(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを保持するワーク保持部と、
工具を保持する主軸と、
駆動部を有し、前記ワーク保持部と主軸とのいずれか一方を該駆動部により駆動して、前記ワーク保持部と主軸とを相対的に移動させる送り装置と、
前記ワークを前記工具により目標形状に加工するための加工データに従って位置制御信号を生成し、該位置制御信号により前記駆動部の送り動作を制御する制御部と、
前記加工によって、前記工具が前記ワークから受ける反力を検出する反力検出部と、
前記反力検出部によって検出された前記反力に基づいて、位置制御に係る目標制御位置に対する前記工具の変位量であって、前記反力によって生じる、前記工具及び該工具を支持する前記主軸を含む要素全体の弾性変形に起因した前記工具の変位量を導出する変位量導出部と、
前記変位量導出部によって導出された前記変位量を受信して、前記変位量を打ち消すための修正データを、前記位置制御信号または前記加工データに加算する加算部とを備えたことを特徴とする工作機械。
【請求項２】
前記駆動部は、駆動モータからなり、
前記反力検出部は、前記駆動モータに流れる電流値の変化量に基づいて、前記反力を検出することを特徴とする請求項１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、ワークを保持するワーク保持部と工具を保持する主軸とを備え、加工データに基づいてワークを目標形状に加工する工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、工作機械においては、ワーク保持部と主軸とのいずれか一方を駆動部により駆動し、ワーク保持部と主軸とを相対的に移動させる送り装置が用いられている。一般的な送り装置は、移動体を案内する案内機構部と、移動体を移動させる駆動機構部とを備えて構成され、この駆動機構部の作動が制御装置によって制御される構成となっている。
【０００３】
前記案内機構部としては、例えば、滑り案内機構や転がり案内機構からなる構成が挙げられ、前記駆動機構部としては、ボールねじと、このボールねじに螺合し、且つ前記移動体に固設されるナットと、ボールねじをその軸中心に回転させて前記移動体を当該ボールねじの軸方向に移動させる駆動モータとからなる構成が挙げられる。
【０００４】
前記工作機械は、前記移動体の目標移動位置を基に制御信号を生成し、生成した制御信号を基にした駆動電流を駆動モータに送信して、当該駆動モータを駆動する。これにより、ボールねじが軸中心に回転され、移動体が目標移動位置に移動される。
【０００５】
工作機械においては、一般に、極めて高い加工精度が要求されるため、例えば、特許文献１に記載された位置誤差補正方法のような、送り位置の誤差補正技術が各種用いられている。特許文献１においては、製造誤差などにより３軸が厳密には直交しておらず、各軸間において直角度誤差が存在している場合における位置誤差の補正方法が開示されている。従来の工作機械においては、このような補正技術を用いることにより、送り位置の誤差を補正し、高精度での加工を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１４６０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、工作機械において、工具でワークを加工する場合には、工具からワークに力を加えるが、必然的にその反力として、工具がワークから押されて、工具が制御位置から変位することになる。このような加工反力による工具の変位は、工具自体の変位の他、工具を支える主軸、コラム、ベッド、テーブルなどの各要素の変位に起因して生じるものであるが、上記変位量の分だけ工具の正確な位置決め制御を阻害する。このため、この加工反力による変位量が増大すると、その分加工精度が劣化する原因となっていた。この問題は、工具として柔らかく剛性の低いもの、例えば細長いエンドミルを用いるような場合には深刻となり、大きく加工精度が劣化することになる。
【０００８】
上記の問題を解決するには、工具やそれを支持する装置系の剛性を高める方法が考えられるが、現実的には完全な剛体はあり得るものではなく、いくら剛性を高めても、ワークの加工時には、前記加工反力によって、僅かな工具の変位が必ず生じる。この結果、加工精度に劣化が生じることは避けられなかった。
【０００９】
