(57)【要約】【課題】加工工具の先端位置の変化量または変化率が、ある程度の大きさを有している場合であっても、その先端位置をより正確に推定することが可能であり、加工工具の材質や長さ、及び主軸の回転速度等にかかわらず加工中の熱変位による誤差をより抑制することが可能であり、暖機運転時間をより短くすることが可能な加工装置を提供する。【解決手段】加工を開始する前に、加工で用いる回転速度で主軸を回転させ、工具先端位置測定手段からの信号に基づいて加工工具の先端位置（Ｇ１）を求めるとともに、主軸変位量測定手段からの信号に基づいて主軸の熱変位量（Ｇ２）を求め、求めた熱変位量（Ｇ２）に対する先端位置（Ｇ１）の比である補正係数（Ｇ３）を求め、加工を開始後は、求めた補正係数（Ｇ３）と主軸変位量測定手段からの信号を用いて、切込み移動手段の制御量を補正しながら加工する。【選択図】図５
2008264883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動手段によって回転する主軸と、
前記主軸の回転軸に対して同軸上に設けられて回転するとともに先端でワークを加工する加工工具と、
前記回転軸方向に沿って前記加工工具の先端に対するワークの位置を相対的に進退可能な切込み移動手段と、
非加工時において前記加工工具における前記回転軸方向の先端位置を直接的に検出可能な工具先端位置測定手段と、
加工時において前記加工工具とワークに干渉することなく前記主軸における前記回転軸方向の熱変位量を検出可能な主軸変位量測定手段と、
前記回転駆動手段と前記切込み移動手段を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段にて、前記主軸変位量測定手段からの信号に基づいて、加工中における前記切込み移動手段の制御量を補正する加工装置において、
前記制御手段は、
加工を開始する前に、前記回転駆動手段を制御して加工で用いる回転速度で前記主軸を回転させ、前記工具先端位置測定手段からの信号に基づいて前記加工工具の先端位置を求めるとともに、前記主軸変位量測定手段からの信号に基づいて前記主軸の熱変位量を求め、求めた前記熱変位量に対する前記先端位置の比である補正係数を求め、
加工を開始後は、求めた前記補正係数と前記主軸変位量測定手段からの信号を用いて、前記切込み移動手段の制御量を補正しながら加工する、
加工装置。
【請求項２】
請求項１に記載の加工装置であって、
前記制御手段は、
加工を開始する前は、所定タイミング毎に前記補正係数を求め、前記補正係数の変化量または変化率が許容値未満になった場合に暖機運転が終了したと判断し、
前記暖機運転の終了の判断後に加工を開始する、
加工装置。
【請求項３】
請求項１に記載の加工装置であって、
前記制御手段は、
加工を開始する前は、所定タイミング毎に前記補正係数を求め、前記補正係数が許容範囲内になった場合に暖機運転が終了したと判断し、
前記暖機運転の終了の判断後に加工を開始する、
加工装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の加工装置であって、
前記制御手段は、
前記補正係数の変化量または変化率の許容値、あるいは前記補正係数の許容範囲を、粗加工工程、精加工工程、仕上げ加工工程、の各工程で切り替える、
加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主軸の熱変位に伴う誤差を補正可能な加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、モータ等の回転駆動手段にて回転する主軸の先端に加工工具を備えた加工装置では、回転駆動手段の発熱や、主軸の軸受け部の発熱等による主軸の熱変位によって、加工工具の先端の位置が変位し、誤差が発生することが知られている。
しかし、加工工具の先端で加工する加工装置では、加工中に加工工具の先端位置の変位量を測定することはできない。
また、主軸の回転を開始した直後の暖機運転中は温度の変化量が大きく、熱変位量の変化も大きい。従って、一定時間の暖機運転を行って熱変位量が安定した後に加工を開始している。暖機運転を行う一定時間は、熱変位量が安定するまでの充分な時間が経験的に設定されており、必要以上に長い時間となって加工効率を低下させる場合がある。更に、加工工具はワークの材質や加工工程（粗加工工程、精加工工程、仕上げ加工工程等）毎に交換される場合もあり、暖機運転は頻繁に行われている。
