(57)【要約】【課題】主軸軸心と刃先との距離について、外気温度に起因する熱変形による変動を適正に補正することにより、ワークを高精度に加工することが可能な工作機械及び加工方法を提供する。【解決手段】工作機械１００において、制御装置２は、刃物台５及び主軸台４の周囲の外気温度に対応する温度を測定し、この温度に基づいて主軸軸心ＡＸ１と刃物Ｔの刃先Ｔａとの熱変位量である外気要因熱変位量ΔＧを推定し、外気要因熱変位量ΔＧを補正値ΔＸの一つとして主軸台４と刃物台５との相対移動量を演算する演算部２２を備える。【選択図】図１
2020059071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを把持するチャックを先端に有する主軸を回転自在に支持した主軸台と、
刃物が取付けられる刃物台と、
前記主軸台及び前記刃物台を、前記主軸の半径方向に相対的に移動可能に設置したベッドと、
前記刃物台又はその近傍の温度を測定する第１温度測定器と、
前記主軸台及び／又はその近傍の温度を１つ以上測定する第２温度測定器と、
前記刃物台及び前記主軸台の周囲の外気温度に対応する温度を測定する第３温度測定器と、
前記ベッドにおける第１基準位置に対する前記主軸半径方向の主軸軸心位置を計測する主軸側位置計測装置と、
前記ベッドにおける第２基準位置に対する前記主軸半径方向の前記刃物台の第３基準位置を計測する刃物側位置計測装置と、
演算部と、を含む、工作機械であって、
前記演算部は、
前記主軸側位置計測装置で計測された前記主軸軸心位置に基づいて前記主軸台の熱変位量である主軸台熱変位量を算出し、
前記刃物側位置計測装置で計測された前記第３基準位置に基づいて前記刃物台の熱変位量である刃物台熱変位量を算出し、
前記第１温度測定器で測定された第１温度に基づいて前記第３基準位置から前記刃物の加工先端までの熱変位量である刃物熱変位量を推定し、
前記第２温度測定器が測定した第２温度から前記主軸側位置計測装置に備える読み取り基準に対する前記主軸軸心の熱変位量である主軸軸心熱変位量を推定し、
前記第１温度測定器が測定した第１温度から前記第３基準位置に対する前記刃物台の刃物取付位置の熱変位量である取付位置熱変位量を推定し、
前記第３温度測定器が測定した第３温度から前記主軸軸心と前記刃物の加工先端との熱変位量である外気要因熱変位量を推定し、
前記主軸台熱変位量、前記刃物台熱変位量、前記刃物熱変位量、前記主軸軸心熱変位量、前記取付位置熱変位量、及び前記外気要因熱変位量を補正値として前記主軸台と前記刃物台との相対移動量を演算する、工作機械。
【請求項２】
前記ベッド上で前記主軸台及び前記刃物台を囲むカバーを備え、
前記第３温度測定器は、前記カバーに設けられる、請求項１に記載の工作機械。
【請求項３】
前記第３温度測定器は、前記カバーの内側に設けられる、請求項２に記載の工作機械。
【請求項４】
ワークを把持するチャックを先端に有する主軸を回転自在に支持した主軸台と、
刃物が取付けられる刃物台と、
前記主軸台及び前記刃物台を、前記主軸の半径方向に相対的に移動可能に設置したベッドと、
前記刃物台又はその近傍の温度を測定する第１温度測定器と、
前記主軸台及び／又はその近傍の温度を１つ以上測定する第２温度測定器と、
前記刃物台及び前記主軸台の周囲の外気温度に対応する温度を測定する第３温度測定器と、
前記ベッドにおける第１基準位置に対する前記主軸半径方向の主軸軸心位置を計測する主軸側位置計測装置と、
前記ベッドにおける第２基準位置に対する前記主軸半径方向の前記刃物台の第３基準位置を計測する刃物側位置計測装置と、を備える工作機械を用いた加工方法であって、
前記主軸側位置計測装置で計測された前記主軸軸心位置に基づいて前記主軸台の熱変位量である主軸台熱変位量を算出することと、
前記刃物側位置計測装置で計測された前記第３基準位置に基づいて前記刃物台の熱変位量である刃物台熱変位量を算出することと、
前記第１温度測定器で測定された第１温度に基づいて前記第３基準位置から前記刃物の加工先端までの熱変位量である刃物熱変位量を推定することと、
前記第２温度測定器が測定した第２温度から前記主軸側位置計測装置に備える読み取り基準に対する前記主軸軸心の熱変位量である主軸軸心熱変位量を推定することと、
前記第１温度測定器が測定した第１温度から前記第３基準位置に対する前記刃物台の刃物取付位置の熱変位量である取付位置熱変位量を推定することと、
前記第３温度測定器が測定した第３温度から前記主軸軸心と前記刃物の加工先端との熱変位量である外気要因熱変位量を推定することと、
前記主軸台熱変位量、前記刃物台熱変位量、前記刃物熱変位量、前記主軸軸心熱変位量、前記取付位置熱変位量、及び前記外気要因熱変位量を補正値として前記主軸台と前記刃物台との相対移動量を演算することと、を含む、加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械及び加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械の１つである旋盤は、ワークを保持して回転する主軸と、ワークを切削する刃物を保持する刃物台とを備えている。このような旋盤では、主軸と刃物台とを相対的に移動させ、ワークと刃物とを相対的に移動させながら切削加工を行う。ワークの切削を行う場合、ワークの切削時に生じる切削熱、あるいは運転に伴う各部位の発熱などにより、主軸、刃物台、及びこれらを支持するベッドなどが熱変形し、主軸軸心と刃物の刃先との間の切り込み方向の距離が変動する。この距離の変動により、ワークに対する刃物の刃先の位置が想定値（設定値）からずれてしまうため、主軸軸心と刃先との間の切り込み方向について、熱変形による距離の変動を適正に補正する手法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−０７９５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ワークを高精度に加工するためには、主軸軸心と刃先との距離が熱により変動した場合に、その熱変動による移動量を正確に知る必要がある。そのためには、主軸軸心と刃先との熱変動量を、刃物台及び主軸台の周囲の外気温度の影響についても考慮する必要がある。
