[发明专利]机床的热位移补偿参数自动转换装置及转换方法

权利要求书

1.一种机床的热位移补偿参数自动转换装置，该机床具备操作盘和供安装用于加工工件的工具的主轴，其特征在于，

所述热位移补偿参数自动转换装置包括：

基本热位移补偿数据存储部，其存储用于补偿X轴、Y轴或Z轴的热位移的基本数据；

工具测量单元，其能够测量基准工具的工具末端的Z方向或Y方向的位移；

多个温度测量单元，其设置于所述机床的多个位置；

基准工具数据存储部，其存储由所述工具测量单元测量的基准工具的工具末端的Z方向或Y方向的位移数据；

温度数据存储部，其存储由所述多个温度测量单元测量的温度数据；以及

控制部，其用对应于所述多个温度测量单元个数的温度数据行列的平均值和基准工具的工具末端的Z方向或Y方向的位移变化量来计算热位移补偿参数，

所述控制部包括：

基准工具的工具末端的Z方向或Y方向的位移变化判断部，其判断存储于所述基本热位移补偿数据存储部的基准工具的工具末端的Z方向或Y方向的位移值与存储于所述基准工具数据存储部的基准工具的工具末端的Z方向或Y方向的位移值是否一致；

补偿参数计算部，在所述基准工具的工具末端的Z方向或Y方向的位移变化判断部的判断结果为，基准工具的工具末端的Z方向或Y方向的位移发生了变化时，所述补偿参数计算部根据变更的基准工具的工具末端的Z方向或Y方向的位移值和温度来计算热位移补偿参数；

补偿参数存储部，其存储由所述补偿参数计算部计算的补偿参数；

补偿参数转换部，其以存储于所述补偿参数存储部的补偿参数来转换存储于所述基本热位移补偿数据存储部的所述X轴、Y轴或Z轴的热位移补偿式的补偿参数；以及

热位移补偿量计算部，其通过适用了由所述补偿参数转换部转换的补偿参数的热位移补偿式来计算热位移补偿量，

所述补偿参数计算部通过下式（5）计算，

----------式（5）

其中，

△_n：对第n个温度传感器的补偿参数变化量即误差量，

b_hn：在第h个工具测量顺序所测量的第n个温度传感器的温度数据，

K_n：在第n个工具测量顺序所测量的基准工具的工具末端的Z方向或Y方向的位移变化量，

如下求出在所述第h个工具测量顺序中对第n个温度数据的行列：

求出总测量次数m和对应于所述多个温度测量单元的个数n的温度数据组合mCn，其中总测量次数m为测量温度传感器数据和基准工具变化量的次数m，

计算多个这种温度数据行列的行列式，

依次去除一个以上所计算的多个温度数据行列的行列式值的绝对值为0或绝对值较小的值。

2.根据权利要求1所述的机床的热位移补偿参数自动转换装置，其特征在于，还包括：

基准工具测量对象选择部，其能够选择由所述工具测量单元测量的基准工具的测量对象；以及

热位移补偿参数自动转换功能设定部，

当所述基准工具测量对象选择部选择的由所述工具测量单元测量的基准工具的测量对象为长度时，自动转换Z轴的热位移补偿参数，

当所述基准工具测量对象选择部选择的由所述工具测量单元测量的基准工具测量对象为直径时，自动转换X轴或Y轴的热位移补偿参数。

3.根据权利要求1所述的机床的热位移补偿参数自动转换装置，其特征在于，

将对应于未去除的绝对值较大的行列式的温度数据行列代入上式（5）来求出补偿参数行列，

通过分析这种补偿参数行列的相关关系，在相关关系较小的补偿参数行列中排除已设定的个数的补偿参数行列，

并对所选择的补偿参数行列进行算术平均或加权平均来计算最终的热位移补偿参数。