また、ワークの材質や加工工程毎に主軸の回転速度が異なる場合があり、主軸の回転速度による発熱量の違いから変位量も変化する。
【０００３】
そこで、特許文献１に記載された従来技術では、主軸の後端部に主軸の熱変位量を測定可能な測定手段を設け、主軸の回転速度に応じた、この測定手段による変位量に対する主軸の前端部の熱変位量を予め実測等して記憶手段に記憶している。そして、加工中は、測定手段にて測定した主軸の後端部の熱変位量から主軸の先端部の熱変位量を求める（主軸の回転速度に応じて求め、後端部の熱変位量に補正係数を乗じて先端部の熱変位量を求める）ことで加工工具の先端位置を補正し、加工中の加工工具の先端位置を測定できなくても主軸の回転速度に応じた熱変位量による誤差を抑制できる、工作機械の主軸熱変位補正装置が提案されている。
【０００４】
また、特許文献２に記載された従来技術では、加工を行う前の暖機運転中に加工工具の先端の位置を測定し、前記加工工具の先端の位置の変化量または変化率が、予め設定された範囲内になり、加工工具の先端の位置が安定した場合に暖機運転が終了したと判定し、必要以上に長い暖機運転を避けることができる工作機械が提案されている。
【特許文献１】特開平１−２７４９５１号公報
【特許文献２】特開２００４−２６１９３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、予め算出しておいた「主軸回転数に応じた主軸先端部の熱変位量と主軸後端部の熱変位量の比（＝補正係数）」を用いている。このデータが予め記憶しておいた固定値であるため、加工装置の使用環境（例えば、室温、加工工具の種類）が「主軸回転数に応じた主軸先端部の熱変位量と主軸後端部の熱変位量の比（＝補正係数）」のサンプル時と異なる場合、誤差が生じる。更に、この点に関して特許文献１では、主軸の前端部に設けられる加工工具の熱変位量を補正することまでは記載されていない。主軸が熱変位するのと同様に、加工工具も熱変位し、その材質や長さで熱変位量も変化する。従って、より正確に誤差を補正するためには、加工工具の材質や長さ毎の特性（グラフ等）を予め記憶手段に記憶しておかなければならず、非常に手間がかかる。また、熱変位量が安定するまでの暖機運転の終了を適切に判定していないため、暖機運転時間が必要以上に長くなる可能性がある。
また、特許文献２に記載された従来技術では、加工工具の先端位置が安定した場合（変化量または変化率が所定範囲内に収まった場合）に暖機運転が終了したと判定して加工を開始しているが、加工工具の先端位置が安定するまでは、やはり長い時間を要する。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、加工工具の先端位置の変化量または変化率が、ある程度の大きさを有している場合であっても、その先端位置をより正確に推定することが可能であり、加工工具の材質や長さ、及び主軸の回転速度等にかかわらず加工中の熱変位による誤差をより抑制することが可能であり、暖機運転時間をより短くすることが可能な加工装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための手段として、本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりの加工装置である。
請求項１に記載の加工装置は、回転駆動手段によって回転する主軸と、前記主軸の回転軸に対して同軸上に設けられて回転するとともに先端でワークを加工する加工工具と、前記回転軸方向に沿って前記加工工具の先端に対するワークの位置を相対的に進退可能な切込み移動手段と、非加工時において前記加工工具における前記回転軸方向の先端位置を直接的に検出可能な工具先端位置測定手段と、加工時において前記加工工具とワークに干渉することなく前記主軸における前記回転軸方向の熱変位量を検出可能な主軸変位量測定手段と、前記回転駆動手段と前記切込み移動手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段にて、前記主軸変位量測定手段からの信号に基づいて、加工中における前記切込み移動手段の制御量を補正する加工装置である。
