CN110114733A

CN110114733A - 工具机的运动误差鉴定方法

Info

Publication number: CN110114733A
Application number: CN201780078911.8A
Authority: CN
Inventors: 井户悠; 下池昌広
Original assignee: DMG Mori Seiki Co Ltd
Current assignee: DMG Mori Co Ltd
Priority date: 2016-12-22
Filing date: 2017-10-27
Publication date: 2019-08-09
Anticipated expiration: 2037-10-27
Also published as: TW201826057A; US10946491B2; JP6606054B2; DE112017006465T5; CN110114733B; JP2018106235A; US20200086444A1; WO2018116635A1; TWI731193B

Abstract

一种工具机的运动误差鉴定方法，其使用以一般方法所测量的误差数据，来鉴定工具机以任意位置为原点的坐标系中的运动误差。于机器坐标系的3次元空间内致动X轴进给机构、Y轴进给机构、以及Z轴进给机构，并分别测量其平移误差、角度误差及垂直误差。基于所测量到的实测误差数据，导出在以预先设定的基准位置Xa、Ya、Za为原点的设定坐标系的3次元空间内，与一平移误差参数、一角度误差参数及一垂直误差参数相关的一误差资料。接着，基于所导出的各个误差数据，导出该设定坐标系的3次元空间内的主轴与工作台间的相对运动误差。

Description

工具机的运动误差鉴定方法

技术领域

本发明有关于一种工具机的运动误差鉴定方法，其在构成为可使保持工具的主轴及安装有工件的工作台，于X轴、Y轴及Z轴的正交的3轴方向相对移动的工具机中，鉴定前述主轴与前述工作台的相对运动误差的方法。

背景技术

以往，影响工具机的运动误差的因素，考虑有X轴、Y轴及Z轴的各个进给轴(亦即，X轴进给机构、Y轴进给机构及Z轴进给机构)的定位误差、以及各个进给轴的平直度等。目前针对补偿如上的运动误差的数值控制装置，提案有日本专利特许公开平8-152909号公报(以下为专利文献1)所揭示的数值控制装置。

根据专利文献1的揭示，该数值控制装置具有：格子点修正向量记忆机构，是在各个坐标轴方向将坐标系分割为固定间隔的格子状区域，并且储存于该格子状区域的格子点已预先测量的格子点修正向量；内插机构，其依据移动指令而输出各个进给轴的内插脉冲；现在位置辨识机构，将内插脉冲进行加算以辨识现在位置；现在位置修正向量算出机构，基于格子点修正向量来算出现在位置的现在位置修正向量；输出机构，将现在位置修正向量与内插前的旧现在位置的始点位置修正向量进行比较，将变化量做为修正脉冲进行输出；及加算机构，将修正脉冲加算至内插脉冲。

接着，依据该数值控制装置，于每次修正脉冲输出时，求得现在位置的3次元修正向量，并将其作为修正脉冲加算至内插脉冲，因此可藉由一个内插型的误差修正功能来修正归因于机械***的3次元空间上的位置误差。

又，前述格子区域的各个格子点中的格子点修正向量，是藉由下述方式得到：针对前述各个进给轴，测量将该等进给轴以固定间隔定位控制时之适当设定于主轴之轴在线的基准点于3次元空间内的定位误差。又，该测量一般是使用雷射干涉仪、雷射测长机或者自动照准检验仪等来进行。另外，前述基准点一般是设定为例如主轴的轴线与主轴前端面交叉的位置、或者主轴轴在线由主轴前端面起算预定距离的前方的位置等，可依测量方法来适当决定。

然而，近年内，如图4所示，考虑到发现工具机的3次元空间内的运动误差(定位误差)中，各个进给轴的平移运动的误差、各个进给轴的角度误差、以及与各个进给轴相互间的垂直度相关的误差有会相互影响的状态。因此，藉由求得上述各个误差，可正确鉴定前述运动误差。又，图4所示的各个误差的定义如下。