従来の工作機械では、このような加工反力によって生じる工具の変位は考慮されておらず、工具やそれを支持する装置系は慣性空間内で無限の強度を持つ完全剛体として取り扱われ、かかる工具等には、一切変形が生じないものとして、加工反力に起因する制御位置の変位による加工誤差は補償されていなかった。したがって、従来のように、送り装置自体の位置決め精度をいくら高めたとしても、加工反力によって生じる工具の変位の影響を避けることができないため、加工精度の向上には限界が生じていた。
【００１０】
このような加工反力による工具の変位（目標制御位置からのずれ）の影響を抑えるために、経験的には、粗仕上げ・中仕上げ・仕上げ加工などの段階的な工程を経ることにより加工を追い込んだり、送り装置の送り処理を低速化することにより、上記の加工反力を低減したりする処理が行われていたが、これらの処理は、工作機械の加工処理時間を長くすることから、この点に対する改善が望まれていた。
【００１１】
本発明は、以上の実情に鑑みなされたもので、段階的な追い込み加工や送り装置の低速化処理を必要とせず、加工反力による工具の変位を補正して高精度な加工を行うことができる工作機械の提供を、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するための本発明は、
ワークを保持するワーク保持部と、
工具を保持する主軸と、
駆動部を有し、前記ワーク保持部と主軸とのいずれか一方を該駆動部により駆動して、前記ワーク保持部と主軸とを相対的に移動させる送り装置と、
前記ワークを前記工具により目標形状に加工するための加工データに従って位置制御信号を生成し、該位置制御信号により前記駆動部の送り動作を制御する制御部と、
前記加工によって、前記工具が前記ワークから受ける反力を検出する反力検出部と、
前記反力検出部によって検出された前記反力に基づいて、位置制御に係る目標制御位置に対する前記工具の変位量であって、前記反力によって生じる、前記工具及び該工具を支持する前記主軸を含む要素全体の弾性変形に起因した前記工具の変位量を導出する変位量導出部と、
前記変位量導出部によって導出された前記変位量を受信して、前記変位量を打ち消すための修正データを、前記位置制御信号または前記加工データに加算する加算部とを備えたことを特徴とする工作機械に係る。
【００１３】
この工作機械によれば、前記ワーク保持部に保持されたワークが、主軸に保持された工具によって加工される際に、前記駆動部を有する送り装置によって、ワーク保持部と主軸とのいずれか一方が駆動され、前記ワーク保持部と主軸とが相対的に移動される。また、制御部においては、ワークを工具により目標形状に加工するための加工データに従って位置制御信号が生成され、該位置制御信号により前記駆動部の送り動作が制御される。
【００１４】
そして、工具によってワークの加工が行われる際、工具がワークから受ける反力（すなわちワークが工具から受ける力の反力）が前記反力検出部によって検出され、この検出された反力に基づいて、変位量導出部により前記工具の変位量が導出される。この工具の変位量は、工具がワークから受ける加工反力により生じる工具自体の変位量と、上記加工反力により生じる、工具を支持する主軸系、コラム、ベッド、テーブルなどの各要素の変位量とを総合したものである。すなわち、上記加工反力の存在によって、工具の位置は、制御部による目標制御位置（司令値）より上記変位量だけずれたものとなる。
【００１５】
例えば、上記変位量導出部は、加工反力の大きさと上記要素全体を総合した変位量（すなわち、位置制御に係る目標制御位置に対する工具の上記変位量とから、上記工具ないし要素全体の剛性を反映した弾性定数を予め導出しておき、この弾性定数を用いて、上記のように、反力検出部によって検出された加工反力から、この加工反力に基づく工具の変位量を導出することができる。なお、上記変位量導出部は、上記弾性定数を構造力学などの計算結果から既知のものとして保有していてもよい。
【００１６】
次いで、加算部によって、前記変位量導出部によって導出された工具の変位量が受信され、前記変位量を打ち消すための修正データが、前記位置制御信号または前記加工データに加算される。
【００１７】
したがって、前記修正データが加算された前記位置制御信号または前記加工データは、ワークからの加工反力に起因する工具の変位量が補償された位置制御信号または加工データとなるので、これらにより、送り装置の送り動作が制御されると、加工反力による工具の変位量が補償されていなかった従来の工作機械と比較して、より正確に送り装置の移動位置を制御することができる。
【００１８】