前記制御手段は、加工を開始する前に、前記回転駆動手段を制御して加工で用いる回転速度で前記主軸を回転させ、前記工具先端位置測定手段からの信号に基づいて前記加工工具の先端位置を求めるとともに、前記主軸変位量測定手段からの信号に基づいて前記主軸の熱変位量を求め、求めた前記熱変位量に対する前記先端位置の比である補正係数を求め、加工を開始後は、求めた前記補正係数と前記主軸変位量測定手段からの信号を用いて、前記切込み移動手段の制御量を補正しながら加工する。
【０００７】
また、本発明の第２発明は、請求項２に記載されたとおりの加工装置である。
請求項２に記載の加工装置は、請求項１に記載の加工装置であって、前記制御手段は、加工を開始する前は、所定タイミング毎に前記補正係数を求め、前記補正係数の変化量または変化率が許容値未満になった場合に暖機運転が終了したと判断し、前記暖機運転の終了の判断後に加工を開始する。
【０００８】
また、本発明の第３発明は、請求項３に記載されたとおりの加工装置である。
請求項３に記載の加工装置は、請求項１に記載の加工装置であって、前記制御手段は、加工を開始する前は、所定タイミング毎に前記補正係数を求め、前記補正係数が許容範囲内になった場合に暖機運転が終了したと判断し、前記暖機運転の終了の判断後に加工を開始する。
【０００９】
また、本発明の第４発明は、請求項４に記載されたとおりの加工装置である。
請求項４に記載の加工装置は、請求項２または３に記載の加工装置であって、前記制御手段は、前記補正係数の変化量または変化率の許容値、あるいは前記補正係数の許容範囲を、粗加工工程、精加工工程、仕上げ加工工程、の各工程で切り替える。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の加工装置では、主軸の熱変位量に対する加工工具の先端位置（変位量）である「比」を補正係数として、加工中はこの補正係数と主軸の熱変位量（主軸変位量測定手段からの信号から求める量）を用いて切込み移動手段の制御量を補正する。
これにより、加工工具の材質や長さ、及び主軸の回転速度等にかかわらず加工中の熱変位による誤差をより抑制することが可能である。また、加工工具の材質や長さ、及び主軸の回転速度等に応じた種々の補正係数を予め用意する必要がなく、実機で最適な補正係数を求めることができるので便利である。
【００１１】
また、請求項２に記載の加工装置では、加工工具の材質や長さ、及び主軸の回転速度等に応じて種々の補正係数（比）が存在したとしても、所定タイミング毎に求めた補正係数（比）の変化量または変化率が許容値以下となって安定した場合に暖機運転が終了したと判定する。この場合、加工工具の先端位置の変化量または変化率が、ある程度の大きさを有している場合（加工工具の先端位置が安定する前の場合）であっても、補正係数（比）の値が先に安定する傾向にあるため、暖機運転時間をより短く且つ適切に判定することができる（補正係数（比）が安定していれば、加工工具の先端位置をより正確に推定することができるので、加工を開始することができる）。
【００１２】
また、請求項３に記載の加工装置では、所定タイミング毎に求めた補正係数（比）が許容範囲内となった場合に暖機運転が終了したと判定する。この場合、加工工具の先端位置の変化量または変化率が、ある程度の大きさを有している場合（加工工具の先端位置が安定する前の場合）であっても、補正係数（比）の値が先に安定する傾向にあるため、暖機運転時間をより短く且つ適切に判定することができる（補正係数（比）が安定していれば、加工工具の先端位置をより正確に推定することができるので、加工を開始することができる）。
【００１３】
また、請求項４に記載の加工装置では、加工工程に応じた加工精度を満足できるように（要求精度が高い工程では比較的長い暖機時間、要求精度が低い工程では比較的短い暖機時間等）暖機運転の終了を適切に判定することができ、加工効率を更に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明の加工装置１の一実施の形態における概略外観図（斜視図）を示しており、図２は当該加工装置１の概略接続図（側面図）の例を示している。なお、全ての図において、Ｚ軸は加工工具ＴがワークＷに切込む方向を示し、Ｙ軸は鉛直方向（上向き）を示し、Ｘ軸は、Ｚ軸とＹ軸の双方に直交する方向を示している。
