(57)【要約】【課題】光電センサを利用し、低コストで且つ精度よく各部の熱変位を検出し、加工時における指令位置の補正が高精度に行える位置補正機能を有する工作機械を提供する。【解決手段】工作機械１０の第一位置補正装置５０は、第一移動装置１３が支持台１２及び工具台２３を第一軸方向に相対移動させ、光を第一スリット板５１ａを介して受光素子５７の受光面５７ａに受光させ第一受光範囲Ａｒ１における第一端部Ｅ１、Ｅ２の位置を検出する第一端部位置検出部６４ａと、第一端部Ｅ１、Ｅ２を検出した時点における第一移動装置１３の所定の制御量Ｒａｘ１に基づき所定の第一相対位置Ｘｍ１を演算する第一相対位置導出部１３ｄ１と、第一受光範囲Ａｒ１内に位置する第一基準相対位置Ｘｐに基づいて所定の第一相対位置Ｘｍ１を変更する第一位置変更部１３ｄ２と、を備える。【選択図】図４
2020049588.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作物を支持する支持台と、
前記工作物を加工する工具を支持し前記支持台に対して第一軸方向に相対移動可能な工具台と、
前記支持台及び前記工具台を前記第一軸方向に相対移動させる第一移動装置と、
前記第一移動装置の制御量に基づき前記第一移動装置が前記第一軸方向に相対移動させた前記支持台及び前記工具台の相対位置を、常温時を条件とし第一相対位置として導出する第一相対位置導出部と、
前記支持台及び前記工具台の前記相対位置が熱変位した場合に、前記第一相対位置を熱変位した分だけ補正する第一位置補正装置と、
を備えた位置補正機能を有する工作機械であって、
前記第一位置補正装置は、
前記支持台及び前記工具台の一方に固定され、投光面から光を投光する投光素子と、
前記支持台及び前記工具台の他方に固定されるとともに、前記第一軸方向における前記支持台及び前記工具台の前記相対位置が、予め設定された第一受光範囲内に位置する場合に前記光を受光面で受光する受光素子と、
前記投光素子及び前記受光素子の一方に固定され、前記投光面から投光される前記光を、前記第一軸方向と直交するよう前記第一軸方向を含む平面上に形成された直線状の第一スリットを介して通過させる第一スリット板と、
前記第一移動装置が前記支持台及び前記工具台を前記第一軸方向に相対移動させ前記光を、前記第一スリット板を介して前記受光素子の前記受光面に受光させ前記第一受光範囲における第一端部の位置を検出する第一端部位置検出部と、
前記第一端部を検出した時点における前記第一移動装置の所定の前記制御量に基づき所定の前記第一相対位置を演算する前記第一相対位置導出部と、
前記予め設定された前記第一受光範囲内に位置し予め準備される第一基準相対位置に基づいて前記所定の前記第一相対位置を変更する第一位置変更部と、を備える工作機械。
【請求項２】
前記第一位置補正装置は、
前記投光素子及び前記受光素子の他方に、前記第一スリット板と平行となるよう固定され、前記投光面から投光される前記光を、前記第一スリット板の前記第一スリットに加え、前記第一軸方向と平行に形成された直線状の第二スリットを介して矩形形状で通過させる第二スリット板を備える、請求項１に記載の工作機械。
【請求項３】
前記支持台及び前記工具台を前記第一軸方向と水平面上において直交する第二軸方向に相対移動させる第二移動装置と、
前記第二移動装置の制御量に基づき前記第二移動装置が前記第二軸方向に相対移動させた前記支持台及び前記工具台の相対位置を、常温時を条件とし第二相対位置として導出する第二相対位置導出部と、
前記支持台及び前記工具台の前記相対位置が熱変位した場合に、前記第二相対位置を前記熱変位分補正する第二位置補正装置と、
をさらに備え、
前記第二位置補正装置は、
前記投光素子と、
前記第二軸方向における前記支持台及び前記工具台の前記相対位置が、予め設定された第二受光範囲内に位置する場合に前記光を前記受光面で受光する前記受光素子と、
前記投光素子及び前記受光素子の他方に前記第一スリット板と平行となるよう固定され、前記投光面から投光される前記光を、前記第一スリット板の前記第一スリットに加え、前記第一軸方向と平行に形成された直線状の第二スリットを介して矩形形状で通過させる第二スリット板と、
前記第二移動装置が前記支持台及び前記工具台を前記第二軸方向に相対移動させ前記矩形形状の前記光を前記受光面に受光させ前記第二受光範囲における第二端部の位置を検出する第二端部位置検出部と、
前記第二端部を検出した時点における前記第二移動装置の所定の前記制御量に基づき所定の前記第二相対位置を演算する前記第二相対位置導出部と、
前記予め設定された前記第二受光範囲内に位置し予め準備される第二基準相対位置に基づいて前記所定の前記第二相対位置を変更する第二位置変更部と、を備える請求項１に記載の工作機械。
【請求項４】
前記第一位置補正装置及び前記第二位置補正装置がそれぞれ検出する前記第一受光範囲及び前記第二受光範囲の前記第一端部及び前記第二端部は、前記第一軸方向における前記第一受光範囲及び前記第二軸方向における前記第二受光範囲の各両側の端部である、請求項３に記載の工作機械。
【請求項５】
前記第一軸方向は、前記工具台が前記支持台に対して相対的に接離する方向であり、
前記第二軸方向は、前記工具台が前記支持台に対して相対的に平行移動する方向であり、
前記第一位置補正装置及び前記第二位置補正装置は、
前記第一受光範囲及び前記第二受光範囲の各前記第一端部及び前記第二端部を検出する際、
初めに前記工具が前記工作物を加工する加工位置に前記支持台及び前記工具台が位置する状態から、前記支持台及び前記工具台を前記第一軸方向に相対移動させて前記第一受光範囲における前記第一端部の位置を検出し、その後、前記支持台及び前記工具台を前記第二軸方向に相対移動させて前記第二受光範囲における前記第二端部の位置を検出する、請求項３又は４に記載の工作機械。
【請求項６】
前記第一スリット及び前記第二スリットの少なくとも一方のスリットの幅は調整可能である、請求項２−５の何れか１項に記載の工作機械。
【請求項７】
前記工作機械は、前記工作機械における所定位置の温度を計測する温度センサを備え、
前記第一位置補正装置及び前記第二位置補正装置は、
前記温度センサの測定結果に基づき設定される所定のタイミングにおいて、前記第一相対位置導出部及び前記第二相対位置導出部が導出する前記所定の前記第一相対位置及び前記所定の前記第二相対位置の少なくとも一方を補正する、請求項３−５の何れか１項に記載の工作機械。
【請求項８】
前記第一位置補正装置及び前記第二位置補正装置は、
加工した前記工作物の加工済み本数をカウントし、
カウントした前記加工済み本数が予め設定した本数に達するタイミングにおいて、前記第一相対位置導出部及び前記第二相対位置導出部が導出する前記所定の前記第一相対位置及び前記所定の前記第二相対位置の少なくとも一方を補正する、請求項３−５の何れか１項に記載の工作機械。
【請求項９】
前記投光素子の前記投光面から投光される前記光の形状は円形である、請求項１−８の何れか１項に記載の工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置補正機能を有する工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、工作機械において、送りねじや主軸は、モータによって駆動される。このため、モータの発熱、軸受けの回転による摩擦熱、送りねじのボールネジとボールナットの係合部の摩擦熱等によって、主軸、送りねじ及びベッド等が熱膨脹し、工作機械の各部の機械位置が変位してしまう。即ち、位置決めすべきワークと工具の相対位置関係にずれが生じる虞がある。この熱による機械位置の変動は、精度の高い加工を行なう場合に問題となる。
【０００３】
この熱による機械位置の変位を補正する方法として、従来、例えば、特許文献１，２に示すように変位センサや温度センサを設け、検出した変位及び温度に基づいて工作機械の各部の変位量を演算し、演算した変位量に基づいて、加工時における指令位置を補正する方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２２５８４３号公報
【特許文献２】特開平１０−１３８０９１号公報
【特許文献３】特許第２９１５１４７号公報
【特許文献４】特開昭５３−３５９７２号公報
【特許文献５】特開昭６３−７６２２５号公報
【特許文献６】特許第４５４４５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、温度センサを設けて、工作機械の機械位置の熱変位を補正する方法では、工作機械の構造上、各部の変位を精度よく導出することは難しい。また、変位センサを設けて、熱変位を補正する方法では、クーラントや切り粉が浮遊する環境において、各部の変位を精度よく検出するために信頼性の高い高価なセンサが必要となる。また、変位センサでは、測定に時間がかかり、延いては加工時間が長くなり、高コスト化の要因となる。これに対し、発明者は、熱変位を補正するために使用するセンサとして、例えば、特許文献３−６に示すような、安価で且つクーラントや切り粉が浮遊する環境に対して耐久性の高い光電センサに着目した。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、光電センサを利用し、クーラントや切り粉が浮遊する環境においても、低コストで且つ精度よく各部の熱変位を検出し、加工時における指令位置の補正が高精度に行える位置補正機能を有する工作機械を提供すること、を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る位置補正機能を有する工作機械は、工作物を支持する支持台と、前記工作物を加工する工具を支持し前記支持台に対して第一軸方向に相対移動可能な工具台と、前記支持台及び前記工具台を前記第一軸方向に相対移動させる第一移動装置と、前記第一移動装置の制御量に基づき前記第一移動装置が前記第一軸方向に相対移動させた前記支持台及び前記工具台の相対位置を、常温時を条件とし第一相対位置として導出する第一相対位置導出部と、前記支持台及び前記工具台の前記相対位置が熱変位した場合に、前記第一相対位置を熱変位した分だけ補正する第一位置補正装置と、を備える。
【０００８】
