(57)【要約】      （修正有）【課題】モータのステータ温度を独立した変位推定算定の物理変数として適用し加工精度の向上を図った熱変形補正のための推定方法の提供。【解決手段】ＮＣ旋盤における移動時の駆動系稼動値、例えば主軸回転数により変化する補正値をこの駆動系稼動値を含む第１の推定式にもとづき送り軸の移動量として算出し推定する。これにＮＣ旋盤の移動時の主軸モータステータ温度により変化する補正値を主軸モータステータ温度を含む第２の推定式にもとづき送り軸の移動量として算出し推定したものを加算して熱補正の推定値とする。【選択図】図１３ａ
2010120150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械における送り系構造体の移動時の駆動系稼動値により変化する補正値を、前記駆動系稼動値を含む第１の推定式にもとづき、前記送り系構造体の移動量として算出し推定する工程と、
前記送り系構造体の移動時の主軸の主軸モータのステータ温度又は前記主軸のベアリング近傍温度により変化する補正値を、前記ステータ温度又は前記ベアリング近傍温度の値を含む第２の推定式にもとづき、前記送り系構造体の移動量として算出し推定する工程と、及び、
前記第１の推定式の推定結果と、前記第２の推定式の推定結果を、加算し前記補正値に相当する推定値を得る工程と
からなる工作機械の熱変形補正のための推定方法。
【請求項２】
請求項１に記載された工作機械の熱変形補正のための推定方法において、
前記駆動系稼動値は、前記主軸の回転速度の値である
ことを特徴とする工作機械の熱変形補正のための推定方法。
【請求項３】
請求項１に記載された工作機械の熱変形補正のための推定方法において、
前記駆動系稼動値は、前記主軸モータの出力値である
ことを特徴とする工作機械の熱変形補正のための推定方法。
【請求項４】
請求項１に記載された工作機械の熱変形補正のための推定方法において、
前記第１の推定式および前記第２の推定式には、経過時間に伴う遅れを考慮した計算式が含まれている
ことを特徴とする工作機械の熱変形補正のための推定方法。
【請求項５】
請求項１に記載された工作機械の熱変形補正のための推定方法において、
前記工作機械は、ＮＣ旋盤である
ことを特徴とする工作機械の熱変形補正のための推定方法。
【請求項６】
請求項１に記載された工作機械の熱変形補正のための推定方法において、
前記主軸の回転速度の値、及び、前記ステータ温度に基づく前記送り系構造体の移動量の推定値は、次の推定式で求められる
ことを特徴とする工作機械の熱変形補正のための推定方法。
Ｘ軸送り軸の推定値xと、Ｙ軸送り軸の推定値yは、
【数１】
2010120150.tif 000016
である。
ただし、
x：一定時間経過後のＸ軸方向の熱変位量（mm）、
y：一定時間経過後のＹ軸方向の熱変位量（mm）、
ｎ：主軸の回転速度（min-1）、
ｔ：初期状態からの経過時間（min）、
Ｔ：式（３）によるステータ温度の推定値（℃）、
x0：各主軸の回転速度に対するＸ軸方向の熱変位量の最大値（mm）、
y0：各主軸の回転速度に対するＹ軸方向の熱変位量の最大値（mm）、
td：熱変位の時定数（min）、
ts：温度の時定数（min）、
αx：Ｘ軸に対する拡張項の補正係数、
αy：Ｙ軸に対する拡張項の補正係数、
Ts：熱電対によるステータ温度の実測値（℃）、
β：各Ｘ，Ｙ主軸の回転速度に対するステータ温度の上昇の最大値（℃）、
T0：ステータ温度の初期温度（℃）
である。
【請求項７】
請求項１に記載された工作機械の熱変形補正のための推定方法において、
前記主軸の回転速度が途中でt1（min）後に変化した場合の熱変位の推定値は、次の推定式で求められる
ことを特徴とする工作機械の熱変形補正のための推定方法。
Ｘ軸送り軸の推定値x2、Ｙ軸送り軸の推定値y2は、
【数２】
2010120150.tif 000017
であり、
【数３】
2010120150.tif 000018
である。
ただし、
x：一定時間経過後のＸ軸方向の熱変位量（mm）、
x0：各主軸回転速度に対するＸ軸方向の熱変位量の最大値（mm）、
x1：主軸の回転速度が途中で変化する時間t1（min）のときのＸ軸方向の熱変位量（mm）、
x2：主軸の回転速度が途中で変化した後のＸ軸方向の熱変位量（mm）、
y：一定時間経過後のＹ軸方向の熱変位量（mm）、
y0：各主軸回転速度に対するＹ軸方向の熱変位量の最大値（mm）、
y1：主軸の回転速度が途中で変化する時間t1（min）のときのＹ軸方向の熱変位量（mm）
y2：主軸の回転速度が途中で変化した後のＹ軸方向の熱変位量（mm）
ｎ：主軸回転速度（min-1）、
ｎ1：主軸の回転速度が変化する前の値、
ｎ2：主軸の回転速度が変化した後の値、
ｔ：初期状態からの経過時間（min）
ｔ1：主軸の回転速度が変化するときの値、
Ts：熱電対によるステータ温度の実測値（℃）、
td：熱変位の時定数（min）、
αx：Ｘ軸に対する拡張項の補正係数、
αy：Ｙ軸に対する拡張項の補正係数、及び、
なお、ある主軸回転速度ｎから停止させた場合のＸ軸送り軸の推定値x、及び、Ｙ軸送り軸の推定値yは、
【数４】
2010120150.tif 000019
である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械の熱変位を補正して工作物加工の加工精度を向上させるための熱変形補正のための推定方法に関する。更に詳しくは、主軸モータのステータ温度、又はベアリング近傍温度に基づく推定式を加味して、補正値の精度を高めるようにした工作機械の熱変形補正のための推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械は、工作物の加工に伴い熱が発生し、このため工作物はもとより工作機械構造物に熱変形が生じ、工作物の形状精度及び寸法精度の悪化を招く影響を受けている。このために、この影響を出来るだけ少なくするため、即ち熱変形補正のための技術が種々開発されている。この熱変形補正技術は、工作機械の構造体を強制的に一定温度に保持するための制御を行う方法、あるいは温度変化による熱変形を予測して補正を行う方法、等の技術が従来から数多く提案されている。
【０００３】