【０００５】
本発明は、主軸軸心と刃先との距離について、外気温度に起因する熱変形による変動を適正に補正することにより、ワークを高精度に加工することが可能な工作機械及び加工方法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】
【０００６】
本発明の態様に係る工作機械は、ワークを把持するチャックを先端に有する主軸を回転自在に支持した主軸台と、刃物が取付けられる刃物台と、主軸台及び刃物台を、主軸の半径方向に相対的に移動可能に設置したベッドと、刃物台又はその近傍の温度を測定する第１温度測定器と、主軸台及び／又はその近傍の温度を１つ以上測定する第２温度測定器と、刃物台及び主軸台の周囲の外気温度に対応する温度を測定する第３温度測定器と、ベッドにおける第１基準位置に対する主軸半径方向の主軸軸心位置を計測する主軸側位置計測装置と、ベッドにおける第２基準位置に対する主軸半径方向の刃物台の第３基準位置を計測する刃物側位置計測装置と、演算部と、を含む、工作機械であって、演算部は、主軸側位置計測装置で計測された主軸軸心位置に基づいて主軸台の熱変位量である主軸台熱変位量を算出し、刃物側位置計測装置で計測された第３基準位置に基づいて刃物台の熱変位量である刃物台熱変位量を算出し、第１温度測定器で測定された第１温度に基づいて第３基準位置から刃物の加工先端までの熱変位量である刃物熱変位量を推定し、第２温度測定器が測定した第２温度から主軸側位置計測装置に備える読み取り基準に対する主軸軸心の熱変位量である主軸軸心熱変位量を推定し、第１温度測定器が測定した第１温度から第３基準位置に対する刃物台の刃物取付位置の熱変位量である取付位置熱変位量を推定し、第３温度測定器が測定した第３温度から主軸軸心と刃物の加工先端との熱変位量である外気要因熱変位量を推定し、主軸台熱変位量、刃物台熱変位量、刃物熱変位量、主軸軸心熱変位量、取付位置熱変位量、及び外気要因熱変位量を補正値として主軸台と刃物台との相対移動量を演算する。
【０００７】
また、ベッド上で主軸台及び刃物台を囲むカバーを備え、第３温度測定器は、カバーに設けられてもよい。また、第３温度測定器は、カバーの内側に設けられてもよい。
【０００８】
本発明の態様に係る加工方法は、ワークを把持するチャックを先端に有する主軸を回転自在に支持した主軸台と、刃物が取付けられる刃物台と、主軸台及び刃物台を、主軸の半径方向に相対的に移動可能に設置したベッドと、刃物台又はその近傍の温度を測定する第１温度測定器と、主軸台及び／又はその近傍の温度を１つ以上測定する第２温度測定器と、刃物台及び主軸台の周囲の外気温度に対応する温度を測定する第３温度測定器と、ベッドにおける第１基準位置に対する主軸半径方向の主軸軸心位置を計測する主軸側位置計測装置と、ベッドにおける第２基準位置に対する主軸半径方向の刃物台の第３基準位置を計測する刃物側位置計測装置と、を備える工作機械を用いた加工方法であって、主軸側位置計測装置で計測された主軸軸心位置に基づいて主軸台の熱変位量である主軸台熱変位量を算出することと、刃物側位置計測装置で計測された第３基準位置に基づいて刃物台の熱変位量である刃物台熱変位量を算出することと、第１温度測定器で測定された第１温度に基づいて第３基準位置から刃物の加工先端までの熱変位量である刃物熱変位量を推定することと、第２温度測定器が測定した第２温度から主軸側位置計測装置に備える読み取り基準に対する主軸軸心の熱変位量である主軸軸心熱変位量を推定することと、第１温度測定器が測定した第１温度から第３基準位置に対する刃物台の刃物取付位置の熱変位量である取付位置熱変位量を推定することと、第３温度測定器が測定した第３温度から主軸軸心と刃物の加工先端との熱変位量である外気要因熱変位量を推定することと、主軸台熱変位量、刃物台熱変位量、刃物熱変位量、主軸軸心熱変位量、取付位置熱変位量、及び外気要因熱変位量を補正値として主軸台と刃物台との相対移動量を演算することと、を含む。
【発明の効果】
【０００９】
上記した工作機械及び加工方法によれば、刃物台及び主軸台の周囲の外気温度に対応する温度を測定し、この温度に基づいて主軸軸心と刃物の加工先端との熱変位量である外気要因熱変位量を推定し、外気要因熱変位量を補正値の一つとして主軸台と刃物台との相対移動量を演算するため、外気温度に起因する熱変形の影響についても補正することができる。その結果、主軸軸心と刃先との距離について、外気温度に起因する熱変形による変動も含めて適正に熱変動量を補正することにより、ワークを高精度に加工することができる。
【００１０】
また、ベッド上で主軸台及び刃物台を囲むカバーを備え、第３温度測定器が、カバーに設けられる構成では、外気温度に対応する温度を容易かつ精度よく測定することができる。また、第３温度測定器が、カバーの内側に設けられる構成では、刃物台及び主軸台の周囲の外気温度をさらに精度よく測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る工作機械の一例を示す図である。
【図２】本体部の一例を示す斜視図である。
【図３】本体部を＋Ｙ側から見た場合の一例を示す図である。
【図４】本体部を＋Ｚ側から見た場合の一例を示す図である。
【図５】（Ａ）は、主軸台熱変位量、刃物台熱変位量、刃物熱変位量、主軸軸心熱変位量、取付位置熱変位量、及び外気要因熱変位量のそれぞれと、時間との関係を示すグラフである。（Ｂ）は、補正値の値と時間との関係を示すグラフである。
【図６】比較例における補正値の値と時間との関係を示すグラフである。
【図７】主軸軸心と刃先とのＸ方向の距離の補正値を算出する処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】第２実施形態に係る工作機械の一例を示す平面図である。