前記第一位置補正装置は、前記支持台及び前記工具台の一方に固定され、投光面から光を投光する投光素子と、前記支持台及び前記工具台の他方に固定されるとともに、前記第一軸方向における前記支持台及び前記工具台の前記相対位置が、予め設定された第一受光範囲内に位置する場合に前記光を受光面で受光する受光素子と、前記投光素子及び前記受光素子の一方に固定され、前記投光面から投光される前記光を、前記第一軸方向と直交するよう前記第一軸方向を含む平面上に形成された直線状の第一スリットを介して通過させる第一スリット板と、を備える。
【０００９】
さらに、前記第一位置補正装置は、前記第一移動装置が前記支持台及び前記工具台を前記第一軸方向に相対移動させ前記光を、前記第一スリット板を介して前記受光素子の前記受光面に受光させ前記第一受光範囲における第一端部の位置を検出する第一端部位置検出部と、前記第一端部を検出した時点における前記第一移動装置の所定の前記制御量に基づき所定の前記第一相対位置を演算する前記第一相対位置導出部と、前記予め設定された前記第一受光範囲内に位置し予め準備される第一基準相対位置に基づいて前記所定の前記第一相対位置を変更する第一位置変更部と、を備える。
【００１０】
このように、本発明に係る工作機械では、熱変位後において、支持台及び工具台の相対位置を、一対の投光素子と受光素子とからなる光電センサを用いて第一基準相対位置に位置させる。また、第一基準相対位置に位置したときの支持台及び工具台の演算上の相対位置である所定の第一相対位置を求める。そして、第一位置変更部によって、所定の第一相対位置を第一基準相対位置に基づき変更し補正する。これにより、所定の第一相対位置が熱変位していた場合、安価な構成にもかかわらず精度よく補正できる。
【００１１】
なお、このとき、工作機械は工具によって工作物を加工する。このため、加工位置周辺における環境では、通常、クーラントや切り粉が大量に浮遊しており、視界はよくない。しかしながら、このような劣悪な環境においても、光電センサは、例え安価なものであっても、投光素子から投光された光を、受光素子において短時間で且つ比較的精度よく検出可能である。このため、さらに安価な構成によって熱変位後における所定の第一相対位置の把握が精度よく行なえ、延いては所定の第一相対位置に対する補正が精度よく行える。また、光電センサは、上述した様なクーラントや切り粉が浮遊している環境において高い耐久性を備えるため、高い耐久性を有した第一位置補正装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係るねじ研削盤の正面図の概要である。
【図２】図１のねじ研削盤の平面図である。
【図３】図１、図２に記載のＸ軸駆動回路及びＺ軸駆動回路の詳細説明図である。
【図４】図２のIV−IV矢視断面図である。
【図５】図４のV-V矢視図である。
【図６】図４のVI-VI矢視図である。
【図７Ａ】常温時及び昇温時において、第一移動装置が作動したときにおける、可動テーブル（支持台）及びコラム（工具台）の相対位置の変化状態の概要を説明するグラフである。
【図７Ｂ】常温時及び昇温時において、第二移動装置が作動したときにおける、可動テーブル（支持台）及びコラム（工具台）の相対位置の変化状態の概要を説明するグラフである。
【図８】熱変位後における光電センサの投光部及び受光部の配置状態の一例を説明する図である。
【図９】位置補正装置の処理開始時における加工位置での砥石車、工作物及び光電センサの配置状態を説明する図である。
【図１０】第一位置補正装置の処理を説明するフローチャート１である。
【図１１】第二位置補正装置の処理を説明するフローチャート２である。
【図１２Ａ】第一位置補正装置において、光電センサにより熱変位後の可動テーブル及びコラムの相対位置を検出する際における投光部及び受光部の作動を説明する図である。
【図１２Ｂ】図１２Ａ後における投光部及び受光部の相対移動を説明する図である。
【図１２Ｃ】図１２Ｂ後における投光部及び受光部の相対移動を説明する図である。
【図１２Ｄ】第二位置補正装置の作動における、図１２Ｃ後の投光部及び受光部の相対移動を説明する図である。
【図１２Ｅ】図１２Ｄ後における投光部及び受光部の相対移動を説明する図である。
【図１２Ｆ】図１２Ｅ後における投光部及び受光部の相対移動を説明する図である。
【図１３】変形例２を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜１．第一実施形態＞
（１−１．ねじ研削盤１０の構成）
本発明の第一実施形態に係る位置補正機能（変位補正機能）を備えるねじ研削盤１０（工作機械に相当する）の一例を図面に基づいて説明する。図１、図２に示すように、ねじ研削盤１０は、ベッド１１と、可動テーブル１２（支持台に相当）と、第一移動装置１３と、第二移動装置１４と、可動テーブル１２上に配置される主軸台１６及び心押台１７と、コラム２３（工具台に相当する）と、砥石台１９と、第一位置補正装置５０と、第二位置補正装置７０と、制御装置６０と、を備える。
【００１４】
図１の正面図に示すように、可動テーブル１２（支持台）は、ベッド１１上に水平方向で、且つベッド１１に対してＺ軸方向（第二軸方向に相当）に相対移動可能に載置される。なお、このとき、図１、図２に示すように、Ｚ軸方向（第二軸方向に相当）と水平面上において直交する方向を、Ｘ軸方向（第一軸方向に相当する）とする。
【００１５】
可動テーブル１２は、第二移動装置１４の作動により、Ｚ軸方向への往復移動が制御される。第二移動装置１４は、ボールシャフト１４ａと、ボールナット１４ｂと、モータ１４ｃと、Ｚ軸駆動回路１４ｄと、を備える。図１に示すように、ボールナット１４ｂは可動テーブル１２の下面に固定され、図略のボールを介してベッド１１内に挿通されたボールシャフト１４ａに螺合される。
【００１６】
サーボモータであるモータ１４ｃはエンコーダ１４ｃ１を備える。図２に示すように、モータ１４ｃ及びエンコーダ１４ｃ１は、Ｚ軸駆動回路１４ｄを介して制御装置６０に接続される。これにより、モータ１４ｃは、Ｚ軸駆動回路１４ｄを介して制御装置６０に回転制御される。エンコーダ１４ｃ１は、制御装置６０が、モータ１４ｃを制御しボールシャフト１４ａを回転させると、モータ１４ｃが制御するボールシャフト１４ａの回転位相Ｒａｚ（ｒａｄ）を検出する。検出された回転位相Ｒａｚは、Ｚ軸駆動回路１４ｄで第二相対位置Ｚｍ１に変換されて制御装置６０に送信される。
【００１７】
制御装置６０は、上述したようにＺ軸駆動回路１４ｄを介してベッド１１の一端に取付けられたモータ１４ｃを回転制御し、ボールシャフト１４ａを正逆回転させる。これにより、可動テーブル１２が、ボールナット１４ｂと共にベッド１１上を、図１中左右方向（Ｚ軸方向）に進退移動する。つまり、第二移動装置１４は、Ｚ軸方向（第二軸方向）において、可動テーブル１２（支持台）及びコラム２３（工具台）を相対移動させる。なお、以降においては、特別な説明なく「相対移動」とのみ記載した場合、可動テーブル１２及びコラム２３の相対移動のことをいうものとする。
【００１８】
可動テーブル１２上には、工作物３０の両端を支持可能に、主軸台１６と心押台１７とが対向して載置される。これにより、可動テーブル１２は、主軸台１６及び心押台１７を介して工作物３０を回転軸線周りに回転可能に支持する。なお、本実施形態において、工作物３０は、長軸状のボールねじである。工作物３０の軸線は、Ｚ軸方向（第二軸方向）と平行である。
【００１９】
主軸台１６は、主軸１６ａと、回転軸が主軸１６ａと連結されるサーボモータであるモータ１６ｂと、主軸駆動回路１６ｄと、を備える。主軸１６ａは、心押台１７との間で工作物３０を支持する。また、モータ１６ｂは、エンコーダ１６ｂ１を備える。図２に示すように、モータ１６ｂ及びエンコーダ１６ｂ１は、主軸駆動回路１６ｄを介して制御装置６０に接続される。これにより、モータ１６ｂは、主軸駆動回路１６ｄを介して制御装置６０に回転制御される。
【００２０】
また、エンコーダ１６ｂ１は、制御装置６０が、モータ１６ｂを制御して主軸１６ａを回転させると、モータ１６ｂが制御する主軸１６ａの回転位相、即ち工作物３０の軸線周りの回転位相Ｒａｗ（ｒａｄ）を検出し、主軸駆動回路１６ｄに送信する。主軸駆動回路１６ｄは、検出された回転位相Ｒａｗを制御装置６０に送信し、記憶部６２で記憶させる。
【００２１】
図２に示すように、可動テーブル１２の後方（図中上方）には、コラム２３（工具台）が移動台１５に固定される。コラム２３の前面には、回転台１８が、水平軸４４に支持され、水平軸４４の軸線周りに回転可能に設けられている。さらに、回転台１８の前面には砥石台１９が固定され、砥石台１９が、ねじ用砥石車２７（工具に相当する。以降、砥石車２７とのみ称す）を、回転軸周りに回転可能に支持する。即ち、コラム２３は、回転台１８及び砥石台１９を介して、工作物３０を加工する砥石車２７を支持する。そして、コラム２３は、可動テーブル１２（支持台）に対して、Ｘ軸方向（第一軸方向）に相対移動可能である。
【００２２】
回転台１８の背面側には、コラム２３に固定されたモータ４５により軸線周りに回転されるシャフト２０が、図１における上下方向に延在して設けられる。シャフト２０には、シャフト２０と一体回転するウォーム（図略）が固定される。ウォームは、水平軸４４（図２参照）の外周に設けられるウォームホイル２２と噛合する。これにより、制御装置６０が、モータ４５を作動させ、ウォームを正逆回転させると、回転台１８は水平軸４４の軸線を回転中心として回動し、砥石台１９及び砥石車２７を水平軸４４の軸線回りに回動させる。
【００２３】
また、図２に示すように、移動台１５の重力方向（Ｙ軸方向）下方には、第一移動装置１３が設けられる。第一移動装置１３は、ボールシャフト１３ａと、ボールナット(図略)と、サーボモータであるモータ１３ｃと、Ｘ軸駆動回路１３ｄと、を備える。ボールシャフト１３ａは、制御装置６０が、ベッド１１に固定されたモータ１３ｃを制御することにより回転される。ボールナットは、移動台１５に固定され、図略のボールを介してボールシャフト１３ａと螺合する。
【００２４】
モータ１３ｃはエンコーダ１３ｃ１を備える。図２に示すように、モータ１３ｃ及びエンコーダ１３ｃ１は、Ｘ軸駆動回路１３ｄを介して制御装置６０に接続される。これにより、モータ１３ｃは、Ｘ軸駆動回路１３ｄを介して制御装置６０に回転制御される。エンコーダ１３ｃ１は、制御装置６０が、モータ１３ｃを制御しボールシャフト１３ａを回転させると、モータ１３ｃが制御するボールシャフト１３ａの回転位相Ｒａｘ（ｒａｄ）を検出する。検出された回転位相Ｒａｘは、Ｘ軸駆動回路１３ｄに送信される。