この熱変形の補正においては、実測値に合うようにすれば、加工精度が向上することになり、そのために実測に近似する計算式を各工作機械の特性に応じて設定し、ＮＣ制御装置で演算処理し各駆動系の送り値を補正している。例えば、本発明の本出願人も雰囲気温度の変化に起因した運動機構部の熱変形によって生じる加工精度、あるいは工作機械の挙動を解析し、解析結果に応じて運動機構部の動作量を補正することで、加工精度を向上させることができる補正技術をマシニングセンタとＮＣ旋盤に適用した技術として提案している（特許文献１，２を参照）。
【０００４】
又、熱変位による加工誤差に対する補正を、温度センサにより検出し、この検出温度変化から工作機械の熱変位の熱的挙動と同じ挙動をする演算温度変化を算出する式にもとづき、加工誤差を補正する技術も知られている（例えば、特許文献３，４，５参照）。さらに、主軸回転数を検出し演算式を用いて熱補正を行う技術も知られている（例えば、特許文献６参照）。さらに、部分的に取り付けたセンサにより、モータステータの外周温度を測定して補正を行う技術も知られている（例えば、特許文献７参照)。
【特許文献１】特開２００４−２３７３９４号公報
【特許文献２】特開２００３−１０８２０６号公報
【特許文献３】特許第３７９２２６６号公報
【特許文献４】特開平８−３００２４２号公報
【特許文献５】特開平９−１０８９９２号公報
【特許文献６】特開２００６−１１６６６３号公報
【特許文献７】特開平９−８５５８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述のように、工作機械における熱変形に伴う精度補正については、温度センサ等の検出手段を介し、この検出された検出値を演算式によって変形を推定することにより補正する解析が行われている。工作機械稼動時の変形は、工作機械のもつ特性によって変わる。そのため修正ファクターとして各工作機械で異なる所定係数を加味する形で、経験的に実測値に近似する数値になるように駆動系の制御を行うことで変形の補正を行っている。
【０００６】
しかしながら、近年高速化に伴い加工精度の及ぼす熱変形の影響は大きくなっている。例えば、主軸等の多くは高速化のため、モータが直接主軸に組み込まれるいわゆるビルトインタイプの構成になっている。このため主軸等はモータの熱に直接影響されることになり、従来の一般的な主軸構成の工作機械に比し、その熱変形量又その変化率は大きなものになる。これらの補正は、実測に近い演算式を想定し補正値を推定して算出するものである。通常の補正は、所定のファクターによりその変化のみを追随して行うものが多く、例えば、モータの加減速動作が多い場合、一定条件での回転時間が短い場合、切削負荷を伴うような場合、立ち上がり時に又は稼動中に加工条件が異なる場合には、必ずしも適切に対応できるものにはなっていない。
【０００７】
又、解析自体も複雑であり、正確に行うためには工作機械毎の解析も必要とするなど、補正のための推定値を設定するためには、必ずしも効率的な推定方法とはいえないものであった。従って、特に高速化に対応した工作機械においては、従来の通常の補正を行っても工作機械によっては、その推定値が実測値と大きく乖離してしまうことが多かった。従って、特にビルトインタイプのＮＣ旋盤においては、設定した演算式にもとづいて推定値を出しても、時間の経過に伴い実測値とかけ離れた数値になることが多く発生していた。
【０００８】
本発明は、このような工作機械における補正上の問題点を解決するために想起されたもので、下記の目的を達成する。
本発明の目的は、主軸に組み込まれたモータのステータの温度、又はベアリング近傍温度を演算式の独立したファクター、即ち物理変数として取り込み、主軸の熱変位の推定値を、その実測値に近似させるようにして補正を行い、工作機械の加工精度の向上を図ることができるようにした工作機械の熱変形補正のための推定方法の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記目的を達成するために次の手段をとる。
本発明１の工作機械の熱変形補正のための推定方法は、工作機械における送り系構造体の移動時の駆動系稼動値により変化する補正値を、前記駆動系稼動値を含む第１の推定式にもとづき、前記送り系構造体の移動量として算出し推定する工程と、前記送り系構造体の移動時の主軸の主軸モータのステータ温度又は前記主軸のベアリング近傍温度により変化する補正値を、前記ステータ温度又は前記ベアリング近傍温度の値を含む第２の推定式にもとづき、前記送り系構造体の移動量として算出し推定する工程と、及び、前記第１の推定式の推定結果と、前記第２の推定式の推定結果を、加算し前記補正値に相当する推定値を得る工程とからなっている。
【００１０】
本発明２の工作機械の熱変形補正のための推定方法は、本発明１において、前記駆動系稼動値は、前記主軸の回転速度の値であることを特徴とする。
本発明３の工作機械の熱変形補正のための推定方法は、本発明１において、前記駆動系稼動値は、前記主軸モータの出力値であることを特徴とする。
本発明４の工作機械の熱変形補正のための推定方法は、本発明１において、前記第１の推定式および前記第２の推定式には、経過時間に伴う遅れを考慮した計算式が含まれていることを特徴とする。
【００１１】
本発明５の工作機械の熱変形補正のための推定方法は、本発明１において、前記工作機械は、ＮＣ旋盤であることを特徴とする。
本発明６の工作機械の熱変形補正のための推定方法は、本発明１において、前記主軸の回転速度の値、及び、前記ステータ温度に基づく前記送り系構造体の移動量の推定値は、次の推定式で求められることを特徴とする。
【００１２】
Ｘ軸送り軸の推定値xと、Ｙ軸送り軸の推定値yは、
【数１】
2010120150.tif 000003
である。
ただし、
x：一定時間経過後のＸ軸方向の熱変位量（mm）、
y：一定時間経過後のＹ軸方向の熱変位量（mm）、
ｎ：主軸の回転速度（min-1）、
ｔ：初期状態からの経過時間（min）、
Ｔ：式（３）によるステータ温度の推定値（℃）、
x0：各主軸の回転速度に対するＸ軸方向の熱変位量の最大値（mm）、
y0：各主軸の回転速度に対するＹ軸方向の熱変位量の最大値（mm）、
td：熱変位の時定数（min）、
ts：温度の時定数（min）、
αx：Ｘ軸に対する拡張項の補正係数、
αy：Ｙ軸に対する拡張項の補正係数、
Ts：熱電対によるステータ温度の実測値（℃）、
β：各Ｘ，Ｙ主軸の回転速度に対するステータ温度の上昇の最大値（℃）、
T0：ステータ温度の初期温度（℃）
である。