E_XX是X轴进给机构的X轴方向上的定位误差，

E_YY是Y轴进给机构的Y轴方向上的定位误差，

E_ZZ是Z轴进给机构的Z轴方向上的定位误差，

E_YX是X轴进给机构的X轴-Y轴平面上的平直度误差(Y轴方向)，

E_ZX是X轴进给机构的X轴-Z轴平面上的平直度误差(Z轴方向)，

E_XY是Y轴进给机构的Y轴-X轴平面上的平直度误差(X轴方向)，

E_ZY是Y轴进给机构的Y轴-Z轴平面上的平直度误差(Z轴方向)，

E_XZ是Z轴进给机构的Z轴-X轴平面上的平直度误差(X轴方向)，

E_YZ是Z轴进给机构的Z轴-Y轴平面上的平直度误差(Y轴方向)，

E_AX是X轴进给机构环绕X轴的角度误差，

E_AY是Y轴进给机构环绕X轴的角度误差，

E_AZ是Z轴进给机构环绕X轴的角度误差，

E_BX是X轴进给机构环绕Y轴的角度误差，

E_BY是Y轴进给机构环绕Y轴的角度误差，

E_BZ是Z轴进给机构环绕Y轴的角度误差，

E_CX是X轴进给机构环绕Z轴的角度误差，

E_CY是Y轴进给机构环绕Z轴的角度误差，

E_CZ是Z轴进给机构环绕Z轴的角度误差，

A₀Z是Z轴进给机构与理想Z轴的环绕X轴的角度误差，

B₀Z是Z轴进给机构与理想Z轴的环绕Y轴的角度误差，

C₀Y是Y轴进给机构与理想Y轴的环绕Z轴的角度误差。

又，其他的误差因素，还考虑有：A₀Y，是Y轴进给机构与理想Y轴的环绕X轴的角度误差；B₀X，是X轴进给机构与理想X轴的环绕Y轴的角度误差；及C₀X，是X轴进给机构与理想X轴的环绕Z轴的角度误差。

另外，***部分位于基台51上方的方式配置，且其2个垂直部分分别卡合于基台51的侧部，且全体可朝Y轴方向移动。又，鞍部53与框架52的水平部分卡合，且可沿着该水平部分于X轴方向上移动。并且，主轴54被以可于Z轴方向上移动且可以与Z轴平行知轴线为中心旋转的方式保持于前述鞍部53上。前述X轴、Y轴及Z轴是相互正交的基准轴，对应该基准轴的各个进给轴是由X轴进给机构(未图示)、Y轴进给机构(未图示)、及Z轴进给机构(未图示)所构成。

前述各个误差是使用设置在基台51上的雷射测长机101及安装在主轴54上的镜子102来测量。具体而言，首先，将雷射测长机101设置在预定位置，例如图5中以实线所示的位置，并且在将镜子102安装于主轴54之后，分别将前述X轴进给机构、Y轴进给机构及Z轴进给机构于每隔预定间隔进行定位控制，藉此在3次元空间内以前述预定间隔所分割为格子状的各个格子点定位前述镜子102。之后，在各个格子点由雷射测长机101对镜子102照射雷射光，并由雷射测长机101接收其反射光，藉此可藉由该雷射测长机101测量与镜子102间的距离。

接着，将雷射测长机101的设置位置依序移动至与上述位置不同的其他3点的位置(例如，图5中以虚线表示的位置)。同时，亦将镜子102，就其高度方向的位置，相对于至少其中一个位置的雷射测长机101，设置于与上述位置不同的位置。并且与上述同样地，一面将前述镜子102定位于3次元空间内的各个格子点，一面于各个格子点藉由雷射测长机101测量与镜子102之间的距离。

接着，以上述所得的测量数据为基础，依循3边测量法的原理，算出3次元空间内各个格子点的镜子102的位置，而藉由解析经算出的位置数据与该位置数据来算出上述各个误差。

然而，使用如上述的雷射测长机101的测量方法，除了有雷射测长机101本身价格昂贵的问题之外，还必须要将雷射测长机101设置在4处，并于该等各个位置一面将镜子102定位在3次元空间内的各个格子点一面进行测量，因此尚有测量费时、作业繁杂且麻烦的问题。

相较于上述，前述各个进给轴的平移运动误差及各个进给轴的角度误差，依JIS B6190-2、JIS B 6336-1、及JIS B 6336-2等所规定，可遵循已确立的测量方法来测量。又，针对测量A₀Z、B₀Z、C₀Y等关于X轴、Y轴及Z轴相互间垂直度的误差，亦提案有揭示于下述非专利文献1使用了双球杆循圆量测仪(Double Ball Bar)的测量方法。