【図９】本体部を＋Ｚ側から見た場合の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明は以下に説明する形態に限定されない。また、図面においては実施形態を説明するため、一部分を大きく又は強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現している。以下の各図において、ＸＹＺ座標系を用いて図中の方向を説明する。以下の各実施形態におけるＸＹＺ座標系では、主軸の回転軸方向をＺ方向とし、水平面に平行な平面をＹＺ平面とし、Ｚ方向に直交する方向をＹ方向と表記する。ＹＺ平面に垂直な方向はＸ方向とし、このＸ方向は、ワークに対する切削量を規定する方向である。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のそれぞれは、図中の矢印が指す方向が＋方向であり、反対の方向が−方向であるとして説明する。また、以下の各実施形態では、Ｙ軸まわりの方向をθＹ方向と表記し、Ｚ軸まわりの方向をθＺ方向と表記する。また、θＹ方向、θＺ方向については、＋Ｙ側及び＋Ｚ側から見た場合における時計まわりの方向を＋方向とし、反時計まわりの方向を−方向とする。
【００１３】
＜第１実施形態＞
第１実施形態に係る工作機械１００について、図面を用いて説明する。図１は、第１実施形態に係る工作機械１００の一例を示す図である。また、図２は、本体部１の一例を示す斜視図である。図３は、本体部１を＋Ｙ側から見た場合の一例を示す図である。図４は、本体部１を＋Ｚ側から見た場合の一例を示す図である。図１から図４に示す工作機械１００は、旋盤である。工作機械１００は、本体部１と、制御装置２と、を備える。
【００１４】
図１から図４に示すように、本体部１は、ベッド３と、主軸台４と、刃物台５と、移動装置６と、計測装置７と、を有する。ベッド３は、例えば床面等に載置される固定基台である。ベッド３上には、主軸台４及び刃物台５を囲むカバーＣが設けられる。主軸台４は、移動装置６を介してベッド３に支持される。主軸台４は、移動装置６によりＸ方向及びＺ方向のそれぞれに移動可能である。主軸台４は、主軸１０を有する。主軸１０は、不図示の軸受等によってＺ方向に平行な主軸軸心ＡＸ１のまわりをθＺ方向に回転可能に支持される。主軸１０の＋Ｚ側の端部には、チャック駆動部１１が設けられている。
【００１５】
チャック駆動部１１は、ワークＷを保持する複数の把持爪１１ａを有する。複数の把持爪１１ａのそれぞれは、主軸１０の径方向に移動可能である。チャック駆動部１１は、複数の把持爪１１ａを主軸１０の径方向に移動させてワークＷを保持させる。ワークＷを把持爪１１ａで保持した際、ワークＷの回転中心は、主軸軸心ＡＸ１と一致する。把持爪１１ａは、主軸１０の回転軸まわりに等間隔に複数配置される。把持爪１１ａの個数又は形状は、ワークＷを保持可能な任意の構成が用いられる。
【００１６】
刃物台５は、ベッド３に固定される。刃物台５は、タレット５０を備える。タレット５０は、Ｘ方向に平行な軸心ＡＸ２のまわりをθＸ方向に回転可能な状態で刃物台５に支持される。タレット５０は、刃物Ｔを交換可能に保持する。刃物Ｔとしては、ワークＷに対して切削加工を施すバイト等の他、ドリル又はエンドミル等の回転工具が用いられてもよい。刃物Ｔは、ホルダ５１を介してタレット５０に保持される。
【００１７】
ベッド３の下部には、冷却装置３０が配置される。冷却装置３０は、ワークＷの加工部位にクーラントを吐出して冷却する。冷却装置３０は、クーラント供給源３１と、配管３２とを有する。クーラント供給源３１は、温度管理されたクーラントが貯留される。クーラント供給源３１は、ポンプ等の駆動源３１ａにより、クーラントを配管３２に流通させる。配管３２は、ベッド３に沿って引き回され、刃物台５の−Ｚ側の面から刃物台５の内部に挿入される。この配管３２は、タレット５０及びホルダ５１を貫通して配置され、クーラントの流通方向の下流側端部がワークＷの加工部位に向けられる。
【００１８】
移動装置６は、Ｘ方向ガイド６１と、送り台６２と、Ｚ方向ガイド６３と、を有する。２本のＸ方向ガイド６１は、ベッド３上にＸ方向に沿って平行に配置される。Ｘ方向ガイド６１は、送り台６２をＸ方向に案内する。送り台６２は、矩形の板状又は台状に形成され、Ｘ方向ガイド６１上に配置される。本明細書において矩形は、正方形を含む長方形を意味する。
【００１９】
送り台６２は、Ｘ方向駆動部６４の駆動によりＸ方向に移動する。Ｘ方向駆動部６４は、例えば、電気モータ等の回転駆動力を用いて、ボールネジ機構等により直線運動に変換する機構、ラック及びピニオンギアを用いた機構、あるいは油圧又は空圧シリンダ装置などが用いられる。２本のＺ方向ガイド６３は、送り台６２上にＺ方向に沿って平行に配置される。Ｚ方向ガイド６３は、主軸台４をＺ方向に案内する。主軸台４は、Ｚ方向駆動部６５の駆動によりＺ方向に移動する。Ｚ方向駆動部６５は、例えば、電気モータなど、Ｘ方向駆動部６４と同様の構成が用いられる。
【００２０】
計測装置７は、基準フレーム７０と、主軸側位置計測装置７１と、刃物側位置計測装置７２と、第１温度測定器７３と、第２温度測定器７４と、第３温度測定器７９と、第４温度測定器７５と、第５温度測定器７６と、を有する。基準フレーム７０は、支柱部７７と、水平部７８とを有する。基準フレーム７０は、ベッド３よりも熱膨張係数の低い材料を用いて形成される。このような材料としては、例えばインバー材等の合金材料又はセラミックス等が挙げられる。支柱部７７は、ベッド３からＹ方向に沿って起立した状態で配置される。支柱部７７は、不図示の固定部材等によってベッド３に固定される。
【００２１】
水平部７８は、基端側が支柱部７７の上端に連結され、＋Ｚ方向に向かって直線状に延びるように配置される。水平部７８は、支柱部７７によって、いわゆる片持ち状に支持される。水平部７８は、補強部７８ａ（図２参照）によって支持される。水平部７８は、タレット５０の回転軸の軸心ＡＸ２の高さに配置される。水平部７８は、＋Ｚ側の端部が刃物台５の＋Ｘ側の位置に（すなわち、タレット５０と反対側の位置に）配置される。水平部７８の＋Ｚ側の端部には、後述する第２スケール７２ａ及び第２読み取り装置７２ｂを挿入するための貫通孔が形成される。貫通孔は、Ｘ方向に水平部７８を貫通して設けられる。
【００２２】
主軸側位置計測装置７１は、主軸軸心ＡＸ１のＸ方向への変位を検出する。主軸側位置計測装置７１は、第１スケール７１ａと、第１読み取り装置７１ｂと、を有する。第１スケール７１ａは、例えば、断面が円形状、楕円形状、又は多角形状の棒状の部材である。第１スケール７１ａは、支柱部７７に連結され、Ｘ方向に沿って直線状に配置される。第１スケール７１ａは、支柱部７７にいわゆる片持ち状に支持される。第１スケール７１ａは、Ｙ方向の位置が送り台６２の高さ位置に配置される。第１スケール７１ａは、−Ｘ方向の端部が送り台６２の＋Ｚ側の位置に配置される。