【００１３】
本発明７の工作機械の熱変形補正のための推定方法は、本発明１において、前記主軸の回転速度が途中でt1（min）後に変化した場合の熱変位の推定値は、次の推定式で求められることを特徴とする。
Ｘ軸送り軸の推定値x2、Ｙ軸送り軸の推定値y2は、
【数２】
2010120150.tif 000004
であり、
【数３】
2010120150.tif 000005
である。
ただし、
x：一定時間経過後のＸ軸方向の熱変位量（mm）、
x0：各主軸回転速度に対するＸ軸方向の熱変位量の最大値（mm）、
x1：主軸の回転速度が途中で変化する時間t1（min）のときのＸ軸方向の熱変位量（mm）、
x2：主軸の回転速度が途中で変化した後のＸ軸方向の熱変位量（mm）、
y：一定時間経過後のＹ軸方向の熱変位量（mm）、
y0：各主軸回転速度に対するＹ軸方向の熱変位量の最大値（mm）、
y1：主軸の回転速度が途中で変化する時間t1（min）のときのＹ軸方向の熱変位量（mm）、
y2：主軸の回転速度が途中で変化した後のＹ軸方向の熱変位量（mm）、
ｎ：主軸回転速度（min-1）、
ｎ1：主軸の回転速度が変化する前の値、
ｎ2：主軸の回転速度が変化した後の値、
ｔ：初期状態からの経過時間（min）、
ｔ1：主軸の回転速度が変化するときの値、
Ts：熱電対によるステータ温度の実測値（℃）、
td：熱変位の時定数（min）、
αx：Ｘ軸に対する拡張項の補正係数、
αy：Ｙ軸に対する拡張項の補正係数
である。
【００１４】
なお、ある主軸回転速度ｎから停止させた場合のＸ軸送り軸の推定値x、及び、Ｙ軸送り軸の推定値yは、
【数４】
2010120150.tif 000006
である。
【００１５】
ＮＣ工作機械は、一般にＮＣプログラムにより主軸モータや送り系の各サーボモータに動作指令信号を発しＮＣ駆動制御される。工作機械による工作物の加工精度は、高精度を要求されるものである。工作機械は、稼動状態において、常に一定の条件を保持しているわけではない。例えば、工具はその刃先が磨耗、折損等が生じる。このため加工精度が悪化することになる。この加工精度悪化は、工具のみならず熱による工作機械構造体の熱変形も大きく影響している。このため従来から主軸等の熱変形や工具磨耗分について、送り系サーボモータの動作量を補正することで、加工精度を向上させてきた。
【００１６】
又、最近は前述したように、高速化に対応した工作機械が開発されており、その関係で主軸の回転速度の大きなものが製造されている。主軸の構成は、一般的に主軸がベアリングにより回転自在に支承され、ベアリングはその回転により摩擦熱が生じる。例えば、この摩擦熱は、主軸の温度上昇を招き、この温度上昇に伴う熱膨張で主軸は変形する。さらに、ビルトインタイプの主軸であると、モータ自身の熱の影響を受け主軸は熱変形する。この変形値が主軸の熱変位となり、この推定値を計算で求め補正値とする。ＮＣ旋盤の場合、変形値は工具と工作物を回転自在に把持している主軸との相関関係位置のずれということになる。ＮＣ旋盤の場合の送り軸は通常Ｘ軸とＺ軸の２軸である。しかし、最近は高機能化を図り、Ｙ軸を付加した旋盤もあり、本発明はこの機能を有する工作機械、特にＮＣ旋盤を対象としたものである。本発明に関わるＹ軸は、Ｘ軸及びＺ軸に直角方向の軸である。
【００１７】
熱変形によるずれはＸ軸にもＹ軸にも生じ、工作物にとっては加工誤差が生じ、加工精度が悪化することになる。本発明においては、特に高速化に対応した推定方法とし、特に主軸回転速度をファクターとして主としてＮＣ制御装置の演算処理による補正のための推定値を算定するようにしている。さらに拡張補正手段として、温度センサによって主軸のモータステータ温度又はベアリング近傍温度を測定し、これを第２の物理変数として取り込み推定値を算定するようにした。このように、主軸回転速度をファクターとする第１の推定値に主軸のモータステータ温度にもとづく第２の推定値を加算した推定値を補正値としてＮＣ制御装置に入力し、ＮＣ駆動制御により工具位置を補正し加工誤差を解消するようにした。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の工作機械の熱変形補正のための推定方法は、主軸に組み込まれたモータのステータ温度又はベアリング近傍温度を演算式の独立したファクター、即ち物理変数として取り込み、主軸の熱変位の推定値を、その実測値に近似させるようにして、補正を行うようにしたので、工作機械の加工精度の向上を図ることができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１及び図２は、本発明による熱変形補正のための推定方法を適用した工作機械の模式的な説明図である。図７を除き、図３〜図３０は、本発明による推定値と実測値との比較等を示した各データ図である。図７は、本発明に適用した加減速サイクルを示す説明図である。図１に図示した工作機械は、本実施の形態ではＮＣ旋盤１である。その構成は、機械の本体を構成する台であるベッド２上に、主軸台３が搭載し固定されている。主軸台３は、回転する主軸５が設けられたものである。主軸５は、主軸台３と、この主軸台３に内蔵され回転自在にベアリング４で支承されており、工作物又は工具を取り付けて回転させるためのものである。
【００２０】
この主軸５を回転駆動するためのビルトインモータ６と、主軸５の端部に取り付けられ、工具又は工作物８を把持するためのチャック７とからなる。このチャック７により工作物８が把持固定されているので、工作物８は、主軸５とともに回転駆動される。主軸５は、主軸台３内に配置されたビルトインモータ６により、直接回転駆動される。又、ビルトインモータ６が取り付けられた主軸台３の内壁には、ビルトインモータ６の固定側であるモータステータ６ａが取り付けられており、このモータステータ６ａの温度を検出するための温度検出用センサ９が取り付けられている。一方、主軸台３に対向する位置のベッド２上には、主軸５と相対移動する刃物台１０が設けられている。刃物台１０は、主軸５との間でＸ軸方向、Ｚ軸方向、Ｙ軸方向に相対移動する。
【００２１】