【００１５】
●［加工装置１の外観と接続（図１、図２）］
図１の例に示す加工装置１は、基台２上に載置したコラム１４に主軸ハウジング１２が固定されており、主軸ハウジング１２内には、モータ等の回転駆動手段によって回転する主軸１０が設けられている（図３参照）。また、主軸１０の先端には、主軸１０の回転軸（Ｚ軸方向に平行）と同軸上に、先端部ＴＳでワークＷを加工する加工工具Ｔが設けられている。
ワークＷはテーブル２０に固定されており、テーブル２０にはボールネジＮＺに嵌合されたナット部２２が接続されている（図２参照）。Ｚ軸移動手段ＭＺ（モータ等で構成され、切込み移動手段に相当する）はボールネジＮＺを回転させて、テーブル２０をＺ軸方向に沿って移動させることが可能であり、Ｚ軸方向に沿って、加工工具Ｔの先端部ＴＳに対するワークＷの位置を相対的に進退移動が可能である。
【００１６】
次に図２を用いて制御手段４０（数値制御装置等）の入出力及び制御の例について説明する。
制御手段４０は、Ｚ軸移動手段ＭＺに設けられたエンコーダＥＺからの信号ＳＡ２に基づいて、加工装置１上におけるテーブル２０の位置を検出可能であり、Ｚ軸移動手段ＭＺに駆動信号ＳＡ１を出力してテーブル２０の位置を制御することでワークＷに対する工具の切込み量を制御する。
また、制御手段４０は、主軸１０を回転させる回転駆動手段に駆動信号ＳＢ１を出力して主軸１０の回転を制御する。なお、図示省略するが、制御手段４０はエンコーダ等を用いて回転駆動手段の回転速度を取り込み、主軸１０の回転速度を制御する。
また、制御手段４０は、主軸１０に設けられた主軸変位量測定手段ＳＨ（図３参照）からの信号ＳＢ２に基づいて、主軸変位量測定手段ＳＨの測定個所における主軸１０の変位量（Ｚ軸方向の変位量）を求めることが可能である。
また、制御手段４０は、テーブル２０における加工工具側に設けられた工具先端検出ユニット３０に制御信号ＳＣ１を出力して、工具先端検出ユニット３０の上面の蓋部を開口して工具先端位置測定手段３２（図４参照）を上昇させ、工具先端位置測定手段３２からの信号ＳＣ２に基づいて、加工工具Ｔの先端部ＴＳの位置（Ｚ軸方向の位置）を直接的に求めることができる。
なお、図１及び図２の例では、加工工具Ｔに対するワークＷのＸ軸方向の相対位置、及びＹ軸方向の相対位置を移動させる移動手段を省略しているが、テーブル２０または主軸１０をＸ軸方向に相対的に移動させるＸ軸移動手段、及びテーブル２０または主軸１０をＹ軸方向に相対的に移動させるＹ軸移動手段を備えてもよい。
【００１７】
●［主軸１０の構成と主軸１０の熱変位量の測定方法（図３）］
図３は、主軸ハウジング１２の内部構造を示す断面図（主軸１０の回転軸を通るＹＺ平面による断面）である。
主軸１０は、軸受け１６（ベアリング等）を介して主軸ハウジング１２内に固定されており、例えばコイル１５に通電されると回転する。
主軸ハウジング１２はコラム１４に固定されており、コラム１４には、主軸ハウジング１２と別体で構成されたアーム１８が固定されている。そしてアーム１８の先端には、主軸変位量測定手段ＳＨ（ギャップセンサ等）が設けられており、主軸変位量測定手段ＳＨは、主軸１０に形成された検出面Ｍまでの間隔ΔＤ（ギャップ）に応じた検出信号を制御手段４０に出力する。
なお、主軸変位量測定手段ＳＨは、加工工具ＴがワークＷを加工中であっても測定可能な位置であれば、図３の例に示す位置に限定されず、主軸１０の任意の位置に設けることができる。
【００１８】
●［加工工具Ｔの先端部ＴＳの直接的な測定方法（図４）］
図４は、制御手段４０からの制御信号ＳＣ１によって工具先端検出ユニット３０の上面の蓋部が開口されて（図示省略）工具先端位置測定手段３２が加工工具Ｔの位置まで上昇した図を示している。なお、工具先端位置測定手段３２は、例えばレーザ光ＬＡの遮光によって加工工具Ｔの先端部ＴＳの位置を直接的に高精度に検出可能な測定手段であるが、加工工具ＴがワークＷを加工中には使用することができない。なお、後述する図７の説明（ステップＳ１４、ステップＳ２４の説明）に記載するように、工具先端位置測定手段３２にて先端部ＴＳの位置を検出する際は、加工で用いる回転速度（ステップＳ１１）にて加工工具Ｔが回転中である。