【００２５】
制御装置６０は、Ｘ軸駆動回路１３ｄを介して、モータ１３ｃを回転制御し、ボールシャフト１３ａを正逆回転させる。これにより、移動台１５（コラム２３）が水平軸４４と平行なＸ軸方向（第一軸方向、図２中の上下方向）に進退移動する。Ｘ軸方向への進退移動によって、砥石台１９が備える砥石車２７が、工作物３０（ボールねじ）と接近又は離間する。つまり、第一移動装置１３（移動装置）は、可動テーブル１２（支持台）及びコラム２３（工具台）をＸ軸方向（第一軸方向）において相対移動させる。
【００２６】
砥石台１９には、モータ１９ａと、砥石台１９に回転可能に支持されるモータ１９ａの回転軸１９ｂ（出力軸）と、上述した砥石車２７と、が備えられる。砥石車２７は、モータ１９ａの回転軸１９ｂの端部に固定される。制御装置６０の制御によって、モータ１９ａが作動されると、回転軸１９ｂ及び砥石車２７が砥石台１９に対して軸線周りに一体的に相対回転する。
【００２７】
そして、上記の構成を有するねじ研削盤１０により工作物３０の歯面の研削を行なう場合、まず、図１に示すように、主軸台１６と心押台１７との間に、軸線Ｃ１が水平になるよう工作物３０（ボールねじ）が支持される。そして、制御装置６０が、第二移動装置１４のモータ１４ｃ、第一移動装置１３のモータ１３ｃ、及びモータ１６ｂを制御して、砥石車２７と工作物３０とを相対移動させながら主軸１６ａを回転させ、砥石台１９に装着された砥石車２７を用いて工作物３０の歯面の研削を行なう。
【００２８】
なお、本実施形態のように、工作物３０がボールねじである場合、砥石車２７に接続される回転軸１９ｂの軸線１９ｃは、工作物３０（ボールねじ）の軸線Ｃ１に対して、ボールねじのねじ溝の歯面の角度に応じた分だけ傾斜される。例えば、傾斜を所望の傾斜角度α°（図１参照）にするためには、制御装置６０がモータ４５を作動させる。これにより、ウォームを回転させ回転台１８を、水平軸４４の軸線を回転中心として回動させて、軸線１９ｃが所望の傾斜角度α°となるよう合わせ込む。
【００２９】
その後、第一移動装置１３を作動させることにより、砥石車２７をＸ軸方向に移動させて、工作物３０のねじ溝の歯面に砥石車２７を押し当て、歯面の研削を行なう。ねじ溝の歯面の研削する際における制御装置６０の制御については、上記で説明したとおりである。なお、詳細な説明は行なわないが、ねじ研削盤１０は、工作物３０と、傾斜した砥石車２７との高さ合わせを行なうため、Ｘ軸及びＺ軸と直交するＹ軸方向へ、工作物３０及び砥石車２７を相対移動可能とするＹ軸相対移動機構（図略）を備える。
【００３０】
制御装置６０は、図１、２に示すように、中央処理演算部６１（ＣＰＵ）と、上述した記憶部６２と、表示部６３とを備える。中央処理演算部６１（ＣＰＵ）は公知のＣＰＵである。記憶部６２は、第三相対位置Ｘｎ（記憶部６２には不図示）、第四相対位置Ｚｎ（記憶部６２には不図示）、第一位置補正装置５０の作動を制御するＸ軸補正プログラム６４、及び第二位置補正装置７０の作動を制御するＺ軸補正プログラム６５等を記憶する。
【００３１】
Ｘ軸補正プログラム６４、Ｚ軸補正プログラム６５には、それぞれ「所定の加工待機位置Ｐ」における第一基準相対位置Ｘｐ、第二基準相対位置Ｚｐが記載されている。Ｘ軸補正プログラム６４及びＺ軸補正プログラム６５については、後に、第一位置補正装置５０及び第二位置補正装置７０の作動の説明時に詳細に説明する。また、表示部６３は、現在位置である後述する第三相対位置Ｘｎ、第四相対位置Ｚｎを、例えば液晶パネル等によって表示する。
【００３２】
所定の加工待機位置Ｐは、工作物３０を搬入搬出できる程度に、Ｘ軸方向に工作物３０に対し砥石車２７が離間した位置である。しかも、Ｘ軸方向に移動させるだけで、工作物３０に対し砥石車２７による加工が開始されるように、Ｚ軸方向に稼動テーブル１２を位置決めした位置である。つまり、所定の加工待機位置Ｐから加工開始すれば、工作物３０に対する砥石車２７の移動距離が短くなって、加工時間を短縮できる。
【００３３】
（１−２．第一位置補正装置５０及び第二位置補正装置７０）
次に、第一位置補正装置５０及び第二位置補正装置７０について説明する。第一位置補正装置５０及び第二位置補正装置７０は、同様の構成及び機能を有する。そこで、第一位置補正装置５０及び第二位置補正装置７０の説明を行なう際、主に第一位置補正装置５０の説明に、それぞれの構成に対応する第二位置補正装置７０の構成を括弧内に併記しながら行なう。
【００３４】
第一位置補正装置５０（第二位置補正装置７０）について、図１−図１２Ｆに基づき説明する。第一位置補正装置５０（第二位置補正装置７０）は、ねじ研削盤１０の運転中において、ねじ研削盤１０の、例えば、ベッド１１等が昇温することにより第一軸方向（第二軸方向）に熱膨張し、可動テーブル１２（支持台）が支持する工作物３０と、コラム２３（工具台）が支持する砥石車２７（工具）との接触位置（加工位置）、即ち、第一軸方向（第二軸方向）における相対位置に熱変位が生じた場合に、熱変位分のズレを検出し補正する装置である。
【００３５】
第一位置補正装置５０（第二位置補正装置７０）は、図１−図６に示すように、上述した光電センサ５１と、第一スリット板５１ａと、第二スリット板５１ｂと、Ｘ軸補正プログラム６４が備える第一端部位置検出部６４ａ（第二端部位置検出部６５ａ）と、第一相対位置導出部１３ｄ１（第二相対位置導出部１４ｄ１）と、第一位置変更部１３ｄ２（第二位置変更部１４ｄ２）と、を備える。
【００３６】
なお、図３に示すように、第一相対位置導出部１３ｄ１及び第一位置変更部１３ｄ２は、上述したＸ軸駆動回路１３ｄが備える。また、第二相対位置導出部１４ｄ１及び第二位置変更部１４ｄ２は、上述したＺ軸駆動回路１４ｄが備える。第一位置補正装置５０（第二位置補正装置７０）は、制御装置６０が備えるＸ軸補正プログラム６４（Ｚ軸補正プログラム６５）により制御される。
【００３７】
光電センサ５１は、可視光線、赤外線などの「光」を、後述する投光素子５３（投光部５２）の投光面５３ａ（図４参照）から投光する。そして、投光した「光」を後述する受光素子５７（受光部５５）の受光面５７ａで検出し、検出したことを示すＯＮ信号を制御装置６０に出力する。なお、光電センサ５１は公知であるため、これ以上の詳細な機能の説明については省略する。
【００３８】
図１、図２に示すように、光電センサ５１は、第一位置補正装置５０及び第二位置補正装置７０において共用される。図４に示すように、光電センサ５１は、上述した投光部５２と受光部５５とを備える。投光部５２は、投光素子５３と、投光素子５３を保持する筐体である投光本体部５４と、を備える。投光本体部５４は、直方体状に形成され、所定の背向面５４ａ、５４ｂの中央に背向面５４ａ、５４ｂ間を貫通する貫通孔５４ｃが形成される。貫通孔５４ｃには円柱状の投光素子５３が配置される。
【００３９】
円柱状の投光素子５３の一方の端面には、投光面５３ａを備える。また、投光素子５３の他方の端面には、制御装置６０への配線が接続される。本実施形態においては、投光面５３ａから投光される光Ｌｉの形状は半径Ｒ１の円である（図５参照）。投光部５２が、ねじ研削盤１０へ取り付けられた状態においては、投光面５３ａは、図４に示すように水平面と平行で且つ重力方向（Ｙ軸方向）下方に向いて配置される。また、図４に示すように、投光部５２では、投光本体部５４における投光面５３ａ側の背向面５４ａに、上述した第一スリット板５１ａが配置される。
【００４０】
図５に示すように、第一スリット板５１ａは、同形状で形成された２枚の分割スリット板５１ａ１、５１ａ２によって構成される。分割スリット板５１ａ１、５１ａ２は、背向面５４ａにそれぞれ固定された状態で、両者の間に均一な間隔を有した直線状の隙間（第一スリット５１ａ３）を形成する。分割スリット板５１ａ１、５１ａ２は、第一スリット５１ａ３の幅Ｗ１が、例えば５μｍ程度になるよう背向面５４ａに、それぞれボルト等（図略）によって固定される。
【００４１】
このとき、半径Ｒ１である投光面５３ａが投光する円形の光の中心Ｏ１は、第一スリット５１ａ３の幅Ｗ１の幅方向におけるほぼ中央に位置するよう配置される。なお、分割スリット板５１ａ１、５１ａ２は、第一スリット５１ａ３の幅Ｗ１が、自在に変更可能（調整可能）となるよう背向面５４ａに固定される。これにより、異なる第一スリット５１ａ３の幅Ｗ１での測定が必要になった場合でも、光電センサ５１毎交換せず、分割スリット板５１ａ１、５１ａ２の背向面５４ａへの取り付け位置を変更するだけで対応できるので、低コストに対応できるとともに非常に効率的である。
【００４２】
幅Ｗ１の調整は、第一スリット５１ａ３の両端に、同じ厚みの公知の隙間ゲージをはさみ込んだ状態で、分割スリット板５１ａ１、５１ａ２を背向面５４ａに固定し、固定後、隙間ゲージを第一スリット５１ａ３から取り外せばよい。このとき、背向面５４ａにおける分割スリット板５１ａ１、５１ａ２の固定位置は、隙間ゲージの厚みに応じて、少しずつ、背向面５４ａに対して相対的にズレることになる。このズレに対しては、分割スリット板５１ａ１、５１ａ２に設けるボルト貫通孔の径を、ボルトの軸の外径より若干大きくする等してボルトに対する分割スリット板５１ａ１、５１ａ２の相対移動を許容し対応すればよい。ただし、この対応例はあくまで一例であって、どのように対応しても良い。
【００４３】
第一スリット５１ａ３の延在方向は、投光部５２が、ねじ研削盤１０へ取り付けられた状態において、Ｚ軸方向である。即ち、第一スリット５１ａ３は、第一軸方向を含む水平面上にＸ軸方向（第一軸方向）と直交するよう配置される（図５参照）。そして、図１、図２に示すように、投光部５２は、工具台であるコラム２３（支持台及び工具台の一方に相当）に、第一支持部材６８を介して片もち状態で固定される。
【００４４】
つまり、第一支持部材６８の一端がコラム２３の側面に固定され、第一支持部材６８の他端に投光部５２が固定される。さらに換言すると、投光部５２は、コラム２３等を介してねじ研削盤１０のベッド１１に取り付けられるともいえる。そして、投光部５２は、投光面５３ａから円形で投光される光Ｌｉを、第一スリット５１ａ３を介して、投光面５３ａと反対側である受光部５５側に直線形状で通過させる。