【００２３】
第１スケール７１ａは、Ｘ方向に並んで形成された目盛りＭ１を有する。目盛りＭ１は、光学的又は磁気的に読み取り可能である。目盛りＭ１は、第１スケール７１ａに直接形成された構成であってもよいし、目盛りが形成された部材が第１スケール７１ａに取り付けられた構成であってもよい。本実施形態では、目盛りＭ１は、例えば磁性部分と非磁性部分とが第１スケール７１ａのＸ方向に交互に配置された構成である。目盛りＭ１は、主軸１０がＸ方向に移動する範囲（主軸軸心ＡＸ１のＸ方向の移動範囲）を含む領域に形成される。第１スケール７１ａは、支柱部７７に支持されている部分が第１基準位置Ｐ１となる。すなわち、主軸側位置計測装置７１は、ベッド３における第１基準位置Ｐ１に対する主軸１０の半径方向の主軸軸心ＡＸ１の位置を計測する。
【００２４】
第１読み取り装置７１ｂは、送り台６２の＋Ｚ側の端面６２ａに固定され、かつ主軸軸心ＡＸ１を通る主軸１０の半径方向に垂直な平面上を読み取り基準とする。読み取り基準は、主軸軸心ＡＸ１を通り、ＹＺ平面と平行な平面状である。第１読み取り装置７１ｂは、例えば、磁性部分と非磁性部分とを検出する磁気ヘッドが用いられる。第１読み取り装置７１ｂは、主軸台４及び送り台６２に熱変形が生じた場合、主軸台４及び送り台６２の変形に伴って変位する。従って、第１読み取り装置７１ｂは、第１スケール７１ａに形成された目盛りＭ１（磁性部分及び非磁性部分）に対してＸ方向に変位する場合の変位を検出可能である。第１読み取り装置７１ｂは、目盛りＭ１に対するＸ方向の変位を電気信号として制御装置２に送信する。
【００２５】
刃物側位置計測装置７２は、タレット５０の−Ｘ側（刃物Ｔ側あるいはワークＷ側）の端面５０ａについてのＸ方向の変位を計測する。刃物側位置計測装置７２は、第２スケール７２ａと、第２読み取り装置７２ｂと、を有する。第２スケール７２ａは、第１スケール７１ａと同様に、例えば、断面が円形状、楕円形状、又は多角形状の棒状の部材であり、Ｘ方向に沿って直線状に配置される。第２スケール７２ａは、中心軸がタレット５０の回転の軸心ＡＸ２に一致して、刃物台５及びタレット５０をＸ方向に貫通して配置されており、刃物台５及びタレット５０と一体に設けられる。第２スケール７２ａは、タレット５０の−Ｘ側の端面５０ａにいわゆる片持ち状に支持される。第２スケール７２ａは、刃物台５に熱変形が生じた場合、刃物台５の熱変形に伴って変位する。
【００２６】
第２スケール７２ａは、＋Ｘ側の端部が水平部７８をＸ方向に貫通し＋Ｘ側に突出して配置される。第２スケール７２ａは、第１スケール７１ａと同様に、Ｘ方向に並んで配置された目盛りＭ２を有する。目盛りＭ２は、光学的又は磁気的に読み取り可能である。目盛りＭ２は、第２スケール７２ａのうち水平部７８の内部に挿入される領域に配置される。第２スケール７２ａが貫通する水平部７８の位置が第２基準位置Ｐ２となる。
【００２７】
第２スケール７２ａは、−Ｘ側の端面７２ｃがタレット５０の−Ｘ側の端面５０ａに一致して配置される。この端面７２ｃは、Ｘ方向の位置がタレット５０の端面５０ａに一致する。端面５０ａは、刃物台５の第３基準位置Ｐ３である。従って、第２スケール７２ａの端面７２ｃは、第３基準位置Ｐ３に配置されている。すなわち、刃物側位置計測装置７２は、ベッド３における第２基準位置Ｐ２に対して、第３基準位置Ｐ３の位置を計測する。なお、第１基準位置Ｐ１及び第２基準位置Ｐ２は、主軸半径方向に対して互いに熱変位量が等しい位置であり、互いに一致している。また、第１基準位置Ｐ１及び第２基準位置Ｐ２は、熱膨張係数の低いインバー材等にそれぞれ設定されているので、両者が相対的に移動することを防止できる。ただし、第１基準位置Ｐ１と第２基準位置Ｐ２とを別の基準フレーム等に配置させてもよい。
【００２８】
第２読み取り装置７２ｂは、水平部７８の第２基準位置Ｐ２に固定される。第２基準位置Ｐ２は、水平部７８の内部のうちタレット５０の軸心ＡＸ２に重なる位置である。第２読み取り装置７２ｂは、例えば、磁性部分と非磁性部分とを検出する磁気ヘッドが用いられる。第２読み取り装置７２ｂは、目盛りＭ２（磁性部分及び非磁性部分）がＸ方向に変位する場合の変位を検出可能である。第２読み取り装置７２ｂは、目盛りＭ２がＸ方向に変位した場合、この変位を電気信号として制御装置２に送信する。このように、本実施形態の刃物側位置計測装置７２では、第２読み取り装置７２ｂが固定位置に配置され、第２スケール７２ａが変位する構成であるが、この構成に限定されない。例えば、第２スケール７２ａが水平部７８に固定され、第２読み取り装置７２ｂがタレット５０の端面５０ａに配置される構成でもよい。
【００２９】
第１温度測定器７３は、例えば、刃物台５の−Ｚ側の端面に配置される。第１温度測定器７３は、刃物台５又はその近傍の第１温度を測定する。第１温度測定器７３は、配管３２の温度を測定することにより、配管３２を流れるクーラントの温度を測定する。切削加工時には刃物Ｔに向けてクーラントが吐出されるため、クーラントが流れる配管３２の温度は切削加工時の刃物Ｔ及びその周囲の温度にほぼ等しい。従って、配管３２内のクーラントの温度を測定することにより、切削時の刃物台５又はその近傍の第１温度を測定することができる。
【００３０】
第２温度測定器７４は、主軸台４（又は主軸１０）及び／又はその近傍の温度である第２温度を１つ以上測定する。第２温度測定器７４は、主軸台４の第２温度を測定可能であれば、その取り付け位置は任意であり、例えば、主軸１０近傍に取り付けられてもよいし、主軸台４又は主軸１０の内部に配置されてもよい。また、第２温度測定器７４は、配置されなくてもよい。本実施形態において、第２温度測定器７４は、主軸台４の＋Ｘ側の側面に取り付けられる。なお、第２温度測定器７４によって検出される第２温度は、例えば、図１に示す主軸１０の近傍の領域ＴＥＭ１（破線で囲んだ領域）と同一又はほぼ同一の温度である。
【００３１】
