(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に取り付けられワークを加工する工具の変位量データと該工具の変位に影響を与える所定の因子データとの相関関係に基づいて前記工具の変位量を求めて該工具の変位補正を行う工作機械において、
前記回転軸の回転数データおよび前記回転軸の変位量データを検出する検出器と、
前記所定の因子データに、前記検出器により検出された回転軸の回転数データおよび回転軸の変位量データを含めて前記相関関係を示す前記工具の変位補正を行うための演算式を得る変位量演算式生成手段と、
前記変位量演算式生成手段により得られた演算式と前記検出器により検出された回転軸の回転数データおよび回転軸の変位量データに基づいて前記工具の変位量を演算する変位量演算手段と、
前記変位量演算手段により演算された工具の変位量に基づいて該工具の変位補正を行う変位補正手段と、
を有することを特徴とする工作機械。
【請求項２】
回転軸に取り付けられワークを加工する工具の変位量データと該工具の変位に影響を与える所定の因子データとの相関関係に基づいて前記工具の変位量を求めて該工具の変位補正を行う工作機械において、
工作機械の適所の温度データ、前記回転軸の回転数データ、前記回転軸の変位量データ、および前記工具の変位量データを検出する検出器と、
前記所定の因子データに、前記工作機械の適所の温度データを含めるとともに、更に前記検出器により検出された回転軸の回転数データおよび回転軸の変位量データを含めて、前記工具の変位量データと前記所定の因子データとの相関関係を示す前記工具の変位補正を行うための演算式を多変量解析により得る変位量演算式生成手段と、
前記変位量演算式生成手段により得られた演算式と前記検出器により検出された回転軸の回転数データおよび回転軸の変位量データに基づいて前記工具の変位量を演算する変位量演算手段と、
前記変位量演算手段により演算された工具の変位量に基づいて該工具の変位補正を行う変位補正手段と、
を有することを特徴とする工作機械。
【請求項３】
回転軸に取り付けられワークを加工する工具の変位量データと該工具の変位に影響を与える所定の因子データとの相関関係に基づいて前記工具の変位量を求めて該工具の変位補正を行う工作機械における変位補正方法において、
前記回転軸の回転数データおよび前記回転軸の変位量データを検出するステップと、
前記工具の変位量データを検出するステップと、を含み、
前記所定の因子データに、前記検出された回転軸の回転数データおよび回転軸の変位量データを含めることを特徴とする工作機械における変位補正方法。
【請求項４】
回転軸に取り付けられワークを加工する工具の変位量データと該工具の変位に影響を与える所定の因子データとの相関関係に基づいて前記工具の変位量を求めて該工具の変位補正を行う工作機械における変位補正方法において、
工作機械の適所の温度データを検出するステップと、
前記回転軸の回転数データおよび前記回転軸の変位量データを検出するステップと、
前記工具の変位量データを検出するステップと、
前記所定の因子データに、前記工作機械の適所の温度データを含めるとともに、更に前記検出された回転軸の回転数データおよび回転軸の変位量データを含めて、前記工具の変位量データと前記所定の因子データとの相関関係を多変量解析により演算式として得るステップと、
前記得られた演算式と前記検出された回転軸の回転数データおよび回転軸の変位量データに基づいて前記工具の変位量を演算するステップと、
前記演算された工具の変位量に基づいて該工具の変位補正を行うステップと、
を有することを特徴とする工作機械における変位補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械および工作機械における変位補正方法に関し、特に工具の変位補正を行う工作機械および工作機械における変位補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、工作機械によるワークの加工においてはμｍオーダーの超高精度の加工を要求される場合が多くなっているが、周囲環境の温度変化により生じる工作機械の熱変位（熱変位を以下単に変位とする）はμｍオーダーを超える場合が多く、この変位を抑えることなしに超高精度の加工を実現することは不可能となっている。