図１には、直交するＸ軸とＺ軸を図示している。Ｚ軸は、主軸５の軸線に平行な軸である。また、図示したように、Ｙ軸はＸ軸とＺ軸に直行し、紙面に対して垂直方向の軸である。刃物台１０は、主軸５との間でＺ軸方向に相対移動するサドル１１に対し、Ｘ軸方向とＹ軸方向に相対移動するように設けられている。従って、刃物台１０自体は、主軸５に対しＸ軸、Ｚ軸、及びＹ軸方向に相対移動する。このために、Ｘ軸にはＸ軸用サーボモータ１２が設けられ、Ｙ軸にはＹ軸用サーボモータ（図示せず）がそれぞれ設けられている。Ｘ軸は、工作物８の取り付け面に平行な軸である。Ｘ軸は、主軸５に対し直角方向の刃物台１０の位置決め、切削運動を行う。
【００２２】
Ｙ軸は、Ｘ軸上に構成されている。言い換えると、Ｙ軸は、Ｘ軸上に合成Ｙ軸として構成されている。図示していないが、本実施例の場合の刃物台１０の構成は次のようになっている。サドル１１上には、Ｚ軸と直角方向にＹ軸用サーボモータにより移動する仮Ｙ軸の第２サドルが設けられている。Ｘ軸はこの第２サドル上をＺ軸と直角方向に且つ仮Ｙ軸に傾斜した角度方向にＸ軸用サーボモータにより移動する軸となっている。従って、Ｘ軸上にある刃物台１０は、Ｘ軸方向および仮Ｙ軸方向にも移動可能である。これにより、Ｙ軸はＸ軸と仮Ｙ軸の軸動作の合成により、刃物台１０はＮＣ制御によりＸ軸の直角方向に移動する軸として構成される。このようにＹ軸方向の移動はＸ軸サーボモータおよび仮Ｙ軸サーボモータの合成された駆動制御によって行われる。
【００２３】
更に、Ｚ軸にはＺ軸用サーボモータ１３が設けられている。Ｚ軸用サーボモータ１３は、駆動して、主軸５と平行方向に対して刃物台１０の位置決め、切削運動を行う。この刃物台１０には、工具１４が配置固定されている。このような本体構成において、付随してＮＣ装置１５が設けられている。ＮＣ装置１５は、ＮＣプログラムに従い、送り系のＸ軸用サーボモータ１２、Ｚ軸用サーボモータ１３、及びＹ軸用サーボモータを数値制御する。なお、以上説明したＮＣ旋盤１は、公知の構造、機能であり特別なものではない。ＮＣ装置１５は、予めプログラムされた制御を行う。
【００２４】
ＮＣ装置１５は、温度検出用センサ９と、主軸５の回転速度を検出するための主軸回転速度検出用センサ１６と、その他複数の駆動用又は補正用検出センサ１７とが接続している。温度検出用センサ９は、図において主軸モータのステータ部の温度検出として設置されているが、ベアリング近傍に設置すればベアリング４近傍の温度を直接検出できる。又、ビルトインモータ６に対しては、出力情報信号が制御される。ＮＣ装置１５自体は、これらのセンサ等からのアナログ信号を受けて、このアナログ信号をＡ／Ｄ変換器２３によってディジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器２３で変換されたディジタル信号は、推定値を得るための推定値算定部１８に取り込まれ、記憶部１９、演算部２０との間で比較演算され補正のための推定値を算出する。
【００２５】
補正部２１では、この推定値を処理して、補正値を出力する。この補正値は、駆動制御部２２に入力され、駆動制御部２２からＸ軸用サーボモータ１２と、Ｚ軸用サーボモータ１３、Ｙ軸用サーボモータに指令情報として出力される。本発明はこの推定値を演算し算出する方法に関わるものである。即ち、Ｘ軸の補正の場合には、Ｘ軸サーボモータ１２へ、又Ｙ軸の補正の場合には、Ｘ軸用サーボモータ１２及びＹ軸用サーボモータへ指令情報が出力される。
【実施例】
【００２６】
本発明は、実測値との比較において有効なものとしての、推定値の演算式を構築している。従って、稼動条件を設定した上で、計算された推定値の計算例と、実測値との比較例を合わせて、主にデータ図で説明する。本実施例は、前述したＮＣ装置１、及び図２に示した寸法測定装置で、工作物８のＸ、Ｙ軸方向のみの熱変位量を測定することにより、データを収集したものを実施例として説明する。本実験では、主軸５の回転精度に起因する影響を排除するために円筒形状の計測用の工作物８を３ッ爪チャック７で把持し、渦電流式非接触変位センサＹ１、Ｙ２、Ｘ１、及びＸ２の被測定対象となる内径穴面を、セルフカットで仕上げ加工し、この内径の内周面を測定することでデータを収集した。
【００２７】
低熱膨張鋳物（線膨張係数0.8×10-6/K）を用いて製作された計測用治具の先端部分には、内径穴の膨張や収縮による影響を排除するために、４個の変位センサＹ１、Ｙ２、Ｘ１、及びＸ２をＸ軸、Ｙ軸に対して、２個ずつ対称位置に配置し、対向する内径穴面との隙間を測定して、主軸軸心のＸ軸、Ｙ軸方向の変位量を算出した。計測用治具の基準側は、心押し台（図示せず）に固定されており、両者間の相対変位として測定した。主軸５の熱変位量の具体的な推定値の算出方法は、以下のとおりである。この推定値の算出は、前述したＮＣ旋盤１に適用したものとして説明する。Ｘ軸とＹ軸において、主軸５の熱変位量を推定する本推定値を算出する推定式は、次の式（１）と式（２）のとおりである。
【００２８】
Ｘ軸送り軸の推定値xと、Ｙ軸送り軸の推定値yは、次式になる。
【数１】
2010120150.tif 000007
ただし、
x：一定時間経過後のＸ軸方向の熱変位量（mm）、
y：一定時間経過後のＹ軸方向の熱変位量（mm）、
ｎ：主軸の回転速度（min-1）、
ｔ：初期状態からの経過時間（min）、
Ｔ：式（３）によるステータ温度の推定値（℃）、
x0：各主軸の回転速度に対するＸ軸方向の熱変位量の最大値（mm）、
y0：各主軸の回転速度に対するＹ軸方向の熱変位量の最大値（mm）、
td：熱変位の時定数（min）、
ts：温度の時定数（min）、
αx：Ｘ軸に対する拡張項の補正係数、
αy：Ｙ軸に対する拡張項の補正係数、
Ts：熱電対によるステータ温度の実測値（℃）、
β：各Ｘ，Ｙ主軸の回転速度に対するステータ温度の上昇の最大値（℃）、
T0：ステータ温度の初期温度（℃）
である。
【００２９】
この式（１）と式（２）の右側は、第１項と第２項の２項からなっており、第１項は、従来から一般的に知られているモデル式でもある（基本推定モデル）。具体的には、基本推定モデルのx0(n)、y0(n)は、主軸回転速度に対するＸ軸、Ｙ軸方向の変位量の最大値（mm）であり、実測値から導かれる。一般的に、主軸の無負荷運転時の変位量x,yは、主軸の回転開始から主軸回転速度nとともに増加し、主軸回転速度が一定の場合には、一定時間経過後に、定常値に収束する。よって、主軸回転速度に対する定常状態での変位量は、過度状態における変位特性は１次遅れ系の変位時定数td(n)を用いて表現される。
【００３０】