第３温度測定器７９は、例えば、カバーＣの内側に設けられる。第３温度測定器７９は、カバーＣの内側の第３温度を測定する。本実施形態において、カバーＣの内側の第３温度は、刃物台５及び主軸台４の周囲の外気温度に対応する。従って、第３温度測定器７９は、第３温度を測定することにより、刃物台５及び主軸台４の周囲の外気温度に対応する温度を測定することができる。なお、第３温度測定器７９は、カバーＣの内側に取り付けられることに限定されず、例えば、カバーＣの外側に配置されてもよいし、カバーＣの外側から離れて（本体部１から離れて）設けられてもよい。
【００３２】
第４温度測定器７５は、送り台６２の温度である第４温度を測定する。第４温度測定器７５は、例えば、送り台６２の表面に取り付けられ、送り台６２の温度を測定することが可能である。なお、第４温度測定器７５は、送り台６２の内部に配置されてもよい。本実施形態において、第２温度測定器７４は、送り台６２の＋Ｘ側かつ−Ｚ側の角部において＋Ｙ側の面に取り付けられる。なお、第４温度測定器７５によって検出される第４温度は、例えば、図１に示す送り台６２の−Ｘ側の領域ＴＥＭ２（破線で囲んだ領域）と同一又はほぼ同一の温度である。
【００３３】
第５温度測定器７６は、ベッド３の＋Ｙ側の面であって、刃物台５の−Ｚ側の領域に配置される。第５温度測定器７６は、ベッド３のうち当該刃物台５の−Ｚ側の領域の温度（第５温度）を測定する。なお、第５温度測定器７６によって検出される第５温度は、例えば、図１に示す刃物台５の＋Ｚ側の端面の領域ＴＥＭ３の温度と同一又はほぼ同一の温度である。また、第４温度測定器７５及び第５温度測定器７６の一方又は双方は、配置されなくてもよい。
【００３４】
制御装置２は、図１に示すように、例えば、コンピュータであり、数値制御機能及びプログラマブルコントローラなどを有する。制御装置２は、移動制御部２１と、演算部２２と、記憶部２３と、を有する。移動制御部２１は、移動装置６のＸ方向駆動部６４及びＺ方向駆動部６５を制御することにより、ワークＷと刃物ＴとをＸ方向及びＺ方向に相対的に移動させる。移動制御部２１は、ワークＷと刃物Ｔとの間のＸ方向の相対移動を制御する場合、主軸１０の主軸軸心ＡＸ１と刃物Ｔの刃先ＴａとのＸ方向の距離Ｌを制御する。
【００３５】
この距離Ｌは、主軸台４のＸ方向の位置と、刃物台５に取り付けられるタレット５０、ホルダ５１及び刃物ＴのＸ方向の取り付け寸法とによって求められる。また、距離Ｌは、例えば、主軸１０に保持したテストピースに刃物Ｔを突き当てて（もしくは実際に切削して）計測してもよい。また、制御装置２は、後述する各熱変位量に基づいてワークＷの加工データ（例えば座標値等）を補正し、補正後の加工データに基づいて移動制御部２１によりＸ方向駆動部６４及びＺ方向駆動部６５を制御する。
【００３６】
演算部２２は、例えば、記憶部２３に記憶されたプログラム及びデータに基づいて、各種の演算を行う。演算部２２は、主軸側位置計測装置７１で計測された主軸軸心ＡＸ１のＸ方向についての変位（位置）に基づいて、主軸台熱変位量ΔＳを算出する。主軸台熱変位量ΔＳは、熱によって生じた主軸台４の熱変位量である。また、演算部２２は、刃物側位置計測装置７２で計測された第３基準位置Ｐ３のＸ方向についての変位（位置）に基づいて、刃物台熱変位量ΔＴを算出する。刃物台熱変位量ΔＴは、熱によって生じた刃物台５の熱変位量である。
【００３７】
演算部２２は、第１温度測定器７３で測定された第１温度に基づいて、刃物熱変位量ΔＨを推定する。刃物熱変位量ΔＨは、第３基準位置Ｐ３から刃物Ｔの刃先Ｔａまでの部分（ホルダ５１及び刃物Ｔ）のＸ方向についての熱変位量である。第１温度と刃物熱変位量ΔＨとの間には所定の相関関係がある。第１温度と刃物熱変位量ΔＨとの相関関係は、実験又はシミュレーションなどにより予め求められる。この相関関係は、例えば、第１温度の値を変数とする刃物熱変位量ΔＨの関数データとして、記憶部２３に記憶される。この場合、演算部２２は、記憶部２３に記憶される関数データを用いて、第１温度の値に対応する刃物熱変位量ΔＨを算出する。
【００３８】
また、演算部２２は、第２温度測定器７４が測定した主軸１０の温度（第２温度）に基づいて、主軸軸心熱変位量Δθｓを推定してもよい。主軸軸心熱変位量Δθｓは、図４に示すように、読み取り基準に対する主軸軸心ＡＸ１の熱変位量である。例えば、主軸軸心熱変位量Δθｓは、第１読み取り装置７１ｂ又は第１読み取り装置７１ｂの近傍を中心とした主軸台４のＺ軸まわりの熱変位量のうち、Ｘ方向の成分を抽出した値である。主軸軸心熱変位量Δθｓは、例えば、主軸台４とＺ方向ガイド６３との間に形成される隙間の熱変位に起因した主軸軸心ＡＸ１の熱変位量を含む。
【００３９】
第２温度と主軸軸心熱変位量Δθｓとの間には所定の相関関係がある。主軸軸心熱変位量Δθｓは、第２温度と第４温度との温度差が増加するに従って、＋（プラス）側の絶対値が増加する。なお、第２温度と第４温度との間に相関関係がある場合には、第２温度の値から第４温度の温度を算出し、算出結果に基づいて温度差を算出してもよい。このような第２温度と第４温度との温度差と、主軸軸心熱変位量Δθｓとの相関関係は、実験又はシミュレーションなどにより予め求められる。この相関関係は、例えば、温度差の値を変数とする主軸軸心熱変位量Δθｓの関数データとして、記憶部２３に記憶される。この場合、演算部２２は、記憶部２３に記憶される関数データを用いて、第２温度の値に対応する主軸軸心熱変位量Δθｓを算出する。
【００４０】
なお、制御装置２は、移動制御部２１及び演算部２２がソフトウェアにより実現されてもよい。また、制御装置２は、移動制御部２１と演算部２２とで別の制御装置によって構成されてもよい。また、記憶部２３は、例えば、制御装置２に内蔵されたハードディスク、あるいは持ち運び可能なＣＤ−ＲＯＭ、ＵＳＢメモリなどが用いられてもよい。
【００４１】
また、演算部２２は、第１温度測定器７３が測定した配管３２の温度（第１温度）から取付位置熱変位量Δθｔを推定する。取付位置熱変位量Δθｔは、図３に示すように、第２スケール７２ａの−Ｘ側の端面７２ｃ（あるいはタレット５０の回転中心）に対するタレット５０の刃物取付位置の熱変位量である。取付位置熱変位量Δθｔは、端面７２ｃを中心とした刃物台５のＸ軸まわりの熱変位量のうち、Ｘ方向の成分を抽出した値である。
【００４２】