【０００３】
このため従来より、変位に影響を与える因子データとなる工作機械の適所の温度データおよび工具の変位量データを検出して該温度データと工具の変位量データとの相関関係を示す演算式を生成し工具の変位補正を行う試みがなされており、例えば、特許文献１にはこのような工作機械の変位補正方法が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−０３０１２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、図１０に示すように、ハウジング１０１内にベアリング１０２を介して回転自在に支持された回転軸１０３に工具１０４を取り付けてワークを切削加工する場合には、工作機械１００の適所の温度データを因子データとして演算式を生成し工具１０４の変位補正を行うことが必要になるとともに、ハウジング１０１の内部で回転軸１０３とベアリング１０２との摩擦による摩擦熱や回転軸１０３の回転遠心力による変位が工具１０４の変位に大きな影響を与えるため、回転軸１０３に関する工具１０４の変位に影響を与える何らかの因子データを更に考慮する必要がある。
【０００６】
このような回転軸１０３に関する因子データとして例えば回転軸１０３そのものの温度データを得ることも考えられるが、例えば、接触式の温度検出器では回転する回転軸１０３の温度を検出することは困難であり、従来は回転軸１０３に関する因子データを何ら考慮せずに工具１０４の変位補正を行っていた。
【０００７】
しかしながら、上述の如く近年はμｍオーダーの超高精度の加工を要求される場合も多く、このように回転軸１０３に関し何ら因子データを考慮せずに工具１０４の変位補正を行ったのでは、近年の高い加工精度の要求を満足することができない。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、精度よく工具の変位補正を行うことができる工作機械および工作機械における変位補正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】
【０００９】
上記目的を達成するために、工作機械に係る請求項１の発明は、回転軸に取り付けられワークを加工する工具の変位量データと該工具の変位に影響を与える所定の因子データとの相関関係に基づいて前記工具の変位量を求めて該工具の変位補正を行う工作機械において、回転軸の回転数データおよび回転軸の変位量データを検出する検出器と、所定の因子データに、検出器により検出された回転軸の回転数データおよび回転軸の変位量データを含めて相関関係を示す工具の変位補正を行うための演算式を得る変位量演算式生成手段と、変位量演算式生成手段により得られた演算式と検出器により検出された回転軸の回転数データおよび回転軸の変位量データに基づいて工具の変位量を演算する変位量演算手段と、変位量演算手段により演算された工具の変位量に基づいて該工具の変位補正を行う変位補正手段と、を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、工具の変位に影響を与える因子データに、回転軸の回転数データおよび回転軸の変位量データを含めて工具の変位補正を行うための演算式を得ることとしたので、回転軸が回転する際に摩擦熱や回転遠心力により変位が生ずる場合にあっても、精度よく工具の変位補正を行うことができる。
【００１１】
工作機械に係る請求項２の発明は、回転軸に取り付けられワークを加工する工具の変位量データと該工具の変位に影響を与える所定の因子データとの相関関係に基づいて前記工具の変位量を求めて該工具の変位補正を行う工作機械において、工作機械の適所の温度データ、回転軸の回転数データ、回転軸の変位量データ、および工具の変位量データを検出する検出器と、所定の因子データに、工作機械の適所の温度データを含めるとともに、更に検出器により検出された回転軸の回転数データおよび回転軸の変位量データを含めて、工具の変位量データと前記所定の因子データとの相関関係を示す工具の変位補正を行うための演算式を多変量解析により得る変位量演算式生成手段と、変位量演算式生成手段により得られた演算式と検出器により検出された回転軸の回転数データおよび回転軸の変位量データに基づいて工具の変位量を演算する変位量演算手段と、変位量演算手段により演算された工具の変位量に基づいて該工具の変位補正を行う変位補正手段と、を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、工具の変位に影響を与える因子データに、工作機械における適所の温度データを含めるとともに、更に回転軸の回転数データおよび回転軸の変位量データを含めて工具の変位補正を行うための演算式を得ることとしたので、回転軸が回転する際に摩擦熱や回転遠心力により変位が生ずる場合にあっても、精度よく工具の変位補正を行うことができる。