この基本推定モデルは、主軸回転速度が一定の場合は、主軸５の変位量を精度良く推定可能である。たとえば、図３と図４には、主軸の回転速度が一定の場合のデータを図示している。図の縦軸は、Ｘ軸又はＹ軸の変位量を示し、横軸は、経過時間を示している。図中の実測値は、主軸５を一定回転速度800min-1、2000min-1、3200min-1で回転させたとき、Ｘ軸又はＹ軸の変位量を測定したデータである。図中の計算値は、同様な条件で、基本推定モデルによって計算した推定値である。この計算については、詳しく後述する。このグラフから明らかなように、実測値と、計算値はよく一致している。
【００３１】
よって、主軸回転速度が一定の場合は、Ｘ軸、Ｙ軸の変位量を、第１推定式のみで精度良く推定し、送り系制御可能である。しかしながら、実加工においては、主軸５の回転速度の変化や起動・停止による加速、減速動作が、短時間で煩雑に行われるような場合が少なくない。このような場合には、主軸モータの発熱が増加し、１次遅れ系の基本推定モデルだけでは、主軸の熱変位量の推定値は、実測値との乖離が大きくなる。そこで、基本推定モデルに対して、主軸モータのステータ温度をパラメータとして追加した拡張推定モデルを、前述した式（１）及び式（２）で新たに定義したものである。
【００３２】
式（１）及び式（２）の推定式は、駆動系稼動値を含む第１推定式と、モータステータ６ａの温度の値を含む第２推定式を加算したものである。第１推定式は、式（１）と式（２）の右辺の第１項である。第２推定式は、式（１）と式（２）の右辺の第２項からなる。この第１推定式と、第２推定式の導出を、以下、実験データの実測値（場合によって、測定値という。）、及び、計算値を用いて説明する。第１推定式は、従来から行われている公知の式であり（上述の基本推定モデルを参照。）、第２推定式は、第１推定式を補正するための熱変位量による補正式である。この補正式の算出については、後述する。
【００３３】
第２推定式は、主軸モータ６のモータステータ６ａの温度をパラメータとして含むが、主軸のベアリング近傍の温度でも計算できる。この実施例では、主軸モータ６のモータステータ６ａの温度を用いて計算する。次に、変位量と、主軸の回転速度との関係で、計算値と実測の比較データ図を示す。基本推定モデルの各パラメータを決定するために次の条件の実験と行った。実験条件として、800rpm、2000rpm、3200rpmの３条件の主軸回転速度に対して、それぞれ定常状態を含む180分間の運転時間で、Ｘ、Ｙ軸方向の熱変位量最大値を測定した。図５は、Ｘ軸についての例であり、図６はＹ軸についての例である。図５と、図６のグラフの縦軸は、Ｘ軸方向又はＹ軸方向の最大変位量で、横軸は、主軸５の回転速度である。
【００３４】
図５、図６の測定値は、最小二乗法を用いて、主軸回転速度ｎに関する３次の多項式として次の式で近似できる。
【数５】
2010120150.tif 000008
また、熱変位の時定数tdに関しては、主軸回転速度ｎに関する２次の多項式で近似可能で、次の式で近似できる。
【数６】
2010120150.tif 000009
【００３５】
室温２３℃に保持した状態での、Ｘ軸とＹ軸の熱変位量の測定結果と、この式１０〜１２を、第１推定式に代入して計算したのが、図３と図４の計算結果のグラフである。図中の波線は計算値、言い換えると推定値である。以下、同様に、波線で、計算値（推定値）を表す。図中の実線は、測定値、言い換えると、実測値である。以下、同様に、実線で、測定値を表す。このグラフから明らかなように、実測値と、第１推定式による計算値はよく一致している。
【００３６】
拡張推定モデルの各パラメータを決定するために次の実験を行った。拡張推定モデルは、上述の第１推定式からなる基本推定モデルに加え、第２推定式を足したものである。ここでは、第２推定式の各パラメータを決定する実験結果を示す。図７には、ＮＣ旋盤１の稼働する１サイクルを例示している。本例で定義する１サイクルとは、ＮＣ工作機械を無負荷で、主軸モータ６が停止状態から起動させて、主軸５の回転速度が設定された回転速度になるまでの加速時間、主軸５が設定された一定回転速度で回転している一定回転速度の時間、主軸５の回転速度が停止するまでに減速する減速時間、及び、モータ６が停止している停止時間である。
【００３７】
次に、サイクルタイムごとにおける推定値と主軸モータ６の稼動値との関係は、次の表１のようになる。この実験でいうサイクルタイムとは、図７に示す１サイクルをいう。サイクルタイムの内訳は、１サイクル中、主軸５の停止時間を２秒で固定し、設定された各回転速度までの加速時間、減速時間（逆回転方向の電流を負荷する時間）、及びこれらの時間を減じた残りが、一定回転速度での回転時間となる。熱変位は、主軸５の振れ精度による影響を排除するために、定位置で停止させ、この定位置で停止させた位置でサイクル中の停止時間中に測定した。
【表１】
2010120150.tif 000010
【００３８】
表１の第１欄はサイクルタイム、第２欄はＸ軸方向の最大変位量、第３欄はＹ軸方向最大変位量、第４欄はステータの温度上昇の最大値、第５欄は主軸モータ６の出力電圧、及び、第６欄は主軸モータ６の平均出力である。表１に示すデータは、モータ６の回転速度が3200rpmの場合である。表１のサイクルタイムのConstは、加減速動作を伴わず、一定回転速度の3200rpmで回転させた場合である。表１によると、モータステータ６ａの温度の変化、主軸モータ６の出力電圧の変化、及び、主軸モータ６の平均出力は、Ｘ軸方向の最大変位量、及びＹ軸方向の最大変位量に比例している。
【００３９】
この中で、Ｘ軸方向の最大変位量と主軸モータ６の平均出力の関係について、データ図化したものを、図８に示す。図中、Ｘ軸方向の変位量は縦軸に、主軸モータ６の平均出力は横軸にしている。Ｙ軸方向の最大変位量と主軸モータの平均出力の関係については、図９に示す。図中、Ｙ軸方向の変位量は縦軸に、主軸モータ６の平均出力は横軸にしている。図８と図９の実測データは、モータの動作開始から３時間（180min）後の、主軸モータの平均出力と、主軸の変位量の関係を示す。図８と図９のグラフからは、モータ６の平均出力と、Ｘ軸、Ｙ軸の変位量との関係は、ほぼ直線的な関係であることが理解できる。
【００４０】