更に、加工反力による工具の変位量を補償することで、この変位による位置制御の精度不良が抑制されるので、粗仕上げ・中仕上げ・仕上げ加工などの段階的な追い込み加工が不要となり、仮に、そのような段階的な加工を行う場合であっても、その加工精度を更に高めることが可能となる。また、送り装置の低速化を必要としないので、送り装置の加速性能を最大に生かした運動制御を実現することができ、送り装置の移動時間の短縮化を図ることができる。
【００１９】
また、上記の構成においては、前記駆動部は、駆動モータからなり、前記反力検出部は、前記駆動モータに流れる電流値の変化量に基づいて、前記反力を検出することが好ましい。
【００２０】
上記の構成によれば、前記駆動部が一般的な駆動モータから構成される際に、工具がワークから受ける加工反力を検出する反力検出部は、前記駆動モータに流れる電流値の変化量を観測することにより、前記加工反力を簡便に検出することができる。これにより、前記加工反力の検出とそれによる変位量の補正が実現されるので、装置を複雑化することなく、工作機械における加工反力ないし変位量の補正を効率的に実現することが可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
工具によってワークを加工する際に、工具がワークから受ける加工反力、に起因する工具の変位の影響を抑制して、段階的な追い込み加工や送り装置の低速化処理を必要とせず、高精度の加工を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る工作機械の外観を示す概略図である。
【図２】上記実施形態における送り装置の構成を示す概略図である。
【図３】上記実施形態における制御装置の構成例を示す説明図である。
【図４】上記実施形態における制御装置の他の構成例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の第一の実施の形態につき、図面を参照しつつ説明する。
〔１，工作機械の全体構成〕
【００２４】
図１に示すように、本例の工作機械１は、ワークWをクランプ（図示せず）で固定的に保持するテーブル２と、工具３が装着される主軸Ｓと、テーブル２を支えるサドル４と、テーブル２およびサドル４を、それぞれ図中のＹ軸方向、Ｘ軸方向に駆動モータにより送り動作させる送り装置５とを備えている。主軸Ｓは、コラムＣに対して、図中Ｚ軸方向（図中上下方向）に移動する主軸ヘッドＨに取り付けられており、Ｚ軸方向に自在に摺動することができる。工作機械１は、所定の加工データに従って、送り装置５および主軸ヘッドＨの動作を制御し、ワークWを工具３により３次元の目標形状に加工するものである。本実施例において、工具３はエンドミルから構成されるものとする。
【００２５】
工作機械１は、送り装置５によって、テーブル２をサドル４上で図中Ｙ軸方向に移動させるとともに、サドル４をそれを支持するベッドＢ上で図中Ｘ軸方向に移動させ、ワークWをＸＹ平面内で自在に送り動作させることができるようになっている。この送り動作は、制御装置２０（図２参照）によって制御されており、制御装置２０は、ワークWを目標形状に加工するための加工データに従って位置制御信号を生成し、該位置制御信号により、送り装置５における駆動部の送り動作を制御する。
【００２６】
図１は、本実施形態に係る工作機械１の外観を示したものであり、前記送り装置５の上段機構（Ｙ軸方向の送り機構）は、テーブル２をサドル４上でＹ軸方向に移動自在に支持する案内機構部６と、前記テーブル２を移動させる駆動機構部７とから構成されている。図２は、前記案内機構部６と前記駆動機構部７とからなる送り装置５の構成例を上面からみたものである。すなわち、図２は、テーブル２をサドル４上においてＹ軸方向に摺動させるための送り装置５の構成を示しており、テーブル２は、ボールねじ８の回転に従って図中Ｙ軸方向に摺動することができる。同図において、前記案内機構部６は、サドル４の上面に、前記Ｙ軸方向に沿って平行に配設された２本のガイドレール６ａ、このガイドレール６ａにそれぞれ係合され、これに案内されて移動する２つのスライダ６ｂとから構成され、各スライダ６ｂ上に載置，固定されたテーブル２のＹ軸方向への移動を案内する。
【００２７】
また、図２において、前記駆動機構部７は、前記２本のガイドレール６ａ間にこれに沿って配設されたボールねじ８と、サドル４の上面に固設され、前記ボールねじ８の両端部をそれぞれ回転自在に支持する支持部材９、同じくサドル４の上面に固設され、前記ボールねじ８をその軸中心に回転させる駆動モータ１０と、駆動モータ１０の回転量を検出する位置検出器１１、前記ボールねじ８に螺合し且つ前記テーブル２の下面に固設されたナット１２とから構成される。なお、図１のサドル４も、図２に示した前記案内機構部６および前記駆動機構部７と同様の機構を備えており、これによって、ベッドＢ上でＸ軸方向に自在に摺動することができる構成となっている。