工具先端位置測定手段３２を用いるメリットとしては、工具先端位置測定手段３２で加工工具Ｔの先端位置（先端部ＴＳの位置）を、実機上で直接検出して加工開始点を設定するので、機械原点を加工開始点として用いる場合に比べて、ベッドやコラム等の熱変位誤差をキャンセルすることができる点、また、工具先端位置測定手段３２がワークＷに近い程（実際の被加工個所に近い程）ワークＷと工具先端位置測定手段３２の間の熱変位誤差を小さくすることができる点、及びこれらが実機の使用環境（室温、加工工具の種類等）で実施可能な点、が挙げられる。
【００１９】
●［加工工具Ｔの先端部ＴＳの位置と、主軸１０の熱変位量との関係（図５）］
図５に示すグラフは、横軸を時間軸、縦軸を変位量（グラフＧ１、グラフＧ２）または補正係数（グラフＧ３）としたものであり、タイミングＴａにて主軸１０の回転を開始（加工で用いる回転速度に設定）した場合の実測値の例である。グラフＧ１は工具先端位置測定手段３２からの信号に基づいて測定した加工工具Ｔの先端部ＴＳの位置を示しており、グラフＧ２は主軸変位量測定手段ＳＨからの信号に基づいて測定した主軸１０の検出面Ｍの変位量を示しており、グラフＧ３は「グラフＧ１の値／グラフＧ２の値」（＝主軸１０の検出面Ｍの変位量に対する加工工具Ｔの先端部ＴＳの位置）を示している。
なお、加工工具Ｔの先端部ＴＳでワークＷを加工中は、工具先端位置測定手段３２を使用できないため（グラフＧ１）を得ることはできないが、主軸変位量測定手段ＳＨは加工中であっても使用することができるため（グラフＧ２）を得ることは可能である。
【００２０】
図５のグラフからわかるように、加工工具Ｔの先端部ＴＳの位置（変位量）の値（グラフＧ１）は、主軸１０の回転を開始（タイミングＴａ）した後、徐々に大きくなるが、その傾きは一定でない。同様に、主軸１０の検出面Ｍの変位量（グラフＧ２）も主軸１０の回転を開始した後、徐々に大きくなるが、その傾きは一定でない。
しかし、主軸１０の検出面Ｍの変位量に対する加工工具Ｔの先端部ＴＳの位置（グラフＧ３）は、主軸１０の回転を開始して期間Ｔ１が経過後には、その値がほぼ一定となっていることがわかる。このグラフＧ３の値を熱変位量の補正係数として用いる。すなわち、期間Ｔ１を経過後は、「主軸１０の検出面Ｍの変位量」×「補正係数」から、より正確な加工工具Ｔの先端部ＴＳの位置を求める（推定する）ことができる。
【００２１】
先端部ＴＳの位置は、主軸１０の材質（熱膨張係数）と長さと回転速度、加工工具Ｔの材質（熱膨張係数）と長さ、等による熱変位量で決まり、その傾きも一定ではない。しかも、加工工具ＴはワークＷの種類や加工工程によって種々のものに交換され、同一のワークＷであっても、粗加工工程と仕上げ加工工程で異なる加工工具Ｔに交換され、主軸１０の回転速度がそれぞれの工程で異なる場合もある。
また、検出面Ｍの変位量も、主軸１０の材質（熱膨張係数）と長さと回転速度、及び主軸１０における検出面Ｍの位置、アーム１８の材質（熱膨張係数）と長さ、等による熱変位量で決まり、その傾きも一定ではない。
しかし、上述したように、期間Ｔ１を経過後は補正係数が安定するため、「主軸１０の検出面Ｍの変位量」×「補正係数」から、先端部ＴＳの位置をより正確に求めることができる。
本実施の形態にて説明する加工装置１では、加工で用いる回転速度で主軸１０を回転させて、この暖機運転中にこの補正係数を求め、主軸１０の材質と長さと回転速度、及び加工工具Ｔの材質と長さ等にかかわらず、主軸１０を含む加工工具Ｔに固有の補正係数を自動的に求めることができるので手間もなく、非常に高精度な加工を行うことができる。
【００２２】
時間Ｔｂ以降では、安定した補正係数を用いて先端部ＴＳの位置を求めて（推定して）加工を行うことが可能であるため、この「期間Ｔ１」を「暖機運転期間」とみなすことができ、時間Ｔｂにて暖機運転が終了したと判定することができる。
従来技術による暖機運転の終了の判定は、加工工具Ｔの先端部ＴＳの位置の変化量または変化率が所定範囲内になった場合に暖機運転の終了を判定していたため、例えば図５におけるグラフＧ１の変化量または変化率が所定範囲となった時間Ｔｃ以降で暖機運転の終了を判定していた。従って、従来技術では、期間Ｔ２が暖機運転期間と判定されていた。