【００１３】
工作機械における変位補正方法に係る請求項３の発明は、回転軸に取り付けられワークを加工する工具の変位量データと該工具の変位に影響を与える所定の因子データとの相関関係に基づいて前記工具の変位量を求めて該工具の変位補正を行う工作機械における変位補正方法において、回転軸の回転数データおよび回転軸の変位量データを検出するステップと、工具の変位量データを検出するステップと、を含み、所定の因子データに、検出された回転軸の回転数データおよび回転軸の変位量データを含めることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、工具の変位に影響を与える因子データに、回転軸の回転数データおよび回転軸の変位量データを含めて工具の変位補正を行うこととしたので、回転軸が回転する際に摩擦熱や回転遠心力により変位が生ずる場合にあっても、精度よく工具の変位補正を行うことができる。
【００１５】
工作機械における変位補正方法に係る請求項４の発明は、回転軸に取り付けられワークを加工する工具の変位量データと該工具の変位に影響を与える所定の因子データとの相関関係に基づいて前記工具の変位量を求めて該工具の変位補正を行う工作機械における変位補正方法において、工作機械の適所の温度データを検出するステップと、回転軸の回転数データおよび回転軸の変位量データを検出するステップと、工具の変位量データを検出するステップと、所定の因子データに、工作機械の適所の温度データを含めるとともに、更に検出された回転軸の回転数データおよび回転軸の変位量データを含めて、工具の変位量データと所定の因子データとの相関関係を多変量解析により演算式として得るステップと、得られた演算式と検出された回転軸の回転数データおよび回転軸の変位量データに基づいて工具の変位量を演算するステップと、演算された工具の変位量に基づいて該工具の変位補正を行うステップと、を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、工具の変位に影響を与える因子データに、工作機械における適所の温度データを含めるとともに、更に回転軸の回転数データおよび回転軸の変位量データを含めて工具の変位補正を行うための演算式を得ることとしたので、回転軸が回転する際に摩擦熱や回転遠心力により変位が生ずる場合にあっても、精度よく工具の変位補正を行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、精度よく工具の変位補正を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施形態に係る工作機械の概略を示す構成図である。なお、以下においては、工作機械１の正面側から見て左右方向をＸ軸方向、前後方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向として説明するものとする。
【００１９】
同図を参照して工作機械の概要を説明すると、工作機械１は、該工作機械１の基部をなすベッド２、ベッド２の後部上面から立設するコラム３、コラム３の上面に設けられＸ軸駆動機構２０ｘを含むサドル４、サドル４の前面に設けられる加工ヘッド５、加工ヘッド５の内部に設けられＺ軸駆動機構２０ｚを含みつつ加工ヘッド５の下端から出没可能に構成されたクイル６、クイル６に装着されたスピンドルユニット７、およびベッド２の上面前部に設けられＹ軸駆動機構２０ｙを含むワークテーブル８等の各構造体を有しており、各軸の駆動機構２０の駆動量を所要に制御してスピンドルユニット７に取り付けた工具９とワークテーブル８に載置したワークＷとの相対位置関係を適宜変更しつつワークＷの切削加工を行う構成となっている。