【００４５】
このとき、投光部５２は、投光面５３ａが、砥石車２７の比較的近傍に位置するよう配置される。また、投光部５２は、砥石車２７とＸ軸方向（第一軸方向）に一体的に移動される。また、第一支持部材６８は、熱膨張係数が低い材料で形成されることが好ましい。一例としては、金属材料であれば、インバー（あるいはアンバー）等が好ましい。また、第一支持部材６８は、金属材料に限らずファインセラミックス等によって形成されてもよい。
【００４６】
ただし、熱膨張係数がインバーやファインセラミックス等より高い金属材料であっても良い。これによっても相応の効果は期待できる。これにより、ねじ研削盤１０の、例えば、ベッド１１等の温度が上昇し熱膨張した場合、投光面５３ａの位置は、ベッド１１に支持される砥石車２７と同様、ベッド１１の熱変位に追従して変位する。
【００４７】
図４に示すように、受光部５５は、上述した受光素子５７と、受光素子５７を保持する受光本体部５８と、を備える。受光本体部５８は、投光本体部５４と同様、直方体状に形成され、所定の背向面５８ａ、５８ｂの中央に、背向面５８ａ、５８ｂ間を貫通する貫通孔５８ｃが形成される。貫通孔５８ｃには、円柱状の受光素子５７が配置される。
【００４８】
円柱状の受光素子５７の一方の端面には、受光面５７ａを備える。受光素子５７の他方の端面には、制御装置６０に接続され、受光面５７ａが投光面５３ａから投光される光を受光した場合に、受光信号を制御装置６０に送信する配線が接続される。図６に示すように、受光面５７ａは、投光面５３ａから投光される光の形状（円形）と同等（同径）か、若しくは若干大きな半径Ｒ２の円で形成される（Ｒ２≧Ｒ１）。
【００４９】
図４に示すように、受光部５５が、ねじ研削盤１０へ取り付けられた状態において、受光面５７ａは、水平面と平行で且つ重力方向（Ｙ軸方向）上方に向いて配置される。また、図４に示すように、受光部５５は、受光本体部５８における受光面５７ａ側の背向面５８ａに第二スリット板５１ｂを備える。
【００５０】
第二スリット５１ｂ３の延在方向は、受光部５５が、ねじ研削盤１０へ取り付けられた状態において、Ｘ軸方向（第一軸方向）である。即ち、第二スリット５１ｂ３は、第一スリット５１ａ３の延在方向と直交するよう配置される（図６参照）。さらに換言すると、受光部５５が、ねじ研削盤１０へ取り付けられた状態において、第二スリット５１ｂ３は、水平面上にＺ軸方向（第二軸方向）と直交するよう配置される。
【００５１】
図６に示すように、第二スリット板５１ｂは、同形状で形成された２枚の分割スリット板５１ｂ１、５１ｂ２によって構成される。分割スリット板５１ｂ１、５１ｂ２は、背向面５８ａにそれぞれ固定された状態で、両者の間に均一な間隔を有した直線状の隙間（第二スリット５１ｂ３）を形成する。分割スリット板５１ｂ１、５１ｂ２は、第二スリット５１ｂ３の幅Ｗ２が、例えば５μｍ程度になるよう背向面５８ａに、それぞれボルト等（図略）によって固定される。
【００５２】
このとき、半径Ｒ２である円形の受光面５７ａの中心Ｏ２は、第二スリット５１ｂ３の幅Ｗ２の幅方向におけるほぼ中央に位置するよう配置される。分割スリット板５１ｂ１、５１ｂ２は、上述した投光部５２に設けられた分割スリット板５１ａ１、５１ａ２と同様に、第二スリット５１ｂ３の幅Ｗ２が、自在に変更可能（調整可能）となるよう背向面５８ａに固定される。これにより、異なる第二スリット５１ｂ３の幅Ｗ２での測定が必要になった場合でも、光電センサ５１毎交換せず、分割スリット板５１ｂ１、５１ｂ２の背向面５８ａへの取り付け位置を変更するだけで対応できるので、低コストに対応できるとともに非常に効率的である。なお、幅Ｗ２の調整方法は、第一スリット５１ａ３の幅Ｗ１の調整方法と同様である。
【００５３】
なお、上記においてそれぞれ変更可能な第一スリット５１ａ３、第二スリット５１ｂ３の幅Ｗ１、Ｗ２は、その値が小さくなるほど、工作物３０と砥石車２７（工具）との相対位置に熱変位が生じた場合における変位量の検出精度が向上する。従って、上記において、異なる第一スリット５１ａ３の幅Ｗ１及び第二スリット５１ｂ３の幅Ｗ２での測定が必要になった場合とは、例えば、より精度の高い変位量の検出を所望する場合である。この場合、第一スリット５１ａ３の幅Ｗ１及び第二スリット５１ｂ３の幅Ｗ２を小さくすればよい。
【００５４】
ただし、幅Ｗ１、Ｗ２を小さくすると、第一スリット５１ａ３及び第二スリット５１ｂ３を通過する光の量は減少する。このため、受光素子５７が受光する受光量も減少する。これに対応するためには、受光素子５７と制御装置６０との間に設けられた図略のアンプに対し、受光ＯＮと判定する閾値を低くするよう変更する。なお、幅Ｗ１、Ｗ２の両方を小さくするのではなく、何れか一方を小さくするだけでも十分な効果は得られる。
【００５５】
具体的には、本実施形態のように、第一位置補正装置５０（第二位置補正装置７０）をねじ研削盤１０に適用した場合を考えると、ねじ研削盤１０では、通常、工作物３０の軸線方向の位置決め精度が重要となる。このため、工作物３０の軸線方向に移動する側のスリット（本実施形態においては、第二スリット板５１ｂの第二スリット５１ｂ３に相当）では、幅（Ｗ２）の方向が、工作物３０の軸線方向と一致するように配置する。そして、工作物３０の軸線方向の位置決め精度を向上させたい場合は、工作物３０の軸線方向のスリット（第二スリット５１ｂ３）の幅（Ｗ２）を小さくする。
【００５６】
また、第一位置補正装置５０（第二位置補正装置７０）を、例えば、円筒研削盤に適用する場合においては、通常、工作物３０の径方向における位置決め精度が重要となる。このために、工作物３０の径方向に移動する側のスリット（本実施形態においては、第一スリット板５１ａの第一スリット５１ａ３に相当）では、幅Ｗ１の方向が工作物３０の径方向と一致するように配置する。そして、工作物３０の径方向の位置決め精度を上げたい場合は、工作物３０の径方向の第一スリット５１ａ３の幅を小さくする。
【００５７】
受光部５５は、支持台である可動テーブル１２（支持台及び工具台の他方に相当）に、第二支持部材６９を介して片もち状態で固定される。つまり、第二支持部材６９の一端が可動テーブル１２の側面に固定され、第二支持部材６９の他端に受光部５５が固定される。さらに換言すると、受光部５５は、可動テーブル１２等を介してねじ研削盤１０のベッド１１に取り付けられるともいえる。また、第二支持部材６９は、第一支持部材６８と同様、熱膨張係数が低い材料で形成されることが好ましい。
【００５８】
これにより、ねじ研削盤１０の、例えば、ベッド１１等の温度が上昇して熱膨張した場合、受光面５７ａの位置は、ベッド１１に支持されるねじ工作物３０と同様に、ベッド１１の熱変位に追従して変位する。
【００５９】
なお、このとき可動テーブル１２（支持台）及びコラム２３（工具台）の相対位置が図２に示すような予め設定された「所定の加工待機位置Ｐ」に位置し、そこから加工開始する場合、コラム２３の側面に固定される第一支持部材６８の一端と、第二支持部材６９の一端が固定される可動テーブル１２の側面との間のＸ軸（第一軸）方向における距離Ｘγは一定に保たれる。また、可動テーブル１２の側面に固定される第二支持部材６９の一端と、第一支持部材６８の一端が固定されるコラム２３の側面との間のＺ軸（第二軸）方向における距離Ｚγは一定に保たれる。
【００６０】
また、受光部５５の受光面５７ａは、常温時において、砥石車２７が支持されるコラム２３（工具台）、及び可動テーブル１２（支持台）の相対位置が、「所定の加工待機位置Ｐ」（即ち、第一基準相対位置Ｘｐ、及び第二基準相対位置Ｚｐ）に相対移動された場合に、受光面５７ａの中心Ｏ２が、投光素子５３の投光面５３ａの中心Ｏ１と鉛直方向で一致し対向するよう設定される。なお、図１及び図２は、コラム２３及び可動テーブル１２が、「所定の加工待機位置Ｐ」に位置している状態を示しているものとする。
【００６１】
また、図２に示すように、工作物３０の軸線Ｃ１から砥石車２７の先端までのＸ軸方向における実際の相対位置を第三相対位置Ｘｎ、主軸１６ａの端面１６ａ１から砥石車２７の先端までのＺ軸方向における実際の相対位置を第四相対位置Ｚｎとすると、第三相対位置Ｘｎ及び第四相対位置Ｚｎは常に制御装置６０の表示部６３に表示される。また、制御装置６０は、砥石車２７が支持されるコラム２３（工具台）、及び可動テーブル１２（支持台）の相対位置が、「所定の加工待機位置Ｐ」に位置するときの第三相対位置Ｘｎを「第一基準相対位置Ｘｐ」とし、第四相対位置Ｚｎを「第二基準相対位置Ｚｐ」として記憶部６２のＸ軸補正プログラム６４、Ｚ軸補正プログラム６５に記載している。
【００６２】
可動テーブル１２及び砥石車２７の相対位置である「所定の加工待機位置Ｐ」への相対移動は、制御装置６０、Ｘ軸駆動回路１３ｄ及びＺ軸駆動回路１４ｄ等によって第三相対位置Ｘｎが「第一基準相対位置Ｘｐ」に、第四相対位置Ｚｎが「第二基準相対位置Ｚｐ」となるように制御される。つまり、図７Ａ、図７Ｂのグラフに示すように、常温時においては、制御装置６０が、第一移動装置１３及び第二移動装置１４の各モータ１３ｃ、１４ｃを「第一基準相対位置Ｘｐ」、「第二基準相対位置Ｚｐ」に対応する回転位相Ｒａｘｔ、Ｒａｚｔ（所定の制御量）となるようそれぞれ制御することによって可動テーブル１２及び砥石車２７がＸ軸方向及びＺ軸方向にそれぞれ移動し、相対位置が所定の加工待機位置Ｐ（Ｘｐ、Ｚｐ）へ相対移動される。
【００６３】
しかしながら、例えば、ベッド１１の温度が上昇し、ベッド１１が熱膨張（熱変位）した場合においては、図７Ａ、図７Ｂの直線Ｌ３、Ｌ４に示すように、制御装置６０によって、各モータ１３ｃ、１４ｃが、予め設定された所定の回転位相Ｒａｘｔ，Ｒａｚｔで回転制御されると、直線Ｌ３、直線Ｌ４とそれぞれ交差する相対位置Ｐ１（第三相対位置Ｘｎ、第四相対位置Ｚｎ）に移動する。
【００６４】
このとき、相対位置Ｐ１では、図８に示すように、可動テーブル１２（工作物３０）及び砥石車２７の相対位置が、所定の加工待機位置Ｐ（Ｘｐ、Ｚｐ）から、ベッド１１の熱変位（例えば、β１、β２）分だけずれてしまう。そこで本発明では、熱変位後において、ずれた可動テーブル１２及び砥石車２７の相対位置の熱変位分のずれ量（β１、β２）を補正する。
【００６５】