因此，即使不依照上述使用了雷射测长机101及镜子102的测量方法，也可以使用这些方法来测量上述误差。

【先前技术文献】

专利文献

专利文献1：日本特许公开平8-152909号公报

非專利文獻

非专利文献1：垣野义明、井原之敏、中津义夫所着「关于NC工具机的运动精确度的研究(第2部分)」精密工学会报52/10/1986第73页～第79页

发明内容

[发明所欲解决的问题]

然而，上述3次元空间内的前述主轴(具体而言为前述基准点)的运动误差，由于最终必须要被修正，因此由控制上的理由来看，一般而言，有必要鉴定以所谓机械原点为基准的机器坐标系的3次元空间内的运动误差。

然而，使用前述双球杆循圆量测仪来测量前述X轴、Y轴及Z轴相互间的垂直误差时，会有无法测量以机械原点为基准的误差的问题。亦即，使用前述双球杆循圆量测仪来测量以机械原点为基准的垂直误差，需要将为已安装有双球杆循圆量测仪的状态的主轴，以机械原点为中心，并以杆的长度为旋转半径来旋转移动，但由于各个进给轴无法跨越机械原点而朝负方向移动，因此无法进行如上述一般的旋转动作。

并且，考虑到上述误差E_XX、E_YY、E_ZZ、E_YX、E_ZX、E_XY、E_ZY、E_XZ、E_YZ、E_AX、E_AY、E_AZ、E_BX、E_BY、E_BZ、E_CX、E_CY、E_CZ，理论上会受到垂直误差A₀Z、B₀Z、C₀Y等影响，因此可推知该等误差也是无法鉴定以机械原点为基准的误差。

如此一来，规定于JIS的测量方法、以及非专利文献1所揭示的方法，很明显无法利用该等测量值来鉴定机器坐标系的3次元空间内的运动误差。但是，如果可以使用如上述测量方法所测量的值，来鉴定机器坐标系的3次元空间内的运动误差，就无需使用如图5所示昂贵的雷射测长机101因而有成本上的优点，又由于无需设定于测量机器坐标系的3次元空间内的各个格子点的位置误差因此比起使用雷射测长机101的测量作业，有可更容易进行该作业的优点。

又，如果可以使用规定于JIS的测量方法、以及非专利文献1所揭示的方法所测量的测量值，来鉴定以任意的基准位置为原点的坐标系的3次元空间内的运动误差，则可使数据利用更加自由而变得更加便利。

本发明即是有鉴于上述实情，目的是提供一种使用以习知一般的测量方法所测量知误差数据，来鉴定以工具机的任意位置为原点的坐标系的该工具机运动误差的运动误差鉴定方法。

[用以解决课题的手段]

为解决上述课题，本发明提供一种工具机的运动误差鉴定方法，其于具有用以保持工具的主轴及安装有工件的工作台的工具机中，鉴定于3次元空间内的前述主轴与工作台的相对运动误差的方法，

其中该工具机具有与各个基准轴对应的X轴进给机构、Y轴进给机构及Z轴进给机构，且藉由该等X轴进给机构、Y轴进给机构及Z轴进给机构使前述主轴与前述工作台在前述3次元空间内相对移动，该各个基准轴为沿着该主轴的轴线方向的Z轴、以及与该Z轴正交且相互正交的X轴及Y轴，

又，该工具机的运动误差鉴定方法的特征在于：

于以分别对前述X轴进给机构、Y轴进给机构及Z轴进给机构设定的机械原点X₀、Y₀、Z₀为基准的机器坐标系的3次元空间内，分别致动X轴进给机构、Y轴进给机构及Z轴进给机构，并以该机器坐标系中任意的坐标位置为基准，分别导出下述误差：

