 元，通過所述熱位移修正量來(lái)修正由于機(jī)床的發(fā)熱和放熱而產(chǎn)生并隨著時(shí)間而變化的熱位 移量，其中，具備：修正誤差系數(shù)保存存儲(chǔ)部，其保存與預(yù)先求得的所述熱位移修正量對(duì)應(yīng) 的修正誤差系數(shù)；修正精度運(yùn)算單元，其根據(jù)通過所述熱位移修正量運(yùn)算單元運(yùn)算出的所 述熱位移修正量和在所述修正誤差系數(shù)保存存儲(chǔ)部中存儲(chǔ)的所述修正誤差系數(shù)，運(yùn)算所述 熱位移修正的修正精度；修正精度識(shí)別單元，其通過將所述修正精度與預(yù)先設(shè)定的修正精 度的闊值相比較，來(lái)識(shí)別是否W預(yù)定的修正精度進(jìn)行了加工；修正精度降低警告單元，其在 通過所述修正精度識(shí)別單元判斷為不滿足預(yù)定的修正精度的情況下，對(duì)警告修正精度的降 低。
[0012] 可W還具備加工停止單元，其在所述修正精度識(shí)別單元判斷為不滿足預(yù)定的修正 精度的情況下，自動(dòng)地結(jié)束加工。
[0013] 或者，可W還具備：熱位移量測(cè)定單元，其在所述修正精度識(shí)別單元判斷為不滿足 預(yù)定的修正精度的情況下，使用接觸式探針或位置傳感器來(lái)進(jìn)行熱位移量的測(cè)定；W及熱 位移修正量調(diào)整單元，其根據(jù)通過所述熱位移量測(cè)定單元測(cè)定出的所述熱位移量來(lái)重新運(yùn) 算熱位移修正量。
[0014] 本發(fā)明通過具備W上結(jié)構(gòu)，推定通過熱位移修正程序計(jì)算出的熱位移修正量的修 正精度，并自動(dòng)判斷是否是設(shè)定的精度內(nèi)，由此能夠提高熱位移的修正功能的可靠性。
[0015] 此外，通過構(gòu)成為在熱位移修正的精度下降時(shí)自動(dòng)進(jìn)行加工的中斷，能夠不進(jìn)行 預(yù)定精度外的加工。
[0016] 此外，在使用接觸式探針或位置傳感器的情況下，僅在熱位移修正功能中修正不 充分的情況下進(jìn)行測(cè)定和偏移值的自動(dòng)調(diào)整即可，因此能夠降低進(jìn)行位置測(cè)定的頻率。
【附圖說明】
[0017] 本發(fā)明的上述及其他的目的和特征，通過參照附圖的W下實(shí)施例的說明而變得明 確。運(yùn)些圖中：
[0018] 圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式中的數(shù)值控制裝置的框圖。
[0019] 圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式中的熱位移修正量的修正精度計(jì)算處理的流程圖。
[0020] 圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式中的基于修正精度的警告處理的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 在本實(shí)施方式中，熱位移修正裝置相當(dāng)于數(shù)值控制裝置。
[0022] 圖1是表示機(jī)床的數(shù)值控制裝置的要部的功能框圖。數(shù)值控制裝置10的處理器 (CPU) 11是對(duì)數(shù)值控制裝置10的整體進(jìn)行控制的處理器。處理器11通過總線21讀出R0M12 中存儲(chǔ)的系統(tǒng)程序，并按照該系統(tǒng)程序來(lái)控制數(shù)值控制裝置10整體。RAM13中存儲(chǔ)暫時(shí)的 計(jì)算數(shù)據(jù)、顯示數(shù)據(jù)、W及操作者經(jīng)由LCD/MDI單元70輸入的各種數(shù)據(jù)等。
[0023]SRAM14由未圖示的電池后備供電，被構(gòu)成為即使數(shù)值控制裝置10的電源斷開也 保持存儲(chǔ)狀態(tài)的非易失性存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)有測(cè)定初始位置的程序、進(jìn)行機(jī)床的熱位移修正的 程序、經(jīng)由接口 15讀入的后述的加工程序、經(jīng)由LCD/MDI單元70而輸入的加工程序等。此 夕F，R〇M12中預(yù)先寫入了用于實(shí)施為了生成和編輯加工程序所需要的編輯模式的處理、用于 自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的處理的各種系統(tǒng)程序。
[0024] 接口 15是用于可連接到數(shù)值控制裝置10的外部設(shè)備的接口，連接到外部存儲(chǔ)裝 置等外部設(shè)備72。從外部存儲(chǔ)裝置讀入加工程序、熱位移修正量計(jì)算程序、熱位移修正精度 推定程序等。PMC(可編程機(jī)床控制器）16通過在數(shù)值控制裝置10中內(nèi)置的順序程序來(lái)控 制機(jī)床側(cè)的輔助裝置等。目P，按照加工程序中指示的M功能、S功能W及T功能，在運(yùn)些順 序程序中變換在輔助裝置側(cè)需要的信號(hào)，并從I/O單元17輸出到輔助裝置側(cè)。各種促動(dòng)器 等輔助裝置通過該輸出信號(hào)來(lái)進(jìn)行動(dòng)作。此外，接收機(jī)床本體中配備的操作盤的各種開關(guān) 等的信號(hào)，進(jìn)行必要的處理后移交到處理器11。
[0025] 機(jī)床的各軸的當(dāng)前位置、警報(bào)、參數(shù)、圖像數(shù)據(jù)等圖像信號(hào)被發(fā)送到LCD/MDI單元 70,并顯示在其顯示器中。LCD/MDI單元70是具備顯示器、鍵盤等的手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入裝置，接 口 18從LCD/MDI單元70的鍵盤接收數(shù)據(jù)，并移交到處理器11。
[00%] 接口 19連接到手動(dòng)脈沖發(fā)生器71，手動(dòng)脈沖發(fā)生器71安裝在機(jī)床的操作盤上，用 于通過基于手動(dòng)操作的分配脈沖的各軸控制，來(lái)精密地定位機(jī)床的可動(dòng)部。
[0027]使機(jī)床的操作臺(tái)T移動(dòng)的X、Y軸的軸控制電路W及Z軸的控制電路30~32接收 來(lái)自處理器11的針對(duì)各軸的移動(dòng)指令，將向各軸的指令輸出到伺服放大器40~42。伺服 放大器40~42接收該指令來(lái)驅(qū)動(dòng)機(jī)床的各軸的伺服電動(dòng)機(jī)50~52。各軸的伺服電動(dòng)機(jī) 50~52中內(nèi)置有位置檢測(cè)用脈沖編碼器，來(lái)自該脈沖編碼器的位置信號(hào)作為脈沖列被反 饋到數(shù)值控制裝置10。
[0028]主軸控制電路60接收向機(jī)床的主軸旋轉(zhuǎn)指令，并向主軸放大器61輸出主軸速度 信號(hào)。主軸放大器61接收該主軸速度信號(hào)，使機(jī)床的主軸電動(dòng)機(jī)62W指