なお、上記において、直線Ｌ３、Ｌ４は、例えば、直線Ｌ１、Ｌ２の検出時における温度から所定の温度（例えば１度）だけ昇温した時における回転位相Ｒａｘ、Ｒａｚ（制御量）と、可動テーブル１２（支持台）及びコラム２３（工具台）の実際の相対位置である第三相対位置Ｘｎ及び第四相対位置Ｚｎとの相関グラフである。そして、図７Ａ（図７Ｂ）は、Ｒａｘｔ（Ｒａｚｔ）辺りを拡大して見たものであるので、直線Ｌ２とＬ４、及び直線Ｌ１とＬ３とは、それぞれ平行に近い。
【００６６】
ボールシャフト１３ａ（ボールシャフト１４ａ）が熱膨張すると、図７Ａ（図７Ｂ）の横軸が伸びることになる。また、ベッド１１が熱膨張すると、図７Ａ（図７Ｂ）の縦軸が伸びることになる。ボールシャフト１３ａ（ボールシャフト１４ａ）とベッド１１のそれぞれの熱膨張によっては、直線Ｌ１（Ｌ２）に沿ってＲａｘｔとＸｎ（ＲａｚｔとＺｎ）の位置が変化したり、直線Ｌ１（Ｌ２）より傾きが緩やかな直線Ｌ３（Ｌ４）になったり、直線Ｌ１（Ｌ２）より傾きがきつい直線Ｌ３（Ｌ４）になったりする。
【００６７】
図１、図２に示すように、第一端部位置検出部６４ａ（第二端部位置検出部６５ａ）は、制御装置６０が備えるＸ軸補正プログラム６４（Ｚ軸補正プログラム６５）が備える。第一端部位置検出部６４ａ及び第二端部位置検出部６５ａは、同様の構成及び機能を有するため、以降においては、対応する各構成は括弧内に記載しながら可能な限り説明を同時に進める。
【００６８】
第一端部位置検出部６４ａ（第二端部位置検出部６５ａ）は、第一移動装置１３及び第二移動装置１４を制御し、コラム２３（工具台）及び可動テーブル１２（支持台）を第一軸方向及び第二軸方向に相対移動させる。これにより、光を、第一スリット板５１ａ及び第二スリット板５１ｂを介して受光素子５７の受光面５７ａに受光させ、後述する第一受光範囲Ａｒ１（第二受光範囲Ａｒ２）の第一端部Ｅ１、Ｅ２（第二端部Ｅ３、Ｅ４）の位置を検出する。詳細については、後の作動の説明において述べる。
【００６９】
図３に示すように、第一相対位置導出部１３ｄ１（第二相対位置導出部１４ｄ１）は、上述したように、Ｘ軸駆動回路１３ｄ（Ｚ軸駆動回路１４ｄ）が備える。第一相対位置導出部１３ｄ１（第二相対位置導出部１４ｄ１）は、エンコーダ１３ｃ１（１４ｃ１）と接続され、エンコーダ１３ｃ１（１４ｃ１）が検出したモータ１３ｃ（１４ｃ）の所定の回転位相（制御量）Ｒａｘ１（Ｒａｚ１）が入力される。
【００７０】
そして、第一相対位置導出部１３ｄ１（第二相対位置導出部１４ｄ１）は、エンコーダ１３ｃ１（１４ｃ１）から入力される所定の制御量Ｒａｘ１（Ｒａｚ１）に基づき、第一移動装置１３（第二移動装置１４）が第一軸方向（第二軸方向）に相対移動させた可動テーブル１２（支持台）及びコラム２３（工具台）の常温時における演算上の相対位置である所定の第一相対位置Ｘｍ１（所定の第二相対位置Ｚｍ１）を演算し導出する。なお、このような第一相対位置導出部１３ｄ１（第二相対位置導出部１４ｄ１）による演算は公知であるので、詳細な説明については省略する。
【００７１】
具体的には、第一相対位置導出部１３ｄ１（第二相対位置導出部１４ｄ１）は、第一端部Ｅ１、Ｅ２（第二端部Ｅ３、Ｅ４）を検出した時点における第一移動装置１３（第二移動装置１４）の所定の制御量Ｒａｘ１（所定の制御量Ｒａｚ１）に基づき、所定の第一相対位置Ｘｍ１（所定の第二相対位置Ｚｍ１）を演算する。導出された所定の第一相対位置Ｘｍ１（所定の第二相対位置Ｚｍ１）は、第一位置変更部１３ｄ２（第二位置変更部１４ｄ２）に送信される。
【００７２】
第一位置変更部１３ｄ２（第二位置変更部１４ｄ２）は、上述したように、Ｘ軸駆動回路１３ｄ（Ｚ軸駆動回路１４ｄ）が備える（図３参照）。第一位置変更部１３ｄ２（第二位置変更部１４ｄ２）は、二つの演算部Ａ，Ｂ（Ｅ、Ｆ）を備える。演算部Ａ（Ｅ）は、第一相対位置導出部１３ｄ１（第二相対位置導出部１４ｄ１）と接続され、第一相対位置導出部１３ｄ１（第二相対位置導出部１４ｄ１）から所定の第一相対位置Ｘｍ１（所定の第二相対位置Ｚｍ１）が入力される。また、演算部Ａ（Ｅ）は、制御装置６０と接続され、記憶部６２のＸ軸補正プログラム６４（Ｚ軸補正プログラム６５）に記載された第一基準相対位置Ｘｐ（第二基準相対位置Ｚｐ）が入力される。
【００７３】
そして、演算部Ａ（Ｅ）は、下記式（１）、（２）に基づき、第一基準相対位置Ｘｐ（第二基準相対位置Ｚｐ）と所定の第一相対位置Ｘｍ１（所定の第二相対位置Ｚｍ１）との間の差である位置誤差ΔＸ１（ΔＺ１）を演算する。第一基準相対位置Ｘｐは、図２に示すように、工作物３０の軸線Ｃ１を基準としたときのＸ軸（第一軸）方向における砥石車２７の先端位置である。また、第二基準相対位置Ｚｐは、図２に示すように、主軸１６ａの工作物３０側端面を基準としたときのＺ軸（第二軸）方向における砥石車２７の先端位置である。位置誤差ΔＸ１（ΔＺ１）は、Ｘ軸補正プログラム６４（Ｚ軸補正プログラム６５）が次に作動されるまで、演算部Ａ（Ｅ）で記憶保持される。Ｘ軸補正プログラム６４（Ｚ軸補正プログラム６５）が作動されると、演算部Ａ（Ｅ）の位置誤差ΔＸ１（ΔＺ１）は、０にリセットされる。
ΔＸ１＝Ｘｐ−Ｘｍ１・・・・（１）
ΔＺ１＝Ｚｐ−Ｚｍ１・・・・（２）
【００７４】
なお、上記において、常温時におけるモータ１３ｃ（１４ｃ）の所定の基準位置Ｓ（Ｔ）からの回転位相Ｒａｘ（Ｒａｚ）（制御量）と可動テーブル１２及びコラム２３の第一相対位置Ｘｍ（第二相対位置Ｚｍ）との関係は、一例として図７Ａ（図７Ａ）のグラフ中における直線Ｌ１（Ｌ２）で表すことができるものとする。また、熱変位後におけるモータ１３ｃ（１４ｃ）の所定の基準位置Ｓ（Ｔ）からの回転位相（制御量）Ｒａｘ（回転位相（制御量）Ｒａｚ）と可動テーブル１２及びコラム２３の相対位置である第四相対位置Ｚｎとの関係は、一例として図７Ａ（図７Ｂ）のグラフ中における直線Ｌ３（Ｌ４）で表わされるものとする。
【００７５】
演算部Ｂ（Ｆ）は、演算部Ａ（Ｂ）、第一相対位置導出部１３ｄ１（第二相対位置導出部１４ｄ１）、第一加工制御部１３ｄ３（第二加工制御部１４ｄ３）及び制御装置６０に接続される。演算部Ｂ（Ｆ）には、演算部Ａ（Ｅ）から位置誤差ΔＸ１（ΔＺ１）が入力される。また、演算部Ｂ（Ｆ）には、第一相対位置導出部１３ｄ１（第二相対位置導出部１４ｄ１）から、所定の第一相対位置Ｘｍ１（所定の第二相対位置Ｚｍ１）が入力される。そして、演算部Ｂ（Ｆ）は、下記式（３）、（４）に基づき、実際の相対位置である第三相対位置Ｘｎ（第四相対位置Ｚｎ）を演算し導出する。
Ｘｎ＝Ｘｍ１＋ΔＸ１・・・・（３）
Ｚｎ＝Ｚｍ１＋ΔＺ１・・・・（４）
【００７６】
そして、演算部Ｂ（Ｆ）は、導出した第三相対位置Ｘｎ（第四相対位置Ｚｎ）を、第一加工制御部１３ｄ３（第二加工制御部１４ｄ３）及び制御装置６０に送信する。このとき、ベッド１１等に熱変位が生じた状態であれば、所定の第二相対位置Ｚｍ１は、ΔＺ１だけ熱変位後の位置を示す第四相対位置Ｚｎとは異なる値となり、ベッド１１等が熱変位していない常温状態であれば、所定の第二相対位置Ｚｍ１は、第四相対位置Ｚｎと等しい値となる。
【００７７】
このように、第一位置変更部１３ｄ２（第二位置変更部１４ｄ２）は、、Ｘ軸補正プログラム６４（Ｚ軸補正プログラム６５）の作動時に送られる第一基準相対位置Ｘｐ（第二基準相対位置Ｚｐ）に基づき位置誤差ΔＸ１（ΔＺ１）を演算して記憶保持し、第一相対位置Ｘｍ１（第二相対位置Ｚｍ１）を第三相対位置Ｘｎ（第四相対位置Ｚｎ）に変更する。これにより、熱変位分をキャンセルし補正する。詳細な変更方法については、後に説明する。
【００７８】
なお、上記において、第一位置変更部１３ｄ２（第二位置変更部１４ｄ２）に接続される第一加工制御部１３ｄ３（第二加工制御部１４ｄ３）は、第一位置変更部１３ｄ２（第二位置変更部１４ｄ２）が導出した熱変位後の実際の相対位置である第三相対位置Ｘｎ（第四相対位置Ｚｎ）を利用して、工作物３０に対する加工の指令値を生成する制御部である。
【００７９】
第一加工制御部１３ｄ３（第二加工制御部１４ｄ３）について簡単に説明しておく。図３に示すように、第一加工制御部１３ｄ３（第二加工制御部１４ｄ３）は、比較器Ｃ（Ｇ）及び位相変換器Ｄ（Ｈ）を備える。比較器Ｃ（Ｇ）は、制御装置６０、演算部Ｂ（Ｆ）及び位相変換器Ｄ（Ｈ）と接続される。比較器Ｃ（Ｇ）には、演算部Ｂ（Ｆ）から第三相対位置Ｘｎ（第四相対位置Ｚｎ）が入力される。また、比較器Ｃ（Ｇ）には、制御装置６０から加工時における目標相対位置Ｘｔ（Ｚｔ）が入力される。これにより、比較器Ｃ（Ｇ）は、第三相対位置Ｘｎ（第四相対位置Ｚｎ）と目標相対位置Ｘｔ（Ｚｔ）との位置差ΔＸ２（ΔＺ２）を求め、位相変換器Ｄ（Ｈ）に送信する。
【００８０】
位相変換器Ｄ（Ｈ）は、モータ１３ｃ（１４ｃ）に接続される。位相変換器Ｄ（Ｈ）は、位置差ΔＸ２（ΔＺ２）を、位相信号である回転位相Ｒａｘ２（Ｒａｚ２）に変換するとともに、回転位相Ｒａｘ２（Ｒａｚ２）をモータ１３ｃ（１４ｃ）に送信し、モータ１３ｃ（１４ｃ）を回転させる。これにより、工作物３０は、熱変位分ΔＸ１（ΔＺ１）が補正された状態で加工ができるので、高精度な加工状態が得られる。
【００８１】
また、上記において、第一位置補正装置５０（第二位置補正装置７０）は、様々なタイミングで作動（処理）させることが可能である。一例として、制御装置６０が記憶する所定の加工プログラムが終了したタイミングで第一位置補正装置５０（第二位置補正装置７０）が補正の処理をしてもよい。また別の例として、ねじ研削盤１０（工作機械）が、所定位置の温度を計測する温度センサ８０（図２参照）と、記憶部６２に設けられる補正機会検知プログラム６６と、を備えてもよい。
【００８２】
このとき、補正機会検知プログラム６６は、温度センサ８０が検出する温度Ｔｎを取得する（図１−図３参照）。そして、取得した現在の温度Ｔｎの測定結果と予め記憶部６２に保持する許容温度Ｔａとの比較を行ない、現在の温度Ｔｎが許容温度Ｔａ（図略）を超えた所定のタイミングにおいて、第一位置補正装置５０（第二位置補正装置７０）に補正指令信号を送信し、補正の処理をさせるようにしてもよい。
【００８３】
さらに、第一位置補正装置５０（第二位置補正装置７０）を作動させる別のタイミングの例としては、所定の加工プログラムが終了したタイミングにおいて、ねじ研削盤１０の作動開始（電源投入）からの経過時間が、設定した時間を経過していた場合に、作動させ補正するようにしてもよい。また、さらに、別のタイミングの例としては、ねじ研削盤１０（工作機械）の各部の温度ではなく、室温の上昇に基づき作動させ補正するようにしてもよい。
