[发明专利]具备热位移修正量设定变更装置的机床

说明书

技术领域

本发明涉及具备变更装置的机床，在对伴随机床的周围环境的温度变化而产生的热位移量进行修正的热位移修正控制时，所述变更装置使现场作业者能容易地进行热位移修正的修正量的纠正。

背景技术

因机床运转而产生的热量和机床周围的热量带来的机床的各构成部件的热膨胀，使刀具的刀尖与加工工件的位置关系紊乱，成为加工精度恶化的重要原因。热量导致的刀具的刀尖与加工工件的位置关系的紊乱称为热位移。控制机床的NC装置通常具备修正热位移的功能。热位移修正功能一般采用如下的方法：在构成机床的主要部件上设置温度传感器，将各部分的温度乘以系数所得的值进行合计而作为热位移修正量。可是，成为热位移的要因的发热源多种多样，此外，对于受到热量影响的全部部件，需要考虑其热膨胀的程度和方向。此外，准确分析全部原因以进行高精度热位移修正极为困难。特别是，机床的外部因素导致的温度变化不可能进行原理性分析，从而不能准确修正热位移。

专利文献1所示的热位移修正控制装置通过每隔一定时间测量设置在加工区域外的基准球的位置而求出位移量，并且与此时的各部位的温度一起记录。关于由各部位的温度推断热位移量的计算式中采用的系数的值，将记录的多个位移量和温度代入推断计算式并制作针对系数的方程式，并通过解出所述方程式而求出最佳的系数的值。并且，通过分别以坐标图显示测量基准位置的位移量、采用当前有效的热位移修正系数修正时的基准位置的位移量、以及应用计算求出的热位移修正系数时的基准位置的位移量，使作业者选择可否采用计算求出的系数。

专利文献2所示的装置与时刻一起记录有加工刚刚开始至热稳定为止期间的加工尺寸，此后，进行相同工件的加工时，根据记录的从加工开始的时间和此时的加工尺寸进行修正。由此，即使在加工刚刚开始后的未热稳定的状态下，也能得到良好的加工尺寸。

此外，专利文献3所示的装置检测主轴转速和主轴负载，并采用基于上次推断的热位移量的运算式，推断本次的热位移量并修正热位移。

专利文献1：日本专利公报第5490304号

专利文献2：日本专利公开公报特开昭60-228055号

专利文献3：日本专利公开公报特开2006-116663号

可是，在专利文献1所示的装置中，测量热位移量的位置固定，在此基础上，所述位置设定在远离加工位置的位置上。因此，不能说是可以准确测量实际进行加工的位置的热位移量。此外，并未设想即使将刀尖定位在相同位置，由于机床的姿势不同会使刀尖位置的热位移量不同这种情况。而且，尽管具有为了提高修正精度而促进修正系数的变更的功能，但是作业者到底是被动性的，并不是按作业者的愿望主动变更修正系数。

在专利文献2所示的装置中，在加工刚刚开始后的热膨胀的时间变化非常大时，将实际测量的加工尺寸的位移量原状作为热位移修正量使用于此时的热位移，但是限定于相同工件的加工，缺乏通用性。

此外，在专利文献3所示的装置中，由于检测当前的主轴转速和负载，并采用基于上次推断的热位移量的运算式来推断本次的热位移量，因此能准确反映作为最大发热源的主轴的状态。可是，发热源不仅是主轴，例如伴随环境温度的变化也会发生热位移量，而对此并未考虑。

而且，由于机床的环境温度系统热位移量会依赖于设置机床的环境，所以厂家出厂时的标准参数大多不能算出准确的环境温度系统热位移量。例如，即使是相同的机床，在冬天的封闭的环境下进行供暖时、在夏天的封闭的环境下进行制冷时以及春季或者秋季工厂开放时，环境温度系统热位移量也大不相同，不存在将设置机床的环境的各种条件纳入考虑而推断环境温度系统热位移量并修正的装置。因此，当未准确进行环境温度系统热位移修正时，需要变更环境温度系统热位移量的推断运算式所使用的系数来进行应对，但是如果不是理解推断运算式的专业技术人员则不能应对。

发明内容

本发明是鉴于上述实际情况而完成的，其目的是改善上述问题。

以下，说明用于解决上述问题的手段及其作用效果。