[发明专利]机床的热位移补偿装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种机床的热位移补偿装置，该机床的热位移补偿装置能够提高调整热位移补偿量时的工作效率。

背景技术

根据机床的动作或各部位温度等计算热位移量并补偿的功能，有时会由于冷却液或外部气温等周围环境因素导致无法准确计算热位移量，导致热位移补偿量与实际热位移量的差值（补偿误差）变大、无法正确补偿。在这种由于外部因素导致补偿误差变大的情况下，一般通过增减热位移补偿量进行调整，提高补偿精度。

热位移补偿量的调整方法的第1个例子如日本特开2002-18677号公报所公布，是一种在由于外部因素导致计算出的热位移补偿量与实际热位移量出现较大差异时，基于机床控制装置中保存的热位移补偿量与补偿误差，重新计算热位移计算式里与主轴旋转和轴移动所产生的发热相关的系数，由此调整该热位移补偿量的方法。

所述热位移补偿量的调整中，设定了将构成进给轴部的进给螺杆的全长分割为多个所得的区间，时刻n在区间I的热位移量δ_nI根据下面的式（1）计算。

δ_nI＝δ_(n-1)I+A×v_nI-B_nI+D_nI……（1）

A：发热系数

v_nI：根据时刻n的轴移动速度算出的数值

B_nI：区间I中每单位时间内由进给轴发热导致的收缩量

D_nI：来自与区间I相邻的区间的热传递导致的位移

按下面的式（2）将从基准位置到区间X为止的各区间的热位移量相加，由此求出时刻n的区间X的进给轴部热位移量L_nX。

L_nX＝δ_n0+δ_n1+…+δ_nI+…+δ_nX……（2）

L_nX：时刻n在区间X的进给轴部热位移量

若发热系数A增加则热位移补偿量增加，若发热系数A减小则热位移补偿量减小。着眼于此，在调整热位移补偿量时，以设定的补偿误差（调整值ε）和根据出现补偿误差的时刻的热位移补偿量计算出的值（T）为基础，利用下面的式（3）重新计算发热系数A。

A’＝A×(1＋ε×T)……（3）

此时，系数A的增减（热位移补偿量的增减）根据调整值ε的符号而决定，发热系数A的增加量（加工点的移动量）根据调整值ε的绝对值而决定。

热位移补偿量的调整方法的第2个例子如日本特开平11-90779号公报所公布，是一种通过在计算出的热位移补偿量上加上或减去调整值来改变、调整该热位移补偿量的方法。

在所述日本特开2002-18677号公报和日本特开平11-90779号公报记载的热位移补偿量的调整方法中，在调整热位移补偿量时都设定了“热位移补偿量的增减（调整值的符号）”和“加工点的移动量（调整值的绝对值）”两个要素。

然而，在热位移补偿量并不表示机械坐标系内加工点移动的量，而是表示进给轴的伸长量等情况下，相对于机械坐标的符号会出现不一致，另外，轴的固定端和机械坐标的方向也因机床或轴而异。因此，有时要通过在热位移补偿量上加上位置指令值来补偿该热位移补偿量，有时要通过从热位移补偿量中减去位置指令值来补偿该热位移补偿量，很难实现适当的补偿。其结果是可能会导致由于热位移补偿量调整不充分使得“热位移补偿量的增减”不一定与加工点（刀具对工件进行加工的位置）的移动方向一致，设定热位移补偿量的调整时进行错误设定，应该增加热位移补偿量时反而减少、或者应该减少热位移补偿量时反而增加。

发明内容

在此情况下，本发明的目的是提供一种机床的热位移补偿装置，在根据机床的动作或各部位温度等预测热位移量并对该热补偿量进行补偿的功能中，为了减小补偿误差而进行热位移补偿量的调整时，能够减少热位移补偿量调整的设定的错误，在应该增加热位移补偿量时正确地增加、应该减少时正确地减少。

本发明在控制装置的显示装置上显示通过操作者的操作而移动的图像，根据操作者移动图像的方向判断需要增加或是减少热位移补偿量，将热位移补偿量向正确方向调整。