これに対して本実施の形態にて説明した加工装置１では、加工時において加工工具ＴとワークＷに干渉することなく主軸１０の回転軸方向の変位量を検出可能な主軸変位量測定手段ＳＨを備えている。そして、主軸１０の回転を開始してからの暖機運転中は、工具先端位置検出手段３２からの信号に基づいた先端部ＴＳの位置（Ａ）と、主軸変位量測定手段ＳＨからの信号に基づいた主軸１０の熱変位量（Ｃ）と、主軸１０の熱変位量に対する先端部ＴＳの位置（＝Ａ／Ｃ）を補正係数として求め、この補正係数の変化量が許容値未満となった場合（つまり、グラフＧ３の変化量が許容値未満となった場合）に暖機運転が終了したと判定する。
本実施の形態による加工装置１では、暖機運転の終了判定を「先端部ＴＳの位置（絶対位置）の安定」でなく、「主軸１０の変位に対する先端部ＴＳの変位（＝相対的な比）の安定」とすることで、先端部ＴＳの変位の変化量がある程度の大きさを有して従来では暖機運転中と判断された期間（図５の例では時間Ｔｂから時間Ｔｃの期間）であっても補正係数が安定していることより暖機運転の終了を判定して当該補正係数を用いた高精度な加工を開始することが可能である。すなわち、加工精度の確保と暖機運転時間の短縮とを両立することができる。
【００２３】
●［制御手段４０による熱変位量の補正方法（図６）］
図６は、制御手段４０によるワークＷの加工中の熱変位補正制御の制御ブロック図の例を示している。
主軸変位量測定手段ＳＨからの信号（アナログ信号）は、増幅器Ｃ１０にて所定倍率に増幅され、１次遅れ変換器Ｃ２０を介してＡ／Ｄ変換器Ｃ３０に入力されてデジタル値に変換される。
そして、デジタル値に変換された主軸変位量測定手段ＳＨからの信号は、乗算器Ｃ４０にて補正係数が乗算され、先端部ＴＳの変位量が求められる。求められた先端部ＴＳの変位量は補正ブロックＣ５０から加工装置原点オフセットとして出力され、Ｚ軸移動手段ＭＺの切込み制御量が補正される。なお、Ｃ５０ｆは、補正ブロックＣ５０から乗算器Ｃ４０に出力される所定時間間隔の演算タイミング指示である。
【００２４】
●［暖機運転の終了判定と補正係数を求める処理手順（図７）］
次に図７に示すフローチャートを用いて、暖機運転の終了判定と、熱変位に伴う先端部ＴＳの位置を補正する補正係数を求める処理手順について説明する。制御手段４０は、図７のフローチャートに示す処理を行って補正係数を求めた後、図６の例に示した制御ブロック図に従った制御を行い、Ｚ軸移動手段ＭＺの切込み制御量を補正しながらワークＷを加工する。
【００２５】
ステップＳ１０では、工具交換を行う。なお、工具交換は、加工装置１が行ってもよいし、作業者が行ってもよい。
ステップＳ１１では、制御手段４０は、回転駆動手段を制御して加工で用いる回転速度で主軸１０の回転を開始させ、ステップＳ１２に進む。
ステップＳ１２では、サンプリング数（ｎ）を初期値（１）に設定し、ステップＳ１４に進む。
ステップＳ１４では、工具先端位置測定手段３２からの信号に基づいて加工工具Ｔの先端部ＴＳの位置Ａn（この場合、Ａ1）を求め、ステップＳ１６に進む。
ステップＳ１６では、主軸変位量測定手段ＳＨからの信号に基づいて主軸１０の検出面Ｍの変位量Ｃn（この場合、Ｃ1）を求め、ステップＳ１８に進む。
ステップＳ１８では、求めた先端部ＴＳの位置Ａ1と検出面Ｍの変位量Ｃ1を用いて補正係数α1（＝Ａ1／Ｃ1）を求め、ステップＳ２０に進む。
【００２６】
ステップＳ２０では、予め設定されたサンプリング時間（Ｔｓ）が経過するまで待機し、待機が終了したらステップＳ２２に進む。
ステップＳ２２では、サンプリング数（ｎ）を更新（ｎ＝ｎ＋１）し、ステップＳ２４に進む。
ステップＳ２４では、工具先端位置測定手段３２からの信号に基づいて加工工具Ｔの先端部ＴＳの位置Ａnを求め、ステップＳ２６に進む。
ステップＳ２６では、主軸変位量測定手段ＳＨからの信号に基づいて主軸１０の検出面Ｍの変位量Ｃnを求め、ステップＳ２８に進む。
ステップＳ２８では、求めた先端部ＴＳの位置Ａnと検出面Ｍの変位量Ｃnを用いて補正係数αn（＝Ａn／Ｃn）を求め、ステップＳ３０に進む。
【００２７】