【００８４】
（１−３．作動について）
次に、第一位置補正装置５０及び第二位置補正装置７０の作動について、主に図１０、図１１のフローチャート１，２に基づき説明する。なお、本実施形態では、一例として、第一位置補正装置５０による補正の処理を行なったのち、第二位置補正装置７０による補正の処理が行なわれるものとする。
【００８５】
第一位置補正装置５０による補正の処理では、熱変位後における可動テーブル１２及び砥石車２７の第一基準相対位置Ｘｐの探索を以下のように行なう。つまり、第一基準相対位置Ｘｐの探索は、砥石車２７（工具）が工作物３０と接し研削加工する加工位置Ｐｗ（図９参照）を始点としてＸ軸方向に離間し、上述した図２に示す所定の加工待機位置Ｐの近傍の位置に向かって相対移動される際に行なう。なお、これらの処理は、Ｘ軸補正プログラム６４により制御される。
【００８６】
また、第一位置補正装置５０による処理は、上述した制御装置６０が記憶する所定の加工プログラムの終了間際の所定の加工待機位置Ｐへ移動させるタイミングで行なうものとして説明する。第一位置補正装置５０による処理では、図１０のフローチャート１に示すように、工程Ｓ１０−工程Ｓ３２を備える。また、第二位置補正装置７０による処理は、図１１のフローチャート２に示すように、工程Ｓ４０−工程Ｓ６２を備える。
【００８７】
図１０に示すように、工程Ｓ１０（第一端部位置検出部６４ａ）では、制御装置６０が記憶する所定の加工プログラムの終了間際の所定の加工待機位置Ｐへ移動させる工程で、制御装置６０のＸ軸補正プログラム６４が作動され、第一端部位置検出部６４ａがＸ軸駆動回路１３ｄを介して、第一移動装置１３のモータ１３ｃを作動させると同時に演算部ＡのΔＸ１を０にリセットする。これにより、砥石車２７が支持されるコラム２３が、Ｘ軸方向（第一軸方向）において、図９に示す加工位置Ｐｗから離間する方向への移動を開始する。
【００８８】
つまり、投光部５２と受光部５５とが、水平面上において相対的に接近する動作を開始する。なお、このとき、加工位置Ｐｗから離間する方向への移動の開始直後においては、投光面５３ａから投光した光は、受光面５７ａで受光されていないものとする。
【００８９】
工程Ｓ１２（第一端部位置検出部６４ａ）では、第一移動装置１３が、砥石車２７を可動テーブル１２に対して、さらに加工位置Ｐｗから離間する方向へ相対移動させる。そして、相対移動させながら、図１２Ａに示すように、受光面５７ａが投光面５３ａから投光され、直交する第一スリット５１ａ３及び第二スリット５１ｂ３を通過する点状（矩形形状）の光を受光しＯＮする第一端部Ｅ１を検出する。このとき、第一端部Ｅ１は、受光面５７ａを形成する半径Ｒ２の円の外周縁上の点である。
【００９０】
工程Ｓ１４（第一端部位置検出部６４ａ）では、砥石車２７（コラム２３）が、第一端部Ｅ１を検出したＸ軸方向における相対位置Ｘ１を検出し、記憶部６２に記憶する。なお、工程Ｓ１４は、工程Ｓ１２の終了後に処理しても良いし、工程Ｓ１２と同時に処理しても良い。
【００９１】
工程Ｓ１６（第一端部位置検出部６４ａ）では、砥石車２７を、さらに加工位置Ｐｗから離間する方向へ相対移動させながら、受光面５７ａが投光面５３ａから投光される点状の光を受光しなくなるＯＦＦ点（図１２Ｂ参照）を検出する。そして、Ｘ軸方向への移動におけるＯＦＦ点の手前の位置をＸ軸方向の移動速度から演算して、第二の第一端部Ｅ２（図１２Ｃ参照）として記憶する。
【００９２】
このとき、第一端部Ｅ２も、第一端部Ｅ１と同様に、受光面５７ａを形成する半径Ｒ２の円の外周縁上の点である。このように、第一位置補正装置５０は、Ｘ軸方向において、受光面５７ａを形成する円の外周縁と接する両端を検出する。ここで、Ｘ軸方向（第一軸方向）における第一端部Ｅ１と第一端部Ｅ２の間の範囲を第一受光範囲Ａｒ１とする。つまり、光電センサ５１は、Ｘ軸方向における可動テーブル１２及び砥石車２７の相対位置が予め設定された第一受光範囲Ａｒ１の幅の範囲内に位置するとき、受光面５７ａが投光面５３ａから投光される点状の光を受光可能である。
【００９３】
工程Ｓ１８（第一端部位置検出部６４ａ）では、Ｘ軸方向への移動におけるＯＦＦ点の手前の位置を、第一端部Ｅ２（図１２Ｃ参照）として、加工位置ＰｗからＯＦＦ点を検出した位置、即ち、第一端部Ｅ２と見なせるＸ軸方向における相対位置Ｘ２をＸ軸方向の移動速度から演算し、記憶部６２に記憶させる。
【００９４】
そして、工程Ｓ２０（第一端部位置検出部６４ａ）で、演算した相対位置Ｘ２に工程Ｓ３０で求めた相対位置Ｘ１を加算したのち等分して相対位置Ｘ１と相対位置Ｘ２の中点であるＸ軸方向における相対位置Ｘ３を演算し記憶部６２に記憶させる。このとき、相対位置Ｘ３は、実際の相対位置であるとともに、第一基準相対位置Ｘｐに相当する。
【００９５】
工程Ｓ２２（第一端部位置検出部６４ａ）では、砥石車２７を、Ｘ軸方向（第一軸方向）に移動させ、中心Ｏ１と、中心Ｏ２とをＸ軸方向において一致させる。つまり、Ｘ軸補正プログラム６４が、図１２Ｃの状態から、第一移動装置１３のモータ１３ｃを工程Ｓ１０とは逆方向に回転作動させる。これにより、砥石車２７を、Ｘ軸方向において加工位置Ｐｗに接近する方向へ相対移動させ、図１２Ｄに示すように、投光面５３ａから投光される光Ｌｉの中心Ｏ１を、Ｘ軸方向において、受光面５７ａが備える中心Ｏ２と一致させる。
【００９６】
工程Ｓ２４では、コラム２３（工具台）及び可動テーブル１２（支持台）のＸ軸方向（第一軸方向）における実際の相対位置Ｘ３に対応するモータ１３ｃの所定の制御量Ｒａｘ１（第一端部Ｅ１、Ｅ２を検出した時点における所定の制御量に相当する）をエンコーダ１３ｃ１が検出し、第一相対位置導出部１３ｄ１に送信する。
【００９７】
工程Ｓ２６（第一相対位置導出部１３ｄ１）では、図３に示すように、送信された所定の制御量Ｒａｘ１に基づき、所定の第一相対位置Ｘｍ１が演算され、第一位置変更部１３ｄ２の演算部Ａに送信される。また、同時にＸ軸補正プログラム６４に記載された「第一基準相対位置Ｘｐ」が演算部Ａに送信される。
【００９８】
工程Ｓ２８（第一位置変更部１３ｄ２）では、図３に示すように、演算部Ａにおいて、送信された第一基準相対位置Ｘｐと所定の第一相対位置Ｘｍ１との間の差である位置誤差ΔＸ１が演算され（上記式（１）参照）、位置誤差ΔＸ１が第一位置変更部１３ｄ２の演算部Ｂに送信される。また、このとき、演算部Ｂには、第一相対位置導出部１３ｄ１から、所定の第一相対位置Ｘｍ１が送信される。なお、このとき、位置誤差ΔＸ１は、温度上昇による熱変位によって生じた誤差である。位置誤差ΔＸ１は、次のＸ軸補正プログラム６４の作動時まで記憶保持される。
【００９９】
工程Ｓ３０（第一位置変更部１３ｄ２）では、演算部Ｂが、上記式（３）に基づき、第三相対位置Ｘｎを演算する。ここで、第三相対位置Ｘｎは、所定の第一相対位置Ｘｍ１に対し、位置誤差ΔＸ１分を補正したものである。つまり、第三相対位置Ｘｎは、熱変位分が補正された実際の相対位置となっている。
そして、工程Ｓ３２（第一位置変更部１３ｄ２）により、第三相対位置Ｘｎは制御装置６０に送信され、表示部６３に表示される。これにより、表示部６３には、熱変位分が補正された実際の相対位置が表示される。
【０１００】
なお、本実施形態では、上述したように、Ｘ軸駆動回路１３ｄが第一加工制御部１３ｄ３を備える。第一加工制御部１３ｄ３は、制御装置６０が、工作物３０に対し加工を行なう際、熱変位が補正された状態でモータ１３ｃを回転制御できるようにした処理部である。具体的には、第一位置補正装置５０が補正した第三相対位置Ｘｎを利用する。
【０１０１】
つまり、工程Ｓ３０において第三相対位置Ｘｎは、制御装置６０だけでなく、第一加工制御部１３ｄ３の比較器Ｃにも送信される。このとき、比較器Ｃには、制御装置６０から、本来、工作物３０を加工するための目標値である目標相対位置Ｘｔが入力される。そして、比較器Ｃでは、第三相対位置Ｘｎと目標相対位置Ｘｔとの位置差ΔＸ２を求め、位相変換器Ｄに送信する。
【０１０２】
次に、位相変換器Ｄが、位置差ΔＸ２を、位相信号である回転位相Ｒａｘ２に変換するとともに、モータ１３ｃに送信し、モータ１３ｃを回転制御する。こうして、Ｘ軸補正プログラム６４が終了する。これにより、モータ１３ｃは熱変位分が補正された状態で回転制御されるため、加工精度は良好となる。
【０１０３】
次に、上記第一位置補正装置５０による処理後に、引き続き行なわれる第二位置補正装置７０による処理について図１１のフローチャート２に基づき説明する。工程Ｓ４０では、制御装置６０のＺ軸補正プログラム６５が作動され、第二端部位置検出部６５ａがＺ軸駆動回路１４ｄを介して、第二移動装置１４のモータ１４ｃを作動させると同時に演算部ＥのΔＺ１を０にリセットする。これにより、図１２Ｄに示すように、Ｚ軸方向（第二軸方向）において、可動テーブル１２（工作物３０）が砥石車２７に対して、図１２Ｄの左方向（Ｚ軸方向）に向って相対移動を開始する。
【０１０４】
工程Ｓ４２（第二端部位置検出部６５ａ）では、第二移動装置１４が、可動テーブル１２を、砥石車２７に対して、さらにＺ軸方向へ相対移動させながら、図１２Ｅに示すように、受光面５７ａが投光面５３ａから投光される点状（矩形形状）の光を受光する第二端部Ｅ３の位置を検出する。このとき、第二端部Ｅ３は、投光面５３ａを形成する半径Ｒ１の円の外周縁上の点である。
【０１０５】
従って、第二端部Ｅ３を検出するためには、上記第一端部Ｅ２の検出時のように、まず、可動テーブル１２を砥石車２７に対してＺ軸方向に相対移動させながら、受光面５７ａが投光面５３ａから投光される点状の光を受光しなくなるＯＦＦ点位置（図略）を検出する。そして、その後、可動テーブル１２を、砥石車２７に対して逆方向へ相対移動させ、再び、図１０Ｅに示すようにＯＮ状態として第二端部Ｅ３を検出する。
【０１０６】
工程Ｓ４４（第二端部位置検出部６５ａ）では、第二端部Ｅ３を検出したＺ軸方向における相対位置Ｚ１を検出し、記憶部６２に記憶する。
また、工程Ｓ４６（第二端部位置検出部６５ａ）では、モータ１４ｃを、工程Ｓ４２においてＯＦＦ点からＯＮ状態とした際の回転方向と同じ方向に回転させる。そして、可動テーブル１２をＺ軸方向に相対移動させることによって、ＯＦＦ点位置（図略）を検出し、ＯＦＦ点の手前の位置をＺ軸方向の移動速度から演算して、第二端部Ｅ４（図１２Ｆ参照）として記憶する。