【００２０】
すなわち、図２にスピンドルユニット７の周辺構造を示すように、スピンドルユニット７は、ハウジング１０内にベアリング１１等を介して回転自在に支持された回転軸１２を有しており、該回転軸１２の下端に工具ホルダ１３を介して工具９を取り付けて、スピンドルモータ１４により回転軸１２を所要に回転させつつワークＷの切削加工を行う。
【００２１】
この工作機械１には、同じく図２に示すように、工具９の変位補正を行うべく工具９の変位に影響を与える因子データ等を検出する検出器として、工作機械１の適所の温度データを検出する温度データ検出器１５ａ乃至１５ｄが備えられるとともに、所定の回転数データ検出器１７および変位量データ検出器１６ａ，１６ｂが備えられている。なお、以下においては工具９のＺ軸方向の変位補正を行う場合について説明するものとする。
【００２２】
温度データ検出器１５ａ乃至１５ｄは、ベッド２に設けられるとともに、クイル６、ハウジング１０、およびハウジング１０とクイル６との間に備えられるスペーサ６ａ等の回転軸周辺部にも設けられており、これら温度データ検出器１５ａ乃至１５ｄには例えば接触式の熱電対が採用される。
【００２３】
回転数データ検出器１７は、回転軸１２の回転数データを検出する機能を有しており、より詳しくはスピンドルモータ１４の回転数を検出するエンコーダが回転数データ検出器１７としての機能を果たす。
変位量データ検出器１６は、回転軸変位量データ検出器１６ａおよび工具変位量データ検出器１６ｂを含んでいる。
【００２４】
すなわち、回転軸変位量データ検出器１６ａは、ハウジング１０の内部下部側（回転軸１２の下端近傍）に設けられており、この回転軸変位量データ検出器１６ａにより、回転軸１２の側周面に設けられ下部側のベアリング１１の近傍位置に配置された検出座１２ａを介して回転軸１２のＺ軸方向の変位量データを検出することができる。
【００２５】
工具変位量データ検出器１６ｂは、ワークテーブル８上に支持部材８ａを介して取り付けられており、工具変位量データ検出器１６ｂにより工具９のＺ軸方向の変位量データを検出することができる。この工具変位量データ検出器１６ｂは、後述の如く工具９の変位量の演算式を生成する際にのみ取り付けられ、ワークＷの切削加工を行う際には支持部材８ａとともにワークテーブル８から取り外される。また、工具９の変位量データの検出は、工具９に代えて工具９を模擬したテストバーを工具ホルダ１３に取り付けて行う。
【００２６】
なお、変位量データ検出器１６ａ，１６ｂには例えば非接触式の渦電流式変位センサが採用される。変位量データ検出器１６ａ，１６ｂにより検出される変位量データは、より詳しくは所定の基準温度でかつ回転軸１２の回転数が０のときの回転軸１２および工具９のＺ軸方向の位置（以下、このＺ軸方向の位置を基準位置とする）に対する変位量を示す。
【００２７】
ここで、本実施形態においては、工具９の変位補正を行うに際し、工具９の変位に影響を与える因子データに工作機械１の適所の温度データを含めるとともに、更に回転軸１２の回転数データおよび回転軸１２の変位量データを含めることとしている。このように回転軸１２の回転数データおよび回転軸１２の変位量データを更に含めることとした理由は以下の通りである。
【００２８】
すなわち、図３に示すように、回転軸１２が回転する際にはベアリング１１との摩擦熱によって変位を生じ（図３（ａ））、更には回転遠心力によっても変位を生じる（図３（ｂ））等、摩擦熱や回転遠心力により複合的に変位を生じるが、これらいずれの変位に対しても回転軸１２の回転数が大きく影響するものと考えられる。
【００２９】
そこで、本発明者らは回転軸１２の回転数データを工具９の変位に影響を与える因子データに含めて変位補正を行ったところ、図４に示すように、工作機械１の適所の温度データのみを因子データとする変位補正に対し変位量が大幅に減少することを確認するに至り、因子データに回転軸１２の回転数データを含めることとした。
【００３０】
更に、図４に示すように、工作機械１の起動時等において回転軸１２の回転数を急激に変化させた場合には、上述した回転軸１２の複合的な変位が更に複雑に変化して変位が安定するまでに所定の時間を要するところ、本発明者らは複雑に変化する回転軸１２の変位量データそのものを因子データに含めることにより、変位が安定するまでに要する時間が短縮されることを確認するに至り、因子データに更に回転軸１２の変位量データを含めることとした。なお、因子データに回転軸１２の変位量データを含めることで、変位量のばらつきが小さくなり変位補正の精度も向上する。