ステップＳ３０では、今回求めた補正係数αnと前回求めた補正係数αn-1との差から、補正係数の変化量（Δα）を求め、求めた変化量が許容値未満であるか否かを判定する。なお、許容値の値は適宜設定され、今回求めた補正係数αnと前回求めた補正係数αn-1との差の絶対値を変化量（Δα＝｜αn−αn-1｜）としてもよい。変化量が許容値以上である場合（Ｎｏ）は、補正係数がまだ安定していないため暖機運転期間中であると判断し、ステップＳ２０に戻る。変化量が許容値未満である場合（Ｙｅｓ）は、補正係数が安定して暖機運転期間が終了したと判断し、ステップＳ３２に進む。
ステップＳ３２では、図６に示す制御ブロック図における乗算器Ｃ４０で用いる補正係数（Ｈ）に、求めた補正係数αnの値を設定し、ステップＳ３４に進む。
ステップＳ３４では、工具先端位置測定手段３２による測定を終了させ、工具先端位置測定手段３２を工具先端検出ユニット３０内に収容し、ワークＷの加工の準備を行い、ステップＳ４０に進む。
ステップＳ４０では、主軸熱変位の補正を行いながらワークＷの加工を開始する（図６の制御ブロック図による制御を開始する）。
【００２８】
以上の説明では、補正係数の変化量が許容値未満になった場合に暖機運転期間が終了したと判断して加工を開始する例を説明したが、補正係数の変化量の代わりに補正係数の変化率を用いてもよいし、予め加工工具Ｔ毎に補正係数の許容範囲を設定しておき、補正係数が当該許容範囲内となった場合に暖機運転期間が終了したと判断して加工を開始するようにしてもよい。
いずれの場合も、暖機運転期間の終了を適切に判断することが可能であるため、必要以上に暖機運転時間が長くなることを防止することができる。
また、補正係数の変化量または変化率の許容値、あるいは補正係数の許容範囲は、粗加工工程、精加工工程、仕上げ加工工程、と順次行う加工工程の工程毎に切り替えるようにしてもよい。この場合、粗加工工程から仕上げ加工工程へと研削量が少なくなるに従って許容値（あるいは許容範囲）が徐々に小さくなるように設定することで、要求加工精度が比較的低い粗加工工程等では暖機運転期間をより短くすることが可能となり、最終的なワークの加工精度を確保しながら加工効率をより向上させることができる。
【００２９】
本発明の加工装置１は、本実施の形態で説明した外観、構成、処理等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
また、以上（≧）、以下（≦）、より大きい（＞）、未満（＜）等は、等号を含んでも含まなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の加工装置１の一実施の形態（概略外観図（斜視図））を説明する図である。
【図２】本発明の加工装置１の一実施の形態（概略接続図（側面図））を説明する図である。
【図３】主軸１０の構成と主軸１０の熱変位量の測定方法を説明する図である。
【図４】加工工具Ｔの先端部ＴＳの直接的な測定方法を説明する図である。
【図５】加工工具Ｔの先端部ＴＳの位置と、主軸１０の熱変位量との関係を説明する図である。
【図６】制御手段４０による熱変位量の補正方法を説明する制御ブロック図である。
【図７】暖機運転の終了判定と補正係数を求める処理手順を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００３１】
１        加工装置
２        基台
１０      主軸
１２      主軸ハウジング
１４      コラム
１５      コイル
１６      軸受け
１８      アーム
２０      テーブル
３０      工具先端検出ユニット
３２      工具先端位置測定手段
４０      制御手段
ＭＺ      Ｚ軸移動手段
ＥＺ      エンコーダ
ＬＡ      レーザ光
Ｍ        検出面
ＳＨ      主軸変位量測定手段
Ｔ        加工工具
ＴＳ      先端部
Ｗ        ワーク
αn、Ｈ    補正係数
【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７】
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