【０１０７】
工程Ｓ４８（第二端部位置検出部６５ａ）では、Ｚ軸方向における第二端部Ｅ４の相対位置Ｚ２をＺ軸方向の移動速度から演算し、記憶部６２に記憶させる。上記において、第二端部Ｅ４も、第二端部Ｅ３と同様に、投光面５３ａを形成する半径Ｒ１の円の外周縁上の点である。このように、Ｚ軸方向において、投光面５３ａを形成する円の外周縁と接する両端を検出する。また、第二端部Ｅ３と第二端部Ｅ４とを接続する仮想線は、投光面５３ａの中心Ｏ１を通る。
【０１０８】
このとき、Ｚ軸方向における第二端部Ｅ３と第二端部Ｅ４の間の範囲を第二受光範囲Ａｒ２とする。つまり、光電センサ５１は、Ｚ軸方向（第二軸方向）における可動テーブル１２及び砥石車２７の相対位置が予め設定された第二受光範囲Ａｒ２の幅の範囲内に位置するとき、受光面５７ａが投光面５３ａから投光される点状の光を受光可能である。
【０１０９】
工程Ｓ５０（第二端部位置検出部６５ａ）では、演算した相対位置Ｚ２に相対位置Ｚ１を加算したのち等分して相対位置Ｚ１と相対位置Ｚ２の中点であるＺ軸方向における相対位置Ｚ３を求め記憶部６２に記憶させる。このとき、相対位置Ｚ３は、実際の相対位置であるとともに、第二基準相対位置Ｚｐに相当する。
【０１１０】
工程Ｓ５２（第二端部位置検出部６５ａ）では、砥石車２７を、Ｚ軸方向（第二軸方向）に移動させ、中心Ｏ１と、中心Ｏ２とを完全に一致させる（図略）。こうして、所定の加工待機位置Ｐへ移動させる工程が終了し、加工プログラムが終了し、次の加工プログラムに備える。
【０１１１】
工程Ｓ５４では、コラム２３（工具台）及び可動テーブル１２（支持台）のＺ軸方向（第二軸方向）における実際の相対位置Ｚ３に対応するモータ１４ｃの所定の制御量Ｒａｚ１（第二端部Ｅ３、Ｅ４を検出した時点における所定の制御量に相当する）をエンコーダ１４ｃ１が検出し、第二相対位置導出部１４ｄ１に送信する。
【０１１２】
工程Ｓ５６（第二相対位置導出部１４ｄ１）では、図３に示すように、送信された所定の制御量Ｒａｚ１に基づき、所定の第二相対位置Ｚｍ１が演算され、所定の第二相対位置Ｚｍ１が第二位置変更部１４ｄ２の演算部Ｅに送信される。また、同時にＺ軸補正プログラム６５に記載された「第二基準相対位置Ｚｐ」が演算部Ｅに送信される。
【０１１３】
工程Ｓ５８（第二位置変更部１４ｄ２）では、図３に示すように、演算部Ｅにおいて、送信された第二基準相対位置Ｚｐと所定の第二相対位置Ｚｍ１との間の差である位置誤差ΔＺ１が演算され（上記式（２）参照）、位置誤差ΔＺ１が第二位置変更部１４ｄ２の演算部Ｆに送信される。また、このとき、演算部Ｆには、第二相対位置導出部１４ｄ１から、所定の第二相対位置Ｚｍ１が送信される。なお、このとき、位置誤差ΔＺ１は、温度上昇による熱変位によって生じた誤差である。位置誤差ΔＺ１は、次のＺ軸補正プログラム６５の作動時まで記憶保持される。
【０１１４】
工程Ｓ６０（第二位置変更部１４ｄ２）では、演算部Ｆが、上記式（４）に基づき、第四相対位置Ｚｎを演算する。ここで、第四相対位置Ｚｎは、所定の第二相対位置Ｚｍ１に対し、位置誤差ΔＺ１分を補正したものである。つまり、第四相対位置Ｚｎは、熱変位分が補正された実際の相対位置となっている。
そして、工程Ｓ６２（第二位置変更部１４ｄ２）において、第四相対位置Ｚｎは、制御装置６０に送信され、表示部６３に表示される。これにより、表示部６３には、熱変位分が補正された正確な相対位置が表示される。
【０１１５】
なお、本実施形態では、上述したようにＺ軸駆動回路１４ｄが第二加工制御部１４ｄ３を備える。第二加工制御部１４ｄ３は、制御装置６０が、工作物３０に対し、加工を行なう際、熱変位が補正された状態でモータ１４ｃを回転制御できるようにした処理部である。具体的には、第二位置補正装置７０が補正した第四相対位置Ｚｎを利用する。
【０１１６】
つまり、工程Ｓ６０において、第四相対位置Ｚｎは、表示部６３（制御装置６０）だけでなく、第二加工制御部１４ｄ３の比較器Ｇにも送信される。このとき、比較器Ｇには、制御装置６０から、本来、工作物３０を加工するための目標値である目標相対位置Ｚｔが入力される。比較器Ｇでは、第四相対位置Ｚｎと目標相対位置Ｚｔとの位置差ΔＺ２を求め位相変換器Ｈに送信する。
【０１１７】
位相変換器Ｄは、位置差ΔＺ２を、位相信号である回転位相Ｒａｚ２に変換するとともに、回転位相Ｒａｚ２をモータ１４ｃに送信し、モータ１４ｃを回転制御する。こうして、Ｚ軸補正プログラム６５が終了する。これにより、モータ１４ｃは熱変位分が補正された状態で回転制御されるため、加工精度は良好となる。所定の加工待機位置Ｐにある状態から加工プログラムが開始され、所定の加工待機位置Ｐへ戻ってから加工プログラムが終了するようになっている。所定の加工待機位置Ｐから加工位置へ移動させるときに、位置誤差ΔＸ１だけ補正した第三相対位置Ｘｎと、位置誤差ΔＺ１だけ補正した第四相対位置Ｚｎを利用するので、加工精度は良好となる。
【０１１８】
また、以降においても、例えば、一つの加工プログラムが終了する間際の所定の加工待機位置Ｐへ移動させる工程が開始されたとき、温度が所定温度（例えば１℃）上昇していることが確認された場合に、工程Ｓ１０−工程Ｓ３２、工程Ｓ４０−工程Ｓ６２が繰り返し実施される。なお、これらの制御は、制御装置６０によって、自動で行なわれる。ただし、この態様に限らず、１サイクルの加工プログラムが終了し、所定の加工待機位置Ｐにある状態で作業者が、昇温した温度を確認しながら、手動でＸ軸方向で工作物３０側へ移動させ、Ｘ軸補正プログラム６４、Ｚ軸補正プログラム６５を順次実行させてもよい。さらに、他の実施例として、新たなボールねじが取り付けられ、加工開始ボタンが押される前に、昇温を確認し、昇温している場合に、手動でＸ軸方向で工作物３０側へ移動させ、Ｘ軸補正プログラム６４、Ｚ軸補正プログラム６５を順次実行させ、工程Ｓ１０−工程Ｓ３２、工程Ｓ４０−工程Ｓ６２が実施されてもよい。
【０１１９】
（１−４．第一実施形態による効果）
上記第一実施形態のねじ研削盤１０（工作機械）によれば、第一位置補正装置５０（及び第二位置補正装置７０）は、第一移動装置１３（第二移動装置１４）が可動テーブル１２及びコラム２３を第一軸方向（第二軸方向）に相対移動させ、矩形形状の光を第一スリット板５１ａ及び第二スリット板５１ｂを介して受光素子５７の受光面５７ａに受光させ第一受光範囲Ａｒ１（第二受光範囲Ａｒ２）における第一端部Ｅ１、Ｅ２（第二端部Ｅ３、Ｅ４）の位置を検出する第一端部位置検出部６４ａ（第二端部位置検出部６５ａ）と、第一端部Ｅ１、Ｅ２（第二端部Ｅ３、Ｅ４）を検出した時点における第一移動装置１３（第二移動装置１４）の所定の制御量Ｒａｘ１（所定の制御量Ｒａｚ１）に基づき所定の第一相対位置Ｘｍ１（所定の第二相対位置Ｚｍ１）を演算する第一相対位置導出部１３ｄ１（第二相対位置導出部１４ｄ１）と、予め設定された第一受光範囲Ａｒ１（第二受光範囲Ａｒ２）内に位置し予め準備される第一基準相対位置Ｘｐ（第二基準相対位置Ｚｐ）に基づいて所定の第一相対位置Ｘｍ１（所定の第二相対位置Ｚｍ１）を位置誤差ΔＸ１（位置誤差ΔＺ１）だけ補正して第三相対位置Ｘｎ（第四相対位置Ｚｎ）に変更する第一位置変更部１３ｄ２（第二位置変更部１４ｄ２）と、を備える。
【０１２０】
このように、本発明に係るねじ研削盤１０（工作機械）では、熱変位後において、可動テーブル１２（支持台）及びコラム２３（工具台）の相対位置を、一対の投光素子５３と受光素子５７とからなる光電センサ５１を用いて第一基準相対位置Ｘｐ（第二基準相対位置Ｚｐ）に位置させる。また、第一基準相対位置Ｘｐ（第二基準相対位置Ｚｐ）に位置したときの可動テーブル１２（支持台）及びコラム２３（工具台）の演算上の相対位置である所定の第一相対位置Ｘｍ１（所定の第二相対位置Ｚｍ１）を求める。そして、第一位置変更部１３ｄ２（第二位置変更部１４ｄ２）によって、所定の第一相対位置Ｘｍ１（所定の第二相対位置Ｚｍ１）を第一基準相対位置Ｘｐ（第二基準相対位置Ｚｐ）に基づき位置誤差ΔＸ１（位置誤差ΔＺ１）だけ補正する。これにより、所定の第一相対位置Ｘｍ１（所定の第二相対位置Ｚｍ１）が熱変位していた場合、安価な構成にもかかわらず精度よく補正できる。
【０１２１】
また、このとき、ねじ研削盤１０（工作機械）は、砥石車２７（工具）によって工作物３０を加工する。このため、加工位置周辺における環境では、通常、クーラントや切り粉が大量に浮遊しており、視界はよくない。しかしながら、このような劣悪な環境においても、光電センサ５１は、例え安価なものであっても、投光素子５３から投光された光を、受光素子５７において短時間で且つ比較的精度よく検出可能である。このため、さらに安価な構成によって熱変位後における所定の第一相対位置Ｘｍ１（所定の第二相対位置Ｚｍ１）の把握が精度よく行なえ、延いては所定の第一相対位置Ｘｍ１（所定の第二相対位置Ｚｍ１）に対する補正が精度よく行える。また、光電センサ５１は、上述した様なクーラントや切り粉が浮遊している環境において高い耐久性を備えるため、高い耐久性を有した第一位置補正装置５０が得られる。
【０１２２】
また、このとき、投光面５３ａから投光され、受光面５７ａに受光される光は、第一スリット板５１ａの第一スリット５１ａ３を通過したのち、第一スリット５１ａ３と直交し且つＸ軸方向（第一軸方向）と平行に形成された第二スリット板５１ｂの直線状の第二スリット５１ｂ３を通過することにより、矩形状の点となって受光される。これにより、各端部Ｅ１−Ｅ４の位置が精度よく検出できるので、各端部Ｅ１−Ｅ４の位置に対応する熱変位後における相対位置である所定の第一相対位置Ｘｍ１、及び所定の第二相対位置Ｚｍ１が精度よく検出できる。
【０１２３】
また、上記第一実施形態では、第一位置補正装置５０が検出する第一受光範囲Ａｒ１及び第二受光範囲Ａｒ２の第一、第二端部は、Ｘ軸方向（第一軸方向）における第一受光範囲Ａｒ１、及びＺ軸方向（第二軸方向）における第二受光範囲Ａｒ２の両側の第一端部Ｅ１，Ｅ２、及び第二端部Ｅ３，Ｅ４である。そして、第一受光範囲Ａｒ１及び第二受光範囲Ａｒ２において、第一端部Ｅ１、Ｅ２及び第二端部Ｅ３、Ｅ４を検出し、検出した第一端部Ｅ１、Ｅ２及び第二端部Ｅ３、Ｅ４に基づき熱変位後における所定の第一相対位置Ｘｍ１、及び所定の第二相対位置Ｚｍ１を演算する。