【００２８】
〔２，制御装置の構成〕
上記に示した制御装置２０の構成（機能ブロック）を、図３を用いて説明する。
図３に示すように、制御装置２０は、加工プログラム記憶部２１，プログラム解析部２２，位置生成部２３，位置制御部２４，速度制御部２５，電流制御部２６，反力検出部２７，変位量導出部２８，加算部２９から構成される。
【００２９】
前記加工プログラム記憶部２１は、予め作成された加工プログラムを記憶する機能部であり、記憶された加工プログラムを前記プログラム解析部２２へ送信する。
【００３０】
前記プログラム解析部２２は、前記加工プログラム記憶部２１から受信した加工プログラムを解析して、前記送り装置５の送り速度や移動位置などに関する指令を抽出し、抽出した指令を前記位置生成部２３へ送信する。
【００３１】
前記位置生成部２３は、プログラム解析部２２から受信した信号を基に予め定められた時定数を加味して送り装置５の時間あたり（予め設定された時間あたり）の移動目標位置に関する信号（制御信号たる動作指令信号）を生成し、これを前記位置制御部２４へ逐次送信する。
【００３２】
前記位置制御部２４は、前記位置生成部２３から送信される動作指令信号（位置制御信号）に基づいて速度指令信号を生成し、生成した速度指令信号を前記速度制御部２５へ送信する。
【００３３】
前記速度制御部２５は、前記位置制御部２４から送信される速度指令信号と、前記位置検出器１１から送信（フィードバック）される実際の速度データとの偏差に基づいて電流指令信号を生成し、生成した電流指令信号を前記電流制御部２６へ送信する。
【００３４】
また、前記電流制御部２６は、前記速度制御部２５から送信される電流指令信号と、フィードバックされる実際の電流信号との偏差に基づいた駆動電流を前記駆動モータ１０に送信する。そして、かかる駆動電流によって駆動モータ１０の作動が制御される。
【００３５】
以上のように、構成された本実施形態の工作機械１においては、まず、加工プログラム記憶部２１に格納された加工プログラムがプログラム解析部２２によって読み出され、当該プログラム解析部２２により加工プログラム中の送り速度や移動位置などに関する指令が抽出され、抽出された指令が位置生成部２３へ送信される。
【００３６】
そして、位置生成部２３は、プログラム解析部２２から送信された信号を基に、動作指令信号を生成して、これを位置制御部２４に送信する。
【００３７】
ついで、位置制御部２４は、受信した動作指令信号を基に速度指令信号を生成して速度制御部２４に送信し、速度制御部２４は受信した速度指令信号を基に電流指令信号を生成して電流制御部２６に送信し、電流制御部２６は受信した電流指令信号を基に駆動指令信号を生成して駆動モータ１０に送信し、かかる駆動指令信号によって駆動モータ１０が駆動，制御される。
【００３８】
そして、その際、位置検出器１１からフィードバックされる現在速度データによって、速度に関する追従誤差が補償され、実電流信号のフィードバックによって、電流に関する追従誤差が補償される。
【００３９】
反力検出部２７は、工具３がワークＷから受ける反力の大きさを検出する機能部である。反力検出部２７が上記反力を検出する具体的動作を説明するために、図１の工作機械においてエンドミルからなる工具３を用いて、その軸心と平行な面を削り込むケースを考える。この場合のエンドミルの動作方向をＸ軸方向とし、Ｙ軸方向の正方向にワークWを削り込むように力を加えると、その加工反力ＦがＹ軸の負方向に発生する。このため、工具３には、前記位置制御に係る目標制御位置に対してΔだけの変位が発生する。この変位Δは、加工反力Ｆにより工具３自体の変位量と、加工反力Ｆにより工具３を支持する主軸、コラム、ベッド、テーブルなどの各要素の変位量とが総合ないし加算されたものである。この変位Δの発生によって、加工面の位置は本来指令した位置に対してＹ軸方向の負方向にΔだけずれ、削り込みが足りない状態となってしまう。
【００４０】
反力検出部２７は、駆動モータ１０の電流値を観測することにより、工具３における変位Δの原因となる加工反力Ｆを検出する。この加工反力の大きさは、ワークＷが工具３から受けるＹ軸方向の力の大きさに等しく、ワークＷはテーブル２にクランプされているので、このワークＷが受ける力はテーブル２を介してＹ軸方向の駆動モータ１０に伝達される。したがって、駆動モータ１０に伝達される力（すなわち駆動モータ１０のトルク値の変化）を観測することによって、上記の加工反力Ｆを検出することができる。
【００４１】