【００３１】
工作機械１には変位量演算式生成装置３０およびＮＣ制御装置４０が併設されており、変位量演算式生成装置３０は上述した因子データおよび工具９の変位量データに基づいて工具９の変位補正を行うための演算式を得る機能を有するとともに、ＮＣ制御装置４０は変位量演算式生成装置３０により得られた演算式に基づいてワークＷの切削加工において工具９の変位補正を行う機能を有している。    
【００３２】
変位量演算式生成装置３０は、図５に示すように、第１入力手段３１、第１処理手段３２、および第１記憶手段３３を有している。
第１入力手段３１は、例えば、キーボード、マウス、或いはタッチパネル等で構成されており、この第１入力手段３１より、第１処理手段３２における所要の処理に必要な情報が入力される。
【００３３】
第１処理手段３２は、第１入力手段３１から入力された情報に基づいて所要の検出データを取得しつつ上述した演算式の生成を行うべく、変位量演算式生成部３２ａとして機能する。
【００３４】
すなわち、変位量演算式生成部３２ａには上述した各検出器により検出された因子データおよび工具９の変位量データが入力され、該入力された因子データおよび工具９の変位量データに基づいて多変量解析により工具９の変位補正を行うための演算式を生成する機能を有している。なお、多変量解析とは、ある変数（目的変数）とこの変数に影響する変数（説明変数）との相関関係式を求める解析手法であり、特に説明変数が２つ以上の場合をいう。本実施形態にあっては、目的変数を工具９の変位量、説明変数を因子データつまり工作機械１の適所の温度、回転軸１２の回転数、および回転軸１２の変位量としている。
【００３５】
変位量演算式生成部３２ａにより生成される演算式は以下の数１の如く示され、検出された因子データおよび工具９の変位量データに基づいて多変量解析を行うことによって定数Ｉおよび補正係数Ｃ１乃至Ｃ６を求めることができる。なお、変位量演算式生成部３２ａにおいて各検出器から検出データを入力する際には、該検出データは所要にアナログ信号からデジタル信号に変換される。なお、第１処理手段３２はＣＰＵがその機能を果たしている。
【００３６】
［数１］
Ｚ＝Ｉ＋Ｃ１×Ｔ１＋Ｃ２×Ｔ２＋Ｃ３×Ｔ３＋Ｃ４×Ｔ４＋Ｃ５×Ｎ
＋Ｃ６×ｄ
ここで、
Ｚ：工具９の変位量
Ｔ１：クイル６の温度
Ｔ２：スペーサ６ａの温度
Ｔ３：ハウジング１０の温度
Ｔ４：ベッド２の温度
Ｎ：回転軸１２の回転数
ｄ：回転軸１２の変位量
Ｉ：定数
Ｃ１乃至Ｃ６：補正係数
【００３７】
第１記憶手段３３は、メモリ、ハードディスク等で構成されており、多変量解析を行うためのプログラム等を記憶する。なお、各検出器により検出された因子データおよび工具９の変位量データを記憶手段３３に一旦記憶させることとし、演算式を生成する際に記憶された因子データ等を変位量演算式生成部３２ａが読み出すこととしてもよい。
【００３８】
ＮＣ制御装置４０は、図６に示すように、第２入力手段４１、第２処理手段４２、および第２記憶手段４３を有している。
第２入力手段４１は、例えば、キーボード、マウス、或いはタッチパネル等で構成されており、この第２入力手段４１より、第２処理手段４２における所要の処理に必要な情報が入力される。
【００３９】
第２処理手段４２は、第２入力手段４１から入力された情報に基づいて各検出器により検出データを取得しつつ工具９の変位補正を行うべく、変位量演算部４２ａおよび変位補正部４２ｂとして機能する。
【００４０】
すなわち、変位量演算部４２ａには、ワークＷの切削加工中において上述した各検出器により検出された因子データが入力され、該入力された因子データと変位量演算式生成部３２ａにより生成された数１の如き演算式に基づいて工具９の変位量を演算する機能を有している。なお、変位量演算部４２ａにおいて検出データを入力する際には、該検出データは所要にアナログ信号からデジタル信号に変換される。
【００４１】
変位補正部４２ｂは、変位量演算部４２ａにより演算された工具９の変位量に基づいて工具９のＺ軸方向の位置を補正すべく所要の制御信号を出力してＺ軸駆動機構２０ｚの駆動量を制御する機能を有している。なお、第２処理手段４２はＣＰＵがその機能を果している。