図１０は、ステータの温度は、定常状態に達するまでの温度上昇を測定した結果である。測定は、ステータにつけた熱電対センサーを用いて測定した。このとき、主軸５の回転速度が800rpm、2000rpm、3200rpmの一定回転である。このグラフからは、主軸回転速度に対する定常状態での最大温度上昇値は、回転速度とともに大きくなっている。図１１は、主軸５の回転速度に対する、モータステータ６ａの最大温度上昇の関係を示す図である。図１１は、図１０の測定値から、各回転速度に対する、ステータの最大温度上昇値を示している。
【００４１】
図１１に示した各主軸回転速度に対するステータ温度上昇の最大値βは、最小二乗法を用いて、主軸回転速度ｎに関する３次の次に示す多項式として、近似可能であり、次の式になる。
【数７】
2010120150.tif 000011
この近似式用いて、式（３）による、ステータ温度Tの計算結果を図１０にも図示している。この計算では、tsは、基本推定モデルのtdの値を用いた。
【００４２】
実加工においては、主軸の回転速度の変化や起動・停止による加速、減速動作が、短時間で煩雑に行われるような場合も少なくない。このような場合には、主軸モータの発熱が増加し、１次遅れ系の基本推定モデルだけでは実測値との乖離が大きくなる。そこで、基本推定モデルに対して、主軸モータのステータ温度をパラメータとして追加した拡張推定モデルを、前述した式（１）及び式（２）で新たに定義したものである。また、主軸回転速度が一定の場合のステータ温度も、時間経過と共に増加し、一定時間経過後には定常値に収束していくことが知られているため、最大値を各回転速度による関数とし、経過時間に関する１次遅れ系関数との積の形として、次式で表現可能である。
【００４３】
【数８】
2010120150.tif 000012
ここで、
ｎ：主軸回転速度（min-1）、
ｔ：初期状態からの経過時間（min）、
T0：モータステータの初期温度（℃）、
ts：温度の時定数（min）、
β：各主軸回転速度に対するステータ温度上昇の最大値（℃。）
である。
【００４４】
この式の温度の時定数ｔsは、上述の熱変位の時定数tdと同じとする。
ts(n)=td(n)                        ．．．式（１５）
【００４５】
このように、前述した式（１）及び式（２）におけるαx、αyは、未決定で、他のすべてのパラメータが決定された。αx、αyは、次の測定結果から決定することができる。主軸回転速度800min-1、2000min-1、3200min-1の場合において、それぞれ加減速サイクル10sec，20sec，40secの実験を行った。この実験で、Ｘ軸方向、及びＹ軸方向の変位量を測定するとともに、ステータの温度を測定した。
【００４６】
αx、αyは、加減速サイクル時のステータ温度上昇と、測定された変位量の関係より、最小二乗法によって、重相関係数をそれぞれ0.82（αxの場合）、0.94（αyの場合）として算出した結果は、次式である。
αx＝0.27・10-3                                  ．．．式（１６）
αy＝0.99・10-3                                  ．．．式（１７）
【００４７】
これらの式１３〜１７は、第１推定式の補正として、加減速サイクルでの熱変位を第２推定式にも適用し、回転速度毎に、この推定結果と実測値と比較した図を示す。図１２ａと、図１３ａは、10secサイクルの場合のＸ軸方向、及びＹ軸方向の変位量を、拡張推定モデルで計算した結果と、実測定結果を時間経過で示したデータ図である。図１２ｂ、図１３ｂは、10secサイクルの場合のＸ軸方向、及びＹ軸方向の変位量を、第１推定式のみで計算したデータ図を、実測定結果と表示したデータ図である。図１４は、この実測定時に、ステータの温度を測定した結果を示す図である。
【００４８】
図１２ａ、図１２ｂ、図１３ａ、図１３ｂのグラフの縦軸は、Ｘ軸方向又はＹ軸方向の変位量を示し、横軸は、時間を示す。図１４のグラフの縦軸は、ステータの温度を示し、横軸は、時間を示す。図１２ａ、図１２ｂ、図１３ａ、図１３ｂ、図１４は、主軸５の回転速度が800min-1、2000min-1、及び、3200min-1の場合である。図１２ｂ、図１３ｂに示した第１推定式のみで計算した結果を示すグラフは、回転速度が大きくなるほど、実測値からの乖離が大きくなっている。言い換えると、ステータの実測温度と基準温度（ステータの一定回転速度下における推定温度《式（３）により計算》）との差が大きくなるほど、第２推定式による補正効果が大きいことがいえる。
【００４９】
同様に、図１５ａ、図１６ａ、図１５ｂ、図１６ｂ、図１７は、20secサイクルの場合のデータ図で、図１８ａ、図１９ａ、図１８ｂ、図１９ｂ、図２０は、40secサイクルの場合のデータ図である。これらのデータによると、第１推定式のみで計算した場合、特に主軸回転速度が大きくなると、計算値と実測値の間に乖離がみられる。従って、第１推定式のみで推定値を計算すると不十分な結果になり、加工誤差を生じることになることが理解される。これらのデータ図からみると、拡張推定モデルによる計算結果は、第１推定式のみでの計算よりは、測定値と近い値を示すことがわかる。
【００５０】
〔主軸の回転速度や加減速条件の変化〕
上記の説明では、回転速度、加減速サイクルに対して、初期状態から定常状態に到達するまでのＸ軸、Ｙ軸の熱変位の過渡特性について説明した。しかしながら、現実的には、主軸が一定の回転速度で回転する時間は短く、熱変位が過渡的に変化している内に回転速度が変化することが多いため、これら主軸回転速度や加減速条件の任意の組み合わせに対しても、前述した推定モデルが適用可能であることが求められる。そこで、途中で運転条件が変わった場合の、熱変位の拡張推定例を理論形態の図として、図２１に示す。
【００５１】
図２１中の縦軸は、主軸の熱変位の変位量を示し、横軸は、運転時間を示す。まず、ＮＣ旋盤１の主軸５の主軸回転速度は、立ち上がり時は、第１回転速度に設定され、変更点で、第２回転速度に設定されて稼働する。
【００５２】
この例の場合の計算式は以下のとおりである。記号は図に準じる。Ｘ軸送り軸の推定値xは、Ｙ軸送り軸の推定値yは、次の式で表される。
【数２】
2010120150.tif 000013
【数３】
2010120150.tif 000014
ただし、
x：一定時間経過後のＸ軸方向の熱変位量（mm）、
x0：各主軸回転速度に対するＸ軸方向の熱変位量の最大値（mm）、
x1：主軸の回転速度が途中で変化する時間t1（min）のときのＸ軸方向の熱変位量（mm）、