ここでの重要な前提として、前述のようなボールねじ駆動の場合でも、ワークWに働くＹ軸方向の力は、駆動モータ１０まで伝わることを確認しておく。正動作の力伝達（駆動モータ１０からテーブル２への力伝達）と逆動作の力伝達（テーブル２から駆動モータ１０への力伝達）の伝達率の比Ａは、次の数式１で表される。
（式１）
Ａ=（ｔａｎθ−ボールの摩擦係数）／ｔａｎθ
数式１において、ボールの摩擦係数は、０．００１〜０．００３であるから、逆動作の伝達値を低く見積もる値として、上記の値のうち、ボールの摩擦係数に０．００３の値を採用して以下試算する。数式１において、θはねじの溝の傾きなので、ボールねじの直径を４０ｍｍ、リードを２０ｍｍとすると、数式２が成り立つ。
（式２）
ｔａｎθ＝２０／（４０＊π）＝０．１５９
このｔａｎθの値を数式１に代入すると、伝達率比Ａは次のとおりとなる。
（式３）
Ａ=（０．１５９−０．００３）／０．１５９＝０．９８
すなわち、ボールねじを用いた逆動作（テーブル２から駆動モータ１０への力伝達）の場合の力伝達効率は、正動作（駆動モータ１０からテーブル２への力伝達）のときの伝達効率を基準（１００％）として、約２％しか低下しないことがわかる。つまり、逆動作における力伝達効率は、正動作と同様、十分に高いので、ワークWに働くＹ軸方向の力がボールねじ９を介して駆動モータ１０に伝達される場合であっても、その力の大きさは、駆動モータ１０におけるトルク（電流値）の値に、十分に反映される。
【００４２】
したがって、反力検出部２７は、駆動モータ１０の電流値（トルク値）の変化量を観測することによって、テーブル２を介して駆動モータ１０に伝達された力を検出することができる。ここで、電流値自体ではなく、その変化量を観測するのは、工具３がワークＷと接触していない状態、すなわち工具３の加工反力による変位量がゼロの状態においても、駆動モータ１０には、所定の電流値（バックグラウンド成分）が存在しており、この分は、工具３の加工反力ないしその変位と無関係なので、このようなバックグラウンド成分を引いた電流値の差分を、上記加工反力と関連づけるべきであるからである。
【００４３】
すなわち、反力検出部２７は、駆動モータ１０の電流値の変化量（差分）を検出することにより、上記加工反力を検出することができる。もっとも、実際のトルク値には、各種の損失（定常摩擦項、粘性摩擦項、ボールねじの伝達効率など）が生じているので、駆動モータ１０の電流値の変化量だけでなく、駆動モータ１０の回転数の変化量を併せて検出した方が、より正確なトルク値、すなわち加工反力を検出することができる。
【００４４】
変位量導出部２８は、反力検出部２７によって検出された加工反力の大きさに基づいて、工具３の変位量を導出する機能部である。具体的には、変位量導出部２８は、加工反力Ｆと変位量Δとの関係式（Ｆ＝Ｋ×Δ）から、工具３の変位量Δを導出する。ここで、弾性定数Ｋは、あらかじめ導出しておく必要があり、このＫは、工具３の他、工具３を支持する主軸系、コラム、ベッド、テーブルなどの各要素の剛性が総合された値である。構造力学によって、解析的にＫを導出してもよいが、このような計算は複雑かつ煩雑なものとなる。
【００４５】
そこで、変位量導出部２８は、次のようにして、位置制御に係る目標制御位置に対する工具の変位量から、弾性定数Ｋの値を容易に実測することができる。
図１の工作機械において、例えばＹ軸方向に十分な厚みがあるワークWの両側を、エンドミルからなる工具３で、所定の寸法Ｔを目指して加工する。このときのＹ軸方向のトルク（駆動モータ１０の電流値の変化分）を観測しておき、加工反力の大きさ（Ｆ）を検出しておく。仕上がったワークＷの寸法は、前述のように、加工反力による工具の変位量Δの分だけ目標制御位置に対して削り込みが足りないものとなり（ワークＷの両側から加工するので、合計２Δの削り込みが不足する）、仕上がりワークＷの寸法は、目標寸法より２Δだけ大きくなる。したがって、実際に得られたワークWの寸法と指令寸法との差（２Δ）を半分にすれば、Δの値が判明し、加工反力の大きさ（Ｆ）と変位量（Δ）との組み合わせが得られる。これにより、Ｆ＝Ｋ×Δの関係から弾性定数Ｋの値を求めることができる。
【００４６】
また、変位量導出部２８が、弾性定数Ｋの値を求める他の方法として、ワークWを工具３で加工する際に、座標エンコーダなどを用いて、工具３の実座標移動量（変位量）を実測する一方、加工反力の大きさ（Ｆ）に比例する因子として加工方向（例えばＹ軸）の駆動モータ１０に生じる電流値の変化を観測しておき、このときの工具３の変位量Δと電流値の変化量とを記録しておくことにより、弾性定数Ｋの値を求めることもできる。
【００４７】