【０１２４】
その後、所定の第一相対位置Ｘｍ１、及び所定の第二相対位置Ｚｍ１に基づき、熱変位分が補正された第三相対位置Ｘｎ及び第四相対位置Ｚｎが得られる。このように、簡易な方法であるが、第一受光範囲Ａｒ１及び第二受光範囲Ａｒ２の両端部を求め、求めた両端部に基づき熱変位後における実際の第三相対位置Ｘｎ、及び第四相対位置Ｚｎを導出するので、精度がよい。
【０１２５】
また、上記第一実施形態では、第一位置補正装置５０において、第一軸方向は、コラム２３（工具台）が可動テーブル１２（支持台）に対して相対的に接離する方向（Ｘ軸方向）である。また第二位置補正装置７０において、第二軸方向は、コラム２３（工具台）が可動テーブル１２（支持台）に対して相対的に平行移動する方向（Ｚ軸方向）である。
【０１２６】
そして、第一位置補正装置５０は、第一受光範囲Ａｒ１の第一端部Ｅ１，Ｅ２を検出する際、初めに砥石車２７が、工作物３０を加工する加工位置Ｐｗに位置する状態から、コラム２３（工具台）を可動テーブル１２（支持台）に対して第一軸方向に相対移動させて検出する。これにより、第一位置補正装置５０では、効率的に熱変位量が精度よく検出できる。つまり、加工位置Ｐｗに位置する砥石車２７を備えるコラム２３（工具台）を、加工待機位置Ｐに向って第一軸方向に相対移動させる際の移動を利用して、Ｘ軸方向における第一受光範囲Ａｒ１の第一端部Ｅ１、Ｅ２が速やかに検出できる。
【０１２７】
その後、第二位置補正装置７０は、可動テーブル１２（支持台）を、コラム２３（工具台）に対して第二軸方向（Ｚ軸方向）に相対移動させ、第二受光範囲Ａｒ２における第二端部Ｅ３、Ｅ４の位置を速やかに検出することができる。このように、少ない相対移動だけで、第一端部Ｅ１、Ｅ２及び第二端部Ｅ３、Ｅ４が容易に検出でき効率的である。また、投光部５２及び受光部５５は、ともに、工作物３０及び砥石車２７の近傍に配置できるので、熱による工作物３０及び砥石車２７の変位量を把握し易い。
【０１２８】
また、上記第一実施形態の第一位置補正装置５０及び第二位置補正装置７０では、第一スリット５１ａ３及び第二スリット５１ｂ３の少なくとも一方のスリットの幅Ｗ１、Ｗ２は調整可能である。これにより、測定条件等によって、スリットの幅Ｗ１、Ｗ２を変える必要が生じても、光電センサ５１毎、交換する必要がないため、低コストに対応できる。
【０１２９】
また、上記第一実施形態の第一位置補正装置５０及び第二位置補正装置７０によれば、投光素子５３の投光面５３ａから投光される光の形状は円形である。これにより、光電センサ５１は、安価なもので対応できる。また、Ｘ軸方向及びＺ軸方向において、どのように配置しても常に対称形となるため、ラフに配置でき、低コストに対応できる。
【０１３０】
（１−５．第一実施形態の変形例）
（１−５−１.変形例１）
なお、上記第一実施形態においては、第一位置補正装置５０及び第二位置補正装置７０の作動によって、熱変位後における可動テーブル１２及び砥石車２７の相対位置を検出する際、Ｘ軸方向における所定の第一相対位置Ｘｍ１及びＺ軸方向における所定の第二相対位置Ｚｍ１をともに補正した。しかしながら、この態様には限らず、変形例１（図略）として、所定の第一相対位置Ｘｍ１及びＺ軸方向における所定の第二相対位置Ｚｍ１の何れか一方を補正するだけでも良い。これによっても、コスト低減が相応に図れるとともに、工作物３０の研削精度も相応に向上する。
【０１３１】
（１−５−２．変形例２）
また、上記第一実施形態においては、第一位置補正装置５０及び第二位置補正装置７０は、Ｚ軸方向に平行な第一スリット５１ａ３と、Ｘ軸方向に平行な第二スリット５１ｂ３とが直交するように第一スリット板５１ａ及び第二スリット板５１ｂを光電センサ５１の間に配置した。しかし、この態様には限らず、変形例２として、光電センサ５１の間には、第一スリット５１ａ３及び第二スリット５１ｂ３の何れか一方を設けるだけでも良い。
【０１３２】
ただし、第一スリット５１ａ３のみを設けた場合には、図１３に示すように、受光面５７ａによる受光範囲が、第一実施形態の場合より広くなる。これによって、第一実施形態に対し、相対位置の検出精度は低下するが、受光面５７ａにおいて、Ｘ軸方向における両第一端部Ｅ１、Ｅ２の検出はできる。また、同様に、第二スリット５１ｂ３のみを設けた場合（図略）にも、同様に第一実施形態に対し相対位置の検出精度は低下するが、受光面５７ａにおいて、Ｚ軸方向における両第二端部Ｅ３、Ｅ４は検出できる。これによっても、工作物３０の研削精度は相応に向上する。
【０１３３】
（１−５−３．変形例３）
また、上記第一実施形態においては、投光面５３ａから投光される光の形状は「円」である。しかし、この態様には限らない。変形例３（図略）として、光の形状は、Ｘ軸方向及びＺ軸方向においてそれぞれ線対称であれば、どのような形状でもよい。例えば、楕円、矩形、だるま形状等どのような形状でもよい。これによっても、第一実施形態と同様の効果が得られる。なお、光の形状が矩形であり、且つ各辺の長さが既知である場合には、光の両端部を検出しなくとも、何れか一方の端部を検出するだけでよい。即ち、片側の端部を検出することにより、Ｘ軸方向及びＺ軸方向における各中心位置は演算により導出できる。これによっても、相応に効果が得られる。
【０１３４】
（１−５−４.変形例４）
また、上記第一実施形態においては、第一位置補正装置５０及び第二位置補正装置７０が、第一受光範囲Ａｒ１及び第二受光範囲Ａｒ２の第一端部Ｅ１、Ｅ２及び第二端部Ｅ３、Ｅ４を検出する場合、初めに、砥石車２７（コラム２３（工具台））を第一軸方向に相対移動させて第一受光範囲Ａｒ１における第一端部Ｅ１，Ｅ２の位置を検出した。そして、その後、可動テーブル１２（支持台）を砥石車２７に対して第二軸方向に相対移動させて第二受光範囲Ａｒ２における第二端部Ｅ３，Ｅ４の位置を検出した。これにより、効率的、且つ熱変位量が精度よく検出できると説明した。
【０１３５】
しかし、この態様には限らない。変形例４（図略）として、初めに、可動テーブル１２（支持台）を砥石車２７に対して第二軸方向に相対移動させて第二受光範囲Ａｒ２における第二端部Ｅ３，Ｅ４の位置を検出し、その後、砥石車２７を第一軸方向に相対移動させて第一受光範囲Ａｒ１における第一端部Ｅ１，Ｅ２の位置を検出してもよい。これによっても、相応に効果は得られる。
【０１３６】
（１−５−５．変形例５）
また、上記第一実施形態においては、第一スリット５１ａ３の幅Ｗ１と、第二スリット５１ｂ３の幅Ｗ２と、は調整可能であるとしたが、この態様に限らず、変形例５（図略）として、幅Ｗ１及びＷ２の一方、又は両方が、調整不能であってもよい。これによっても相応の効果は得られる。
【０１３７】
（１−５−６.変形例６）
また、上記第一実施形態においては、第一位置補正装置５０及び第二位置補正装置７０による処理のタイミングを、各加工プログラム終了後における、各部の温度の昇温に基づくものとして説明したが、この態様には限らない。変形例６（図略）として、第一位置補正装置５０及び第二位置補正装置７０は、加工した工作物３０の加工済み本数をカウントし、カウントした加工済み本数が予め設定した本数（例えば１０本毎）に達するタイミングにおいて、補正の処理を行なっても良い。これによっても、第一実施形態と同様の効果が得られる。
【０１３８】
（１−５−７.変形例７）
また、上記第一実施形態においては、第一位置補正装置５０及び第二位置補正装置７０による熱変位の補正処理では、砥石車２７（工具）が工作物３０を加工する加工位置Ｐｗ（図７参照）からＸ軸方向に離間し、上述した図２に示す加工待機位置Ｐに向かって相対移動される際に実施するものとした。ただし、この態様に限らず、変形例７（図略）として、どのような状況において熱変位の補正を行なってもよい。
【０１３９】
（１−５−８.変形例８）
また、上記第一実施形態においては、第一位置補正装置５０（第二位置補正装置７０）の第一相対位置導出部１３ｄ１（第二相対位置導出部１４ｄ１）及び第一位置変更部１３ｄ２（第二位置変更部１４ｄ２）は、Ｘ軸駆動回路１３ｄ（Ｚ軸駆動回路１４ｄ）に設けられた。しかしこの態様には限らず、変形例８（図略）として、第一相対位置導出部１３ｄ１（第二相対位置導出部１４ｄ１）及び第一位置変更部１３ｄ２（第二位置変更部１４ｄ２）は、制御装置６０が備え、全て演算により処理してもよい。これによっても、第一実施形態と同様の効果が得られる。
【０１４０】
＜２．その他＞
なお、上記実施形態では、工作機械は、ねじ研削盤１０であるものとして説明した。しかしこの態様には限らず、工作機械は、例えば、通常の研削盤であってもよい。また、工作機械は、センタレスの研削盤であってもよい。これらによっても、第一実施形態と同様の効果が期待できる。
【符号の説明】
【０１４１】
１０；ねじ研削盤（工作機械）、  １２；可動テーブル（支持台）、  １３；第一移動装置、  １３ｃ；モータ、  １３ｃ１；エンコーダ、  １３ｄ１；第一相対位置導出部、  １３ｄ２；第一位置変更部、  １４；第二移動装置、  １４ｃ；モータ、  １４ｃ１；エンコーダ、  １４ｄ１；第二相対位置導出部、  １４ｄ２；第二位置変更部、  ２３；コラム（工具台）、  ２７；砥石車（工具）、  ５０；第一位置補正装置、  ５１；光電センサ、５１ａ；第一スリット板、  ５１ｂ；第二スリット板、  ５３；投光素子、  ５７；受光素子、  ６０；制御装置、  ６４ａ；第一端部位置検出部、  ６５ａ；第二端部位置検出部、  ７０；第二位置補正装置、  Ｅ１，Ｅ２；第一端部、  Ｅ３，Ｅ４；第二端部、  Ｒａｘ１；所定の制御量、  Ｒａｚ１；所定の制御量、  Ｘｍ１；所定の第一相対位置、  Ｘｎ；第三相対位置、  Ｘｐ；第一基準相対位置、  Ｚｍ１；所定の第二相対位置、  Ｚｎ；第四相対位置、  Ｚｐ；第二基準相対位置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１２Ｅ】
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【図１２Ｆ】
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【図１３】
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