第１温度と取付位置熱変位量Δθｔとの間には所定の相関関係がある。取付位置熱変位量Δθｔは、第１温度と第５温度との温度差が増加するに従って、−（マイナス）側の絶対値が増加する。このような第１温度と第５温度との温度差と取付位置熱変位量Δθｔとの相関関係は、実験又はシミュレーションなどにより予め求められる。この相関関係は、例えば第１温度と第５温度との温度差の値を変数とする取付位置熱変位量Δθｔの関数データとして、記憶部２３に記憶される。この場合、演算部２２は、記憶部２３に記憶される関数データを用いて、第１温度と第５温度との温度差に対応する取付位置熱変位量Δθｔを算出する。
【００４３】
また、演算部２２は、第３温度測定器７９が測定した第３温度から主軸軸心ＡＸ１と刃物Ｔの刃先（加工先端）刃先Ｔａとの熱変位量である外気要因熱変位量ΔＧを推定する。外気要因熱変位量ΔＧは、第２スケール７２ａの−Ｘ側の端面７２ｃ（あるいはタレット５０の回転中心）に対するタレット５０の刃物取付位置の熱変位量のうち、外気温度に起因する熱変位量である。外気要因熱変位量ΔＧは、端面７２ｃを中心とした刃物台５のＸ軸まわりの熱変位量のうち、Ｘ方向の成分を抽出した値である。
【００４４】
第３温度と外気要因熱変位量ΔＧとの間には所定の相関関係がある。第３温度と外気要因熱変位量ΔＧとの相関関係は、実験又はシミュレーションなどにより予め求められる。この相関関係は、例えば第３温度の値を変数とする外気要因熱変位量ΔＧの関数データとして、記憶部２３に記憶される。この場合、演算部２２は、記憶部２３に記憶される関数データを用いて、第３温度に対応する外気要因熱変位量ΔＧを算出する。
【００４５】
演算部２２は、上述した主軸台熱変位量ΔＳ、刃物台熱変位量ΔＴ、刃物熱変位量ΔＨ、主軸軸心熱変位量Δθｓ、取付位置熱変位量Δθｔ、及び外気要因熱変位量ΔＧを補正値に含めて主軸台４と刃物台５との相対移動量を演算することができる。この場合、補正値ΔＸは、
ΔＸ＝ΔＳ＋ΔＴ＋ΔＨ＋Δθｓ＋Δθｔ＋ΔＧ
で表される。
【００４６】
図５（Ａ）は、主軸台熱変位量ΔＳ、刃物台熱変位量ΔＴ、刃物熱変位量ΔＨ、主軸軸心熱変位量Δθｓ、取付位置熱変位量Δθｔ、及び外気要因熱変位量ΔＧのそれぞれと、時間との関係を示すグラフである。図５（Ａ）において、横軸は時間を示し、縦軸は変位量（μｍ）を示す。図５（Ａ）に示すように、主軸台熱変位量ΔＳ、刃物台熱変位量ΔＴ、刃物熱変位量ΔＨ、主軸軸心熱変位量Δθｓ、取付位置熱変位量Δθｔ、及び外気要因熱変位量ΔＧの各値が判別できる。このうち、主軸軸心熱変位量Δθｓと取付位置熱変位量Δθｔとは、図５（Ａ）に示す期間において、ほぼ同様の値となっている。また、外気要因熱変位量ΔＧは、−の変位量として認められる。
【００４７】
図５（Ｂ）は、本実施形態における補正値ΔＸの値と時間との関係を示すグラフである。図５（Ｂ）において、横軸は時間を示し、縦軸は変位量（μｍ）を示す。図５（Ｂ）において、実線は実測値を示しており、破線は演算部２２によって求められる補正値ΔＸを示している。なお、実測値については、補正値ΔＸに相当する値を所定の経過時間ごとに測定した値である。図５（Ｂ）に示すように、演算部２２により算出される補正値ΔＸは、測定開始（時間０）から時間が経過した場合においても、実測値にほぼ倣った値となる。
【００４８】
図６は、比較例における補正値ΔＸＡの値と時間との関係を示すグラフである。図６において、横軸は時間を示し、縦軸は変位量（μｍ）を示す。図６において、実線は実測値を示しており、破線は演算部２２によって求められる補正値ΔＸＡを示している。実測値については、補正値ΔＸＡに相当する値を所定の経過時間ごとに測定した値である。また、比較例においては、外気要因熱変位量ΔＧを除いて、主軸台熱変位量ΔＳ、刃物台熱変位量ΔＴ、刃物熱変位量ΔＨ、主軸軸心熱変位量Δθｓ、及び取付位置熱変位量Δθｔに基づいて補正値ΔＸＡを演算した場合の結果を示している。図６に示すように、演算部２２により算出される補正値ΔＸＡは、測定開始（時間０）から５時間が経過するまでの間は図５（Ｂ）に示す補正値ΔＸと同様に推移するが、例えば５時間経過後においては、補正値ΔＸに対して実測値に対してずれが大きくなっている。
【００４９】
次に、以上のように構成された工作機械１００の動作について説明する。まず、加工対象であるワークＷを把持爪１１ａによって主軸１０に保持させる。ワークＷを主軸１０に保持させた後、制御装置２は、主軸１０を主軸軸心ＡＸ１の軸まわり方向（θＺ方向）に回転させることにより、ワークＷを主軸軸心ＡＸ１の軸まわり方向に回転させる。
【００５０】
続いて、制御装置２は、移動制御部２１によってＸ方向駆動部６４及びＺ方向駆動部６５を制御し、ワークＷと刃物Ｔとを相対的に移動させることにより刃物Ｔの刃先ＴａでワークＷを切削加工する。なお、ワークＷと刃物Ｔとの相対的な移動量及び速度などに関する加工データは、例えば上位の制御装置からの送信あるいは作業者による入力によって記憶部２３等に保管されている。加工データは、例えば、刃物Ｔの刃先Ｔａが移動すべき軌跡の座標データなどである。移動制御部２１は、記憶部２３等の加工データに基づいてＸ方向駆動部６４及びＺ方向駆動部６５を駆動させる。
【００５１】
ワークＷの切削を行う場合、環境温度の変化、ワークＷの切削時に生じる切削熱、及び運転に伴う各部位の発熱などにより、主軸台４、刃物台５、主軸１０、タレット５０、刃物Ｔ、ホルダ５１、ベッド３等が熱変形し、主軸軸心ＡＸ１と刃物Ｔの刃先Ｔａとの間のＸ方向の距離が変動する。この距離の変動により、初期に設定された基準位置又は基準距離（例えば、主軸軸心ＡＸ１と刃先Ｔａとの間のＸ方向の距離Ｌなど）が変化し、ワークＷに対する刃物Ｔの刃先Ｔａの位置が想定値（加工データに基づく設定値）からずれてしまう。このため、本実施形態では、演算部２２において、熱変位量を算出又は推定し、主軸１０と刃物Ｔとの相対移動量である補正値ΔＸを演算して加工データを補正する。
【００５２】
図７は、距離Ｌの補正値を算出する処理の一例を示すフローチャートである。図７に示すように、演算部２２は、主軸側位置計測装置７１で計測された主軸軸心ＡＸ１のＸ方向についての変位（位置）に基づいて、主軸台熱変位量ΔＳを算出する（ステップＳ０１）。また、演算部２２は、刃物側位置計測装置７２で計測された第３基準位置Ｐ３のＸ方向についての変位（位置）に基づいて、刃物台熱変位量ΔＴを算出する（ステップＳ０２）。また、演算部２２は、第１温度測定器７３で測定された配管３２の温度（第１温度）に基づいて、刃物熱変位量ΔＨを推定する（ステップＳ０３）。