弾性定数Ｋの値は、工具３の種類によっても異なってくるので、理想的には、使用するあらゆる工具３に対して、弾性定数Ｋをあらかじめ測定しておき、実際に用いる工具３に対応する弾性定数Ｋの値を用いて、加工反力Ｆから変位量Δを導出することが望ましい。しかし、簡略化のために、工具３の属性（種類や使用状況）をいくつかのタイプに分類して、タイプごとに代表値としての弾性定数Ｋを測定しておき、その代表値たる弾性定数Ｋを用いてもよい。工具３を分類するための属性としては、工具３の種類、工具径、突き出し量、切削条件（切り込み量など）、工具３を配設する高さ（配設高さが高いほど不安定で工具３が変位しやすい）などが挙げられる。
【００４８】
また、弾性定数Ｋの値の正確さをある程度犠牲にして、その求め方を簡略化する場合には、十分に剛性が高い工具３（例えば、短く太いエンドミル）を用いて実測したＫの値を画一的に各種工具３に対して用いてもよい。この測定で求めた画一的なＫの値には、工具３自体の剛性（柔らかさ）は十分に反映されていないが、工具３以外の部分（主軸、コラム、ベッド、テーブルなどの各装置要素）の剛性については評価されているので、暫定値としては実用的である。
【００４９】
加算部２９は、図３に示すように、変位量導出部２８によって導出された前記変位量Δを受信して、この変位量を打ち消すための修正データを、位置生成部２３から送信される動作指令信号（位置制御信号）に加算する構成となっている。これにより、本実施形態の工作機械１は、加工反力による工具３の変位量Δを補正することができるので、加工反力に起因する工具３の変位による削り込みの不足などを防止し、加工面の位置を本来指令した位置に対して正しく配置し、精度の良い加工が可能となる。
【００５０】
なお、図３では、加算部２９は、前記修正データを、位置生成部２３から送信される動作指令信号（位置制御信号）に加算する構成としたが、これに代えて、図４に示すように、加算部２９は、上記修正データを、プログラム解析部２２により抽出された加工プログラム中の移動位置などに関する指令信号に直接加算して補償してもよい。その他、修正データを直接的に加工プログラムに織り込む構成を採用することによって、前記加工反力による変位を補償してもよいし、修正データを位置制御部２４からの出力に加算することによって前記加工反力による変位を補償してもよい。
【００５１】
前述では、図１において、エンドミルの動作方向をＸ軸方向とし、Ｙ軸方向にワークWを削り込むように力を加える場合の加工反力による変位量の補償を説明したが、加速、減速の影響が無視できると仮定すると、エンドミルの動作方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸方向にワークWを削り込むように力を加える場合の加工反力についても、基本的には上述と同様に変位量を補償することができる。
【００５２】
図１のように、複数方向の送り装置を備えた工作機械については、各送り軸方向の加工反力をそれぞれの反力検出部によって測定し、この検出反力に基づいて導出した工具の加工反力補償を、各送り軸方向について行うとよい。
【００５３】
また、上記の例では、反力検出部２７、変位量導出部２８、加算部２９を、制御装置２０の内部構成としたが、これら反力検出部２７、変位量導出部２８、加算部２９を、制御装置２０の外部構成としてもよい。
【００５４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の採り得る具体的な態様は、何らこれに限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上説明したように、本発明は、ワークを保持するワーク保持部と工具を保持する主軸とを備え、加工データに基づいてワークを目標形状に加工する工作機械に好適に利用できるものである。
【符号の説明】
【００５６】
１    工作機械
２    テーブル
３    工具
４    サドル
５    送り装置
６    案内機構部
７    駆動機構部
８    ボールねじ
１０  駆動モータ
１１  位置検出器
１２  ナット
２０  制御装置
２１  加工プログラム記憶部
２２  プログラム解析部
２３  位置生成部
２４  位置制御部
２５  速度制御部
２６  電流制御部
２７  反力検出部
２８  変位量導出部
２９  加算部
Ｂ    ベッド
Ｃ    コラム
Ｈ    主軸ヘッド
Ｓ    主軸
Ｗ    ワーク
【図１】
0005897891.tif 000002
【図２】
0005897891.tif 000003
【図３】
0005897891.tif 000004
【図４】
0005897891.tif 000005