【００４２】
第２記憶手段４３は、メモリ、ハードディスク等で構成されており、変位量演算式生成装置３０により生成された工具９の変位補正を行うための演算式を記憶する。
【００４３】
次に変位量演算式生成装置３０による工具９の変位補正に必要な演算式の生成方法について図７のフローチャートに基づいて説明する。
すなわち、まずステップＳ１０において、ワークテーブル８に支持部材８ａを介して工具変位量データ検出器１６ｂを取り付けかつ工具ホルダ１３にテストバーを取り付けるとともに、オペレータが変位量演算式生成装置３０の第１入力手段３１から所要の情報を入力して因子データおよび工具９の変位量データの検出を開始する。この因子データおよび工具９の変位量データの検出は、例えば、回転軸１２の回転数を０〜４００００ｍｉｎ−１の範囲でランダムに変化させながら行い、回転数が変化している過程および回転数を一定に保持した状態のいずれにおいても温度データ、回転数データ、および変位量データを検出する。
【００４４】
次いで、ステップＳ２０において、ステップＳ１０で変位量演算式生成部３２ａが第１記憶手段３３から多変量解析を行うためのプログラムを読み出しつつ検出した因子データ等に基づいて多変量解析を行い工具９の変位量データを目的変数とし因子データを説明変数として演算式を生成する。この演算式は例えば以下の数２の如く示される。なお、生成した変位量演算式はＮＣ制御装置４０の第２記憶手段４３に記憶させておく。
【００４５】
［数２］
Ｚ＝−４５１．１＋８．７７５２×Ｔ１＋１７．５８４６×Ｔ２
＋５．５７１１×Ｔ３−１０．８２７５×Ｔ４＋０．０３８０１×Ｎ
＋０．７７３６×ｄ
【００４６】
次にＮＣ制御装置４０による工具９の変位補正方法について図８のフローチャートに基づいて説明する。
すなわち、まずステップＳ３０において、ワークテーブル８上の支持部材８ａ、工具変位量データ検出器１６ｂ、および工具ホルダ１３のテストバーを取り外し、続いて、ワークテーブル８にワークＷを載置しかつ工具ホルダ１３に工具９を取り付ける。そして、オペレータが第２入力手段４１から所要の情報を入力してワークＷの切削加工を開始するとともに、この切削加工の開始に並行して各検出器により因子データの検出を開始する。
【００４７】
次いで、ステップＳ４０において、変位量演算部４２ａが上述のステップＳ２０で第２記憶手段４３に記憶された数２に示す演算式を読み出すとともに、該数２とステップＳ３０で検出した因子データに基づいて工具９の変位量を演算する。
【００４８】
続いて、ステップＳ５０において、変位補正部４２ｂがステップＳ４０で演算した工具９の変位量に基づいて所要の制御信号を出力してＺ軸駆動機構２０ｚの駆動量を制御して工具９のＺ軸位置を補正する。この工具９の変位補正は回転数を変化させた過程および回転数を一定に保持した状態のいずれにおいても温度データ、回転数データ、および変位量データを検出しつつ行う。
【００４９】
このように本実施形態にあっては、工具９の変位に影響を与える因子データに、工作機械１における適所の温度データを含めるとともに、更に回転軸１２の回転数データおよび回転軸１２の変位量データを含めて工具９の変位補正を行うための演算式を生成することとしたので、回転軸１２が回転する際に摩擦熱や回転遠心力により変位が生ずる場合にあっても、精度よく工具９の変位補正を行うことができるとともに、回転軸１２の回転数変化時における変位が安定するまでに要する時間も短縮することができる。
【００５０】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の応用実施または変形実施が可能であることは勿論である。例えば、上述の実施形態では、因子データとして更に回転軸１２の回転数データおよび変位量データのいずれも含めることとしているが、工作機械１の適所の温度データとともに、回転軸１２の回転数データおよび変位量データのうちいずれか一方のみを含めることとしてよい。この場合においても従来の回転軸１２に関する因子データを何ら含まない場合に対して精度よく工具９の変位補正を行うことができる。
【００５１】