x2：主軸の回転速度が途中で変化した後のＸ軸方向の熱変位量（mm）、
y：一定時間経過後のＹ軸方向の熱変位量（mm）、
y0：各主軸回転速度に対するＹ軸方向の熱変位量の最大値（mm）、
y1：主軸の回転速度が途中で変化する時間t1（min）のときのＹ軸方向の熱変位量（mm）、
y2：主軸の回転速度が途中で変化した後のＹ軸方向の熱変位量（mm）、
ｎ：主軸回転速度（min-1）、
ｎ1：主軸の回転速度が変化する前の値、
ｎ2：主軸の回転速度が変化した後の値、
ｔ：初期状態からの経過時間（min）、
ｔ1：主軸の回転速度が変化するときの値、
Ts：熱電対によるステータ温度の実測値（℃）、
td：熱変位の時定数（min）、
αx：Ｘ軸に対する拡張項の補正係数、
αy：Ｙ軸に対する拡張項の補正係数
である。
【００５３】
なお、ある主軸回転速度ｎから停止させた場合のＸ軸送り軸の推定値x、及び、Ｙ軸送り軸の推定値yは次の式で表される。
【数４】
2010120150.tif 000015
実測結果からは、主軸回転速度から停止したときの熱変位の時定数は、起動時の５倍であったため、この式８、９の熱変位の時定数は５倍になっている。
【００５４】
これにもとづく推定値と実測値との比較例を、図２２に示す回転パターンの10secのサイクルの例として、図２３、図２４に示す。図２３は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の変位量の変化を示している。図２３のグラフの縦軸は、変位量を示し、横軸は、時間を示している。図２２に示す回転パターンは、一定の加減速サイクルに伴って、主軸回転速度がランダムに変化する場合であり、10secサイクルを30min毎に行っての変化を示している。図２４は、モータステータ６ａの温度変化を示している。図２４のグラフの縦軸は、温度を示し、横軸は、時間を示している。
【００５５】
図２４のグラフは、測定時の室温、主軸５のモータステータ６ａの計算値、及び、測定値を示している。図２３のグラフからわかるように、Ｘ軸、Ｙ軸方向の熱変位量の推定誤差は、90min付近では、それぞれ最大0.0018mm、0.0036mm、240min付近では、それぞれ最大で、0.0004mm、0.0035mmとなっている。これによると、図２３に示した変位量の変化の動向が、推定値と実測値の変化の傾向が略一致している。
【００５６】
図２２、図２３及び図２４と同様に、図２５に示す回転パターンがランダム加減速サイクルパターンにおけるデータ図を図２６、図２７に示す。このランダムサイクルは、図２５に示した通り、加減速サイクルと主軸回転速度がともにランダムに変化する場合で、30min毎にランダムに変化させたパターンとなっている。この例の場合も、図２６に示した変位量の変化動向が、例えば60minの変更点及び180minの変更点において山を構成し、推定値と実測値の変化の傾向が略一致して運転条件が変わっても追随していることが確認できる。
【００５７】
短時間のサイクルであるとステータは温度上昇傾向にあり、それに伴い変位量も追随して変化している。図２６のグラフからわかるように、Ｘ軸、Ｙ軸方向の熱変位量の推定誤差は、150minから180minの間では、それぞれ最大0.0017mm、0.0036mm、240min付近では、それぞれ最大で、0.0002mm、0.0035mmとなっている。図２８に示す回転パターンがランダム加減速サイクルパターンにおけるデータ図を図２９、図３０に示す。このランダムサイクルは、図２９に示した通り、主軸回転速度のみがランダムに変化する場合であり、３０ｍｉｎ毎に行った変化を示している。
【００５８】
図３０は、モータステータ６ａの温度変化を示している。図３０のグラフの縦軸は、温度を示し、横軸は、時間を示している。図３０のグラフは、測定時の室温、主軸５のモータステータ６ａの温度の測定値を示している。図２９のグラフからわかるように、Ｘ軸、Ｙ軸方向の熱変位量の推定誤差は、210min付近では、主軸回転の停止により実測値が瞬間的に低下しているため、この付近での実測値と推定値の差異を推定誤差とすると、それぞれ最大0.0037mm、0.0020mmとなっている。その他の区間では、120min付近でのＹ軸方向の熱変位量の誤差が最大で0.0015mmであることを除けば、精度良く、推定できている。
【００５９】
図２２と図２８の回転パターンの場合は、主軸回転速度の変化は同一であるが、加減速サイクルのみ異なる。図２２のパターンの場合、モータの発熱が大きくなり、Ｘ軸、Ｙ軸方向の最大熱変位量はそれぞれ1.53倍、1.87倍までに拡大しているが、この差分を拡張推定モデルの拡張項で補正している。
【００６０】
このように、第１推定式に対し、モータステータ６ａの温度を加味した第２推定式を加算して求めた推定値は、実測値に極めて近似した値となっていることを、以上説明したデータ図により確認できる。従って、本発明の推定方法は、実測の裏づけにより有効な補正方式であるといえる。以上、実施の形態例を説明したが、本発明は、本実施の形態に限定されないことはいうまでもない。実施の形態例の工作機械をＮＣ旋盤として説明したが、例えば、ＮＣ研削盤、マシニングセンタにも適用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】図１は、熱変形補正のための推定方法を適用したＮＣ旋盤の模式的な説明図である。
【図２】図２は、熱変形補正のための推定方法を適用したＮＣ旋盤の模式的な説明図であり、図２（ａ）は工作物８を取り付けた主軸５を概念的に示す図で、図２（ｂ）は、Ｘ軸、及びＹ軸を示す概念図である。
【図３】図３は、主軸回転速度が一定回転のときのＸ軸の変位量を示すデータ図である（第１推定式のみ）。
【図４】図４は、主軸回転速度が一定回転のときのＹ軸の変位量を示すデータ図である（第１推定式のみ）。
【図５】図５は、各主軸回転速度に対するＸ軸方向の最大変位量の変化を示すＸ軸のデータ図である。
【図６】図６は、各主軸回転速度に対するＹ軸方向の最大変位量の変化を示すＹ軸のデータ図である。
【図７】図７は、サイクルの概念を説明する説明図である。
【図８】図８は、Ｘ軸の変位量と主軸モータ平均出力の関係を示すデータ図である。
【図９】図９は、Ｙ軸の変位量と主軸モータ平均出力の関係を示すデータ図である。
【図１０】図１０は、各主軸回転速度ごとのステータ温度の変化を示すデータ図である。