【００５３】
演算部２２は、第２温度測定器７４が測定した主軸台４の温度（第２温度）に基づいて、上記したように、主軸軸心熱変位量Δθｓを推定する（ステップＳ０４）。また、演算部２２は、第１温度測定器７３が測定した配管３２の温度（第１温度）から取付位置熱変位量Δθｔを推定する（ステップＳ０５）。また、演算部２２は、第３温度測定器７９が測定したカバーＣの内側の温度（第３温度）に基づいて、上記したように、外気要因熱変位量ΔＧを推定する（ステップＳ０６）。
【００５４】
演算部２２は、算出又は推定した主軸台熱変位量ΔＳ、刃物台熱変位量ΔＴ、刃物熱変位量ΔＨ、主軸軸心熱変位量Δθｓ、取付位置熱変位量Δθｔ及び外気要因熱変位量ΔＧに基づいて、主軸１０の主軸軸心ＡＸ１と、刃物Ｔの刃先Ｔａとの相対移動量である補正値ΔＸ（ΔＸ＝ΔＳ＋ΔＴ＋ΔＨ＋Δθｓ＋Δθｔ＋ΔＧ）を演算する（ステップＳ０７）。
【００５５】
移動制御部２１は、演算部２２で算出された相対移動量（補正値ΔＸ）に基づいて加工データを補正し、この補正した加工データに基づいてＸ方向駆動部６４及びＺ方向駆動部６５を駆動させ、ワークＷを切削加工する（ステップＳ０８）。ステップＳ０８において、補正した加工データに基づいてワークＷを切削加工するので、Ｘ方向（ワークＷの切込み量）及びＺ方向（刃先Ｔａの送り量）について、工作機械１００（本体部１）の熱変形の影響が排除されてワークＷが加工され、ワークＷを所望の寸法に正確に切削加工を行うことができる。
【００５６】
ワークＷの切削加工が終了した場合、把持爪１１ａによる保持を解除し、ワークＷを主軸１０から取り出す。なお、主軸１０に対するワークＷの搬入又は搬出は、不図示のワーク搬送装置によって行ってもよい。なお、ワーク搬送装置によりワークＷの搬入から搬出までの一連の動作は、例えば、制御装置２からの指示によって行われてもよく、また、作業者のマニュアル操作によって行われてもよい。ワーク搬送装置によりワークＷの搬入から搬出までの一連の動作が制御装置２で行うことにより、ワークＷの加工を自動で行うことができる。
【００５７】
このように、第１実施形態に係る工作機械１００は、刃物台５及び主軸台４の周囲の外気温度に対応する温度を測定し、この温度に基づいて主軸軸心ＡＸ１と刃物Ｔの加工先端である刃先Ｔａとの熱変位量である外気要因熱変位量ΔＧを推定し、外気要因熱変位量ΔＧを補正値ΔＸの一つとして主軸台４と刃物台５との相対移動量を演算するため、外気温度に起因する熱変形の影響についても補正することができる。その結果、主軸軸心ＡＸ１と刃先Ｔａとの距離について、外気温度に起因する熱変形による変動も含めて適正に熱変動量を補正することにより、ワークＷを高精度に加工することができる。
【００５８】
＜第２実施形態＞  
第２実施形態に係る工作機械２００について、図面を用いて説明する。図８は、第２実施形態に係る工作機械２００の一例を示す平面図である。また、本実施形態において、第１実施形態と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略又は簡略化する。図８に示す工作機械２００は、タレット１５０が刃物台５に対してＹ方向に移動可能となっている。工作機械２００は、図８に示すように、計測装置１０７を備える。この計測装置１０７は、基準フレーム１７０及び刃物側位置計測装置１７２の構成が第１実施形態とは異なっている。
【００５９】
基準フレーム１７０は、支柱部７７と、水平部１７８とを有する。水平部１７８は、支柱部７７に連結され、Ｚ方向に沿って直線状に配置される。水平部１７８は、支柱部７７にいわゆる片持ち状に配置される。水平部１７８は、＋Ｚ側の端部が刃物台５の−Ｚ側の位置に配置される。水平部１７８の＋Ｚ側の端部には、後述の第２スケール１７２ａ及び第２読み取り装置７２ｂを挿入するための貫通孔が形成される。貫通孔は、Ｘ方向に水平部１７８を貫通して設けられる。
【００６０】
刃物側位置計測装置１７２は、第２スケール１７２ａと、第２読み取り装置７２ｂと、を有する。第２スケール１７２ａは、例えば、第１実施形態と同様に、例えば、断面が円形状、楕円形状、又は多角形状の棒状の部材であり、Ｘ方向に沿って直線状に配置される。第２スケール１７２ａは、刃物台５の−Ｚ側に配置され、固定部１７２ｃにより刃物台５の−Ｚ側の側面５ｂに固定される。第２スケール１７２ａは、刃物台５に熱変形が生じた場合、刃物台５の熱変形に伴って変位する。
【００６１】
この構成において、演算部２２（図１参照）は、主軸台熱変位量ΔＳ、刃物台熱変位量ΔＴ、刃物熱変位量ΔＨ、主軸軸心熱変位量Δθｓ、及び外気要因熱変位量ΔＧを補正値ΔＸとして、主軸台４と刃物台５とのＸ方向についての相対移動量を演算する。また、第２実施形態では、第２スケール１７２ａと刃物ＴとのＺ方向の距離が第１実施形態の構成に比べて小さくなっており、取付位置熱変位量Δθｔの影響は無視することができる。また、固定部１７２ｃの固定位置５ｃ（第２スケール１７２ａの−Ｘ側端部の位置）は、タレット１５０の端面１５０ａ（第３基準位置Ｐ３）からＸ方向に所定長さ離れている。従って、刃物熱変位量の値は、上記のΔＨに加えて、第３基準位置Ｐ３と固定位置５ｃとの間の部分のＸ方向の熱変位量ΔＬｔを考慮する必要がある。
【００６２】
この場合、演算部２２は、第１温度測定器７３が測定した第１温度から熱変位量ΔＬｔを推定することができる。第１温度と熱変位量ΔＬｔとの間には所定の相関関係がある。第１温度と熱変位量ΔＬｔとの相関関係は、実験又はシミュレーションなどにより予め求められる。この相関関係は、例えば、第１温度の値を変数とする熱変位量ΔＬｔの関数データとして、記憶部２３に記憶される。この場合、演算部２２は、記憶部２３に記憶される関数データを用いて、第１温度の値に対応する熱変位量ΔＬｔを算出する。また、演算部２２は、第１実施形態と同様に、第２温度測定器７４が測定した第２温度に基づいて、主軸軸心熱変位量Δθｓを推定する。また、演算部２２は、第１実施形態と同様に、第３温度測定器７９が測定した第３温度に基づいて、及び外気要因熱変位量ΔＧを推定する。