また、上述の実施形態では因子データとしての工作機械１の適所の温度データを、クイル６、スペーサ６ａ、ハウジング１０、およびベッド２の各温度データとすることとしているが、図９および数３の如くコラム３の温度（数３のＴ７）や加工室内の温度（数３のＴ８）、更にはその他の箇所の温度を含めて演算式を生成して工具９の変位補正を行うこととしてもよい。
【００５２】
［数３］
Ｚ＝Ｉ＋Ｃ１×Ｔ１＋Ｃ２×Ｔ２＋Ｃ３×Ｔ３＋Ｃ４×Ｔ４＋Ｃ５×Ｎ
＋Ｃ６×ｄ＋Ｃ７×Ｔ７＋Ｃ８×Ｔ８＋…＋ＣｎＴｎ
【００５３】
更に、因子データとしての回転軸１２の回転数Ｎは演算式において１乗項のみとしているが数４の如く回転数Ｎの２乗項を更に含めることとしてもよい。
［数４］
Ｚ＝Ｉ＋Ｃ１×Ｔ１＋Ｃ２×Ｔ２＋Ｃ３×Ｔ３＋Ｃ４×Ｔ４＋Ｃ５×Ｎ
＋Ｃ６×ｄ＋Ｃ７×Ｎ２
【００５４】
また更に上述した本実施形態にあっては、工具９のＺ軸方向の変位補正を行う場合について説明しているが、工具９のＸ軸方向やＹ軸方向についても、因子データに、工作機械１の適所の温度データを含めるとともに、更に回転軸１２の回転数データおよび回転軸１２の変位量データ（より詳しくはＸ軸方向またはＹ軸方向の変位量データ）のうち少なくともいずれか一方を含めて所要の演算式を生成しつつ変位補正を行うこととしてもよい。
【００５５】
更にまた、上述した実施形態にあっては、回転軸１２の回転数データは回転数データ検出器１７による検出データとしているが、ＮＣ制御装置３０から所要に出力されるスピンドルモータ１４の回転数指令値を用いることとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、工作機械において工具の変位補正を行う場合に役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施形態に係る工作機械の全体構成の概略を示す構成図である。
【図２】スピンドルユニットの周辺構造の詳細および各検出器の検出位置等を示す一部断面図を含む側面図である。
【図３】回転軸が変位した状態を示す図で、（ａ）は回転軸が摩擦熱により変位した状態を示す図、（ｂ）は更に回転軸において回転遠心力による変位が複合して生じた状態を示す図である。
【図４】因子データに回転軸の回転数データおよび変位量データを含めることにより工具の変位が改善した状態を説明するための図である。
【図５】変位量演算式生成装置の構成を示すブロック図である。
【図６】ＮＣ制御装置の構成を示すブロック図である。
【図７】変位量演算式生成装置による工具の変位補正を行うための演算式の生成方法を説明するためのフローチャートである。
【図８】ＮＣ制御装置による工具の変位補正方法を説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明の変形例に係る温度検出位置を示す一部断面図を含む側面図である。
【図１０】従来のスピンドルユニットの周辺構造の詳細を示す一部断面図を含む側面図である。
【符号の説明】
【００５８】
Ｗ：ワーク
１：工作機械
２：ベッド
３：コラム
４：サドル
５：加工ヘッド
６：クイル
７：スピンドルユニット
８：ワークテーブル
８ａ：支持部材
９：工具
１０：ハウジング
１１：ベアリング
１２：回転軸
１３：工具ホルダ
１４：スピンドルモータ
１５ａ：温度検出器（ベッド用）
１５ｂ：温度検出器（クイル用）
１５ｃ：温度検出器（ハウジング用）
１５ｄ：温度検出器（スペーサ用）
１５ｅ：温度検出器（コラム用）
１５ｆ：温度検出器（加工室用）
１６ａ：回転軸変位量データ検出器
１６ｂ：工具変位量データ検出器
１７：回転数データ検出器（エンコーダ）
２０：各軸の駆動機構
２０ｘ：Ｘ軸駆動機構
２０ｙ：Ｙ軸駆動機構
２０ｚ：Ｚ軸駆動機構
３０：変位量演算式生成装置
３１：第１入力手段
３２：第１処理手段
３２ａ：変位量演算式生成部
３３：第１記憶手段
４０：ＮＣ制御装置
４１：第２入力手段
４２：第２処理手段
４２ａ：変位量演算部
４２ｂ：変位補正部
４３：第２記憶手段
１００：工作機械
１０１：ハウジング
１０２：ベアリング
１０３：回転軸
１０４：工具
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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