【図１１】図１１は、各主軸回転速度に対するステータの温度上昇の最大値の変化を示すデータ図である。
【図１２ａ】図１２ａは、各主軸回転速度の変位量を10sec加減速サイクルの場合で示すＸ軸のデータ図で、拡張推定式による推定値と実測値を示すデータ図である。
【図１２ｂ】図１２ｂは、各主軸回転速度の変位量を10sec加減速サイクルの場合で示すＸ軸のデータ図で、基本推定式による推定値と実測値を示すデータ図である。
【図１３ａ】図１３ａは、各主軸回転速度の変位量を加減速10secサイクルの場合で示すＹ軸のデータ図で、拡張推定式による推定値と実測値を示すデータ図である。
【図１３ｂ】図１３ｂは、各主軸回転速度の変位量を加減速10secサイクルの場合で示すＹ軸のデータ図で、基本推定式による推定値と実測値を示すデータ図である。
【図１４】図１４は、各主軸回転速度の変位量を加減速10secサイクルの場合、ステータの温度を実測したデータを示す図である。
【図１５ａ】図１５ａは、各主軸回転速度の変位量を加減速20secサイクルの場合で示すＸ軸のデータ図で、拡張推定式による推定値と実測値を示すデータ図である。
【図１５ｂ】図１５ｂは、各主軸回転速度の変位量を加減速20secサイクルの場合で示すＸ軸のデータ図で、基本推定式による推定値と実測値を示すデータ図である。
【図１６ａ】図１６ａは、各主軸回転速度の変位量を加減速20secサイクルの場合で示すＹ軸のデータ図で、拡張推定式による推定値と実測値を示すデータ図である。
【図１６ｂ】図１６ｂは、各主軸回転速度の変位量を加減速20secサイクルの場合で示すＹ軸のデータ図で、基本推定式による推定値と実測値を示すデータ図である。
【図１７】図１７は、各主軸回転速度の変位量を加減速20secサイクルの場合、ステータの温度を実測したデータを示す図である。
【図１８ａ】図１８ａは、各主軸回転速度の変位量を加減速40secサイクルの場合で示すＸ軸のデータ図で、拡張推定式による推定値と実測値を示すデータ図である。
【図１８ｂ】図１８ｂは、各主軸回転速度の変位量を加減速40secサイクルの場合で示すＸ軸のデータ図で、基本推定式による推定値と実測値を示すデータ図である。
【図１９ａ】図１９ａは、各主軸回転速度の変位量を加減速40secサイクルの場合で示すＹ軸のデータ図で、拡張推定式による推定値と実測値を示すデータ図である。
【図１９ｂ】図１９ｂは、各主軸回転速度の変位量を加減速40secサイクルの場合で示すＹ軸のデータ図で、基本推定式による推定値と実測値を示すデータ図である。
【図２０】図２０は、各主軸回転速度の変位量を40sec加減速サイクルの場合、ステータの温度を実測したデータを示す図である。
【図２１】図２１は、途中で運転条件が変わった場合の熱変位の推定例を示すデータ図である。
【図２２】図２２は、一定の加減速サイクル10secを伴なって、主軸の回転速度がランダムに変化する場合のパターン図である。
【図２３】図２３は、一定の加減速サイクル10secを伴なって、主軸の回転速度がランダムに変化する場合の熱変位の変化を示すＸ軸とＹ軸のデータ図である。
【図２４】図２４は、一定の加減速サイクル10secを伴なって、主軸の回転速度がランダムに変化する場合の主軸ステータ温度の変化を示すデータ図である。
【図２５】図２５は、加減速サイクルと主軸回転速度がともにランダムに変化する場合のパターン図である。
【図２６】図２６は、加減速サイクルと主軸回転速度がともにランダムに変化する場合の熱変位の変化を示すＸ軸とＹ軸のデータ図である。
【図２７】図２７は、加減速サイクルと主軸回転速度がともにランダムに変化する場合の主軸ステータ温度の変化を示すデータ図である。
【図２８】図２８は、主軸回転速度のみがランダムに変化する場合のパターン図である。
【図２９】図２９は、図２８の主軸回転速度のみがランダムに変化する場合の熱変位の変化を示すＸ軸とＹ軸のデータ図である。
【図３０】図３０は、図２８の主軸回転速度のみがランダムに変化する場合の主軸ステータ温度の変化を示すデータ図である。
【符号の説明】
【００６２】
１…ＮＣ旋盤
２…ベッド
３…主軸台
４…ベアリング
５…主軸
６…ビルトインモータ
９…ステータ温度検出用センサ
１５…ＮＣ装置
１６…主軸速度検出用センサ
１８…推定値算定部
【図１】
2010120150.tif 000020
【図２】
2010120150.tif 000021
【図３】
2010120150.tif 000022
【図４】
2010120150.tif 000023
【図５】
2010120150.tif 000024
【図６】
2010120150.tif 000025
【図７】
2010120150.tif 000026
【図８】
2010120150.tif 000027
【図９】
2010120150.tif 000028
【図１０】
2010120150.tif 000029
【図１１】
2010120150.tif 000030
【図１２ａ】
2010120150.tif 000031
【図１２ｂ】
2010120150.tif 000032
【図１３ａ】
2010120150.tif 000033
【図１３ｂ】
2010120150.tif 000034
【図１４】
2010120150.tif 000035
【図１５ａ】
2010120150.tif 000036
【図１５ｂ】
2010120150.tif 000037
【図１６ａ】
2010120150.tif 000038
【図１６ｂ】
2010120150.tif 000039
【図１７】
2010120150.tif 000040
【図１８ａ】
2010120150.tif 000041
【図１８ｂ】
2010120150.tif 000042
【図１９ａ】
2010120150.tif 000043
【図１９ｂ】
2010120150.tif 000044
【図２０】
2010120150.tif 000045
【図２１】
2010120150.tif 000046
【図２２】
2010120150.tif 000047
【図２３】
2010120150.tif 000048
【図２４】
2010120150.tif 000049
【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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