前述X轴方向的定位误差、

前述Y轴方向的定位误差、

前述Z轴方向的定位误差、

前述X轴、Y轴及Z轴的平直度误差、

前述X轴的环绕X轴、Y轴及Z轴的各个角度误差、

前述Y轴的环绕X轴、Y轴及Z轴的各个角度误差、

前述Z轴的环绕X轴、Y轴及Z轴的各个角度误差、及

前述X轴、Y轴及Z轴相互间的垂直误差，

又，基于已测量的实测误差数据，分别导出以在前述机器坐标系中预先设定的基准位置Xa、Ya、Za为原点的设定坐标系的3次元空间内的下述误差：

前述X轴进给机构的X轴方向的定位误差、

前述Y轴进给机构的Y轴方向的定位误差、

前述Z轴进给机构的Z轴方向的定位误差、

前述X轴进给机构、Y轴进给机构及Z轴进给机构的平直度误差、

前述X轴进给机构环绕X轴、Y轴及Z轴的各个角度误差、

前述Y轴进给机构环绕X轴、Y轴及Z轴的各个角度误差、

前述Z轴进给机构环绕X轴、Y轴及Z轴的各个角度误差、以及

前述X轴、Y轴及Z轴相互间的垂直误差，

基于所导出的各个误差数据，导出前述设定坐标系的3次元空间内的前述主轴与前述工作台的相对运动误差。

根据本发明，于以分别对前述X轴进给机构、Y轴进给机构及Z轴进给机构设定的机械原点X₀、Y₀、Z₀为基准的机器坐标系的3次元空间内，分别致动X轴进给机构、Y轴进给机构及Z轴进给机构，并以该机器坐标系中任意的坐标位置为基准，分别测量：前述X轴方向的定位误差；前述Y轴方向的定位误差；前述Z轴方向的定位误差；前述X轴、Y轴及Z轴的平直度误差；前述X轴的环绕X轴、Y轴及Z轴的各个角度误差；前述Y轴的环绕X轴、Y轴及Z轴的各个角度误差；前述Z轴的环绕X轴、Y轴及Z轴的各个角度误差；以及前述X轴、Y轴及Z轴的相互间的垂直误差。

前述X轴方向的定位误差；前述Y轴方向的定位误差；前述Z轴方向的定位误差；前述X轴、Y轴及Z轴的平直度误差；前述X轴的环绕X轴、Y轴及Z轴的各个角度误差；前述Y轴的环绕X轴、Y轴及Z轴的各个角度误差；以及前述Z轴的环绕X轴、Y轴及Z轴的各个角度误差，可遵循例如JIS B 6190-2、JIS B 6336-1、JIS B 6336-2等规定来测量。又，前述X轴、Y轴及Z轴相互间的垂直误差可藉由例如揭示于前述非专利文献1之双球杆循圆量测仪法来测量。

接着，基于已测量之实测误差数据，分别导出以在前述机器坐标系中预先设定之基准位置Xa、Ya、Za为原点之设定坐标系之3次元空间内之下述误差：前述X轴进给机构之X轴方向之定位误差；前述Y轴进给机构之Y轴方向之定位误差；前述Z轴进给机构之Z轴方向之定位误差；前述X轴进给机构、Y轴进给机构及Z轴进给机构的平直度误差；前述X轴进给机构环绕X轴、Y轴及Z轴的各个角度误差；前述Y轴进给机构环绕X轴、Y轴及Z轴的各个角度误差；前述Z轴进给机构环绕X轴、Y轴及Z轴的各个角度误差；以及前述X轴、Y轴及Z轴相互间的垂直误差。

接着，基于所导出的各个误差数据，导出前述设定坐标系的3次元空间内的前述主轴与前述工作台的相对运动误差，亦即，导出主轴相对于工作台的定位误差。

如此，根据本发明，基于以既存一般测量方法所测量的实测误差数据，导出在前述机器坐标系中以已预先设定的基准位置Xa、Ya、Za为原点的设定坐标系的3次元空间内，与前记X轴进给机构、Y轴进给机构及Z轴进给机构相关的各个误差资料,并基于已导出的误差数据,导出前述设定坐标系的3次元空间内的工具机的运动误差。又,前述基准位置Xa、Ya、Za可将其设定在任意的位置，例如亦可设定在机械原点X₀、Y₀、Z₀。

如此，根据本发明，不用使用上述昂贵的雷射测长机，且与使用该雷射测长机的测量作业相比，可基于作业简单的既存一般测量方法所测量到的实测误差数据，来鉴定机器坐标系的3次元空间内的工具机的运动误差。因此，可廉价地以简单的作业来进行相关运动误差的鉴定。

又，若可鉴定将前述基准位置Xa、Ya、Za设定在任意