【００６３】
演算部２２は、熱変位量ΔＬｔを補正値に含めて主軸台４と刃物台５との相対移動量である補正値ΔＸを演算することができる。この場合、補正値ΔＸは、
ΔＸ＝ΔＳ＋ΔＴ＋（ΔＨ＋ΔＬｔ）＋Δθｓ＋ΔＧ
で表される。
【００６４】
このように、第２実施形態に係る工作機械２００は、固定位置５ｃから刃物Ｔの刃先Ｔａまでの熱変位量である刃物熱変位量（ΔＨ＋ΔＬｔ）を推定し、主軸台熱変位量ΔＳ及び刃物台熱変位量ΔＴに刃物熱変位量（ΔＨ＋ΔＬｔ）を加えて補正値ΔＸとして主軸台４と刃物台５との相対移動量を演算するため、第３基準位置Ｐ３から固定位置５ｃまでの部分の熱変形の影響についても補正することができる。この構成により、主軸軸心ＡＸ１と刃物Ｔの刃先Ｔａとの間の切り込み方向について、熱変形による距離の変動を適正に補正することにより、ワークを高精度に加工することができる。
【００６５】
また、工作機械２００は、水平部１７８の＋Ｚ側の端部が刃物台５の−Ｚ側の位置に配置され、第２スケール１７２ａが、刃物台５の−Ｚ側に配置され、固定部１７２ｃにより刃物台５の−Ｚ側の側面５ｂに固定されるため、タレット１５０がＹ方向に移動する際に水平部１７８及び第２スケール１７２ａに干渉することを回避できる。
【００６６】
以上、実施形態について説明したが、本発明は、上述した説明に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。例えば、上記した実施形態では、主軸軸心熱変位量Δθｓを第２温度から推定しているが、この構成に限定されない。例えば、工作機械の運転開始から経過時間によって主軸軸心熱変位量Δθｓを推定してもよい。主軸軸心熱変位量Δθｓは、運転開始から所定値まで増加する。このような運転開始からの時間と主軸軸心熱変位量Δθｓとの関係は、例えば、運転開始からの時間を変数とする主軸軸心熱変位量Δθｓの関数データとして、記憶部２３に記憶されてもよい。この場合、演算部２２は、記憶部２３に記憶される関数データを用いて、運転開始からの時間に対応する主軸軸心熱変位量Δθｓを算出してもよい。
【００６７】
上記したように、主軸軸心熱変位量Δθｓの値が工作機械の運転開始からの時間との間で相関関係を有している場合は、運転開始からの時間を計測して、この時間に対応する主軸軸心熱変位量Δθｓを算出すればよいので、第２温度を計測する第２温度測定器７４が不要となる。この構成により、本体部１の装置構成及び制御装置２の処理を簡略化することができる。
【００６８】
また、上記した実施形態に加えて他のセンサを設けてもよい。図９は、上記した実施形態に他のセンサを加えた例を示しており、本体部１Ａを＋Ｚ側から見た場合を示す図である。図９に示す本体部１Ａでは、主軸軸心ＡＸ１と第１読み取り装置７１ｂとの間の位置に、主軸軸心熱変位量Δθｓを検出可能なセンサ８０が配置される。センサ８０としては、上記した実施形態に記載の主軸側位置計測装置７１と同様の構成であってもよいし、光センサ等を用いた構成であってもよい。
【００６９】
なお、センサ８０の位置が主軸軸心ＡＸ１と第１読み取り装置７１ｂとの中点である場合、センサ８０による検出値によって主軸軸心熱変位量Δθｓの２分の１の値を直接検出することができる。この構成により、主軸軸心熱変位量Δθｓを第２温度測定器７４により計測された第２温度から推定した推定値に代えて、主軸軸心熱変位量Δθｓを計測した計測値を用いることができる。従って、演算部２２は、補正値ΔＸを精度よく演算することができる。
【００７０】
また、上記した実施形態では、第１温度測定器７３が第１温度としてクーラントが流通する配管３２の温度を測定する構成を例に挙げて説明したが、この構成に限定されず、刃物Ｔ及びホルダ５１の温度との間で相関関係のある部分であれば、他の部分の温度を測定する構成であってもよい。また、例えば平行２軸旋盤において、左側の主軸に対して上記した第１実施形態を適用し、右側の主軸に対して第２実施形態を適用してもよい。
【００７１】
また、工作機械１００が２軸旋盤の場合には、１つのベッド３に２つの主軸台４及び刃物台５が設けられ、２つの主軸台４及び刃物台５を囲むようにカバーＣが設けられている。この２軸旋盤では、主軸台４及び刃物台５ごとに、それぞれ第１温度測定器７３、第２温度測定器７４、第３温度測定器７９、第４温度測定器７５、第５温度測定器７６が設けられてもよいし、これら温度測定器のうち第３温度測定器７９及び第５温度測定器７６については、１つの第３温度測定器７９、及び１つの第５温度測定器７６が２つの主軸台４及び刃物台５において兼用されてもよい。
【符号の説明】
【００７２】
Ｐ１・・・第１基準位置
Ｐ２・・・第２基準位置
Ｐ３・・・第３基準位置
Ｔ・・・刃物
Ｔａ・・・刃先（加工先端）
Ｗ・・・ワーク
ＡＸ１・・・主軸軸心
１、１Ａ・・・本体部
２・・・制御装置
３・・・ベッド
４・・・主軸台
５・・・刃物台
５ｂ・・・側面
５ｃ・・・固定位置
６・・・移動装置
７、１０７・・・計測装置
１０・・・主軸
１１・・・チャック駆動部
１１ａ・・・把持爪
２２・・・演算部
３０・・・冷却装置
３２・・・配管
５０、１５０・・・タレット
５０ａ、１５０ａ・・・端面
７０，１７０・・・基準フレーム
７１・・・主軸側位置計測装置
７１ａ・・・第１スケール
７１ｂ・・・第１読み取り装置
７２、１７２・・・刃物側位置計測装置
７２ａ、１７２ａ・・・第２スケール
７２ｂ・・・第２読み取り装置
７３・・・第１温度測定器
７４・・・第２温度測定器
７９・・・第３温度測定器
７５・・・第４温度測定器
７６・・・第５温度測定器
８０・・・検出装置
１００、２００・・・工作機械
１７２ｃ・・・固定部
【図１】
2020059071.tif 000003
【図２】
2020059071.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2020059071.tif 000007
【図６】
2020059071.tif 000008
【図７】
2020059071.tif 000009
【図８】
2020059071.tif 000010
【図９】
2020059071.tif 000011