[发明专利]数控机床以及数控机床的主轴误差修正方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种主轴误差修正方法、具备主轴误差修正功能的数控机床以及该数控机床的主轴误差修正方法。

背景技术

目前，在具备固定在某直线移动轴或旋转轴上的主轴、具有一个轴以上的直线移动轴或旋转轴的工作台、具备控制这些主轴和工作台的动作的数值控制装置的机床中，在高精度相对于某工件的加工面进行垂直或平行加工的情况下，通过高精度地与移动轴垂直或平行地设置工件和加工面，能够高精度地进行加工。

但是，在使用台钳（stock vice）、夹盘等夹具将工件安装在机床上进行加工的情况下，加工面有可能相对于移动轴产生倾斜，并不一定垂直或平行，因此每次都必须通过手动进行微调整。

与此相对，在日本特开2010-201581号公报中公开了以下的方法，即在加工前测定工件和加工面的倾斜，与通过测定求出的倾斜一致地对设置有工件的工作台进行倾斜修正，高精度地对加工面进行加工。

但是，上述日本特开2010-201581号公报所公开的技术只是修正工件的倾斜，如果高精度地与载置工件的工作台垂直或平行地设置了保持加工工具的主轴，则能够如图16A和图16B所示那样进行高精度的加工，但在没有与工作台垂直或平行地设置主轴的情况下，如图17A、图17B、以及图17C所示那样在铣刀加工中成为台阶差等加工不良的产生原因，另外在开孔加工中钻头会变形。

此外，图16A表示了通过立铣刀加工对载置在工作台上的工件进行二段的口袋加工的例子。另外，图16B表示了对载置在工作台上的工件进行钻加工的例子。图17A图示了通过立铣刀加工对载置在工作台上的工件进行二段的口袋加工的例子。另外，图17B表示了对载置在工作台上的工件进行钻加工的例子。如图17A、图17B、以及图17C所示那样，在主轴不与工作台上的工件垂直的情况下，会引起加工不良和工具的破损。

发明内容

因此，本发明的目的在于：鉴于上述现有技术的问题点，提供一种数控机床以及数控机床的主轴误差修正方法，该数控机床具备固定在某直线移动轴上的主轴、具有2个轴以上的直线移动轴的工作台、用于固定设置在该工作台上的具有2个轴以上的旋转轴的工件的旋转台、控制这些主轴和工作台的数值控制装置，并具有对机床主体的制造阶段的组装误差和由于因工件的加工中产生的热造成的机床主体的变形的误差而产生的主轴误差进行修正的功能。

本发明的数控机床具备：使主轴移动的直线移动轴；使工作台移动的2个轴以上的直线移动轴；用于固定设置在上述工作台上的具有2个轴以上的旋转轴的工件的旋转台；数值控制装置，其控制上述主轴、上述直线移动轴以及上述旋转轴，进行上述工件的加工。进而，该数控机床具备：作为被测定构件的主轴误差测量用夹具，其被安装在主轴上，具备具有与主轴轴线平行的被测定面即内面的主轴中心位置测量用的孔、与上述主轴轴线垂直的被测定面即主轴角度偏差测量用的端面；测定元件，其被设置在上述工作台上，检测主轴误差测量用夹具的上述主轴中心位置测量用的孔、上述主轴角度偏差测量用的端面；主轴角度偏差计算单元，其将上述主轴误差测量用夹具安装到上述主轴上，根据通过上述测定元件测定上述主轴误差测量用夹具的内面和端面的结果来计算主轴角度偏差；修正量计算单元，其根据该计算出的主轴角度偏差来计算修正上述工作台和上述旋转台的位置的修正量；位置修正单元，其根据该修正量而使得上述直线移动轴和上述旋转台移动。

上述主轴角度偏差计算单元可以根据通过上述测定元件测定上述主轴误差测量用夹具的孔的内面即同一面上的3点以上的结果而求出主轴中心位置，根据对将使上述主轴误差测量用夹具的端面从上述主轴中心位置与上述主轴误差测量用夹具的端面垂直地下降所得的线的交点作为中心的任意直径的圆上的3个以上的点进行测定的结果，计算主轴角度偏差。进而，可以是上述主轴角度偏差计算单元除了上述主轴角度偏差以外，还计算主轴误差测量用夹具的主轴安装误差，上述修正量计算单元根据上述主轴安装误差和主轴角度偏差来计算修正上述工作台和上述旋转台的位置的修正量。

上述位置修正单元可以针对上述旋转台的2个轴以上的各旋转轴，根据上述修正量修正各旋转轴，与上述主轴垂直或平行地对上述工件进行位置修正，为了根据各直线移动轴的移动指令使上述主轴与上述工件垂直或平行地移动，而根据上述修正量计算各直线移动轴的相对移动修正量，根据该相对移动修正量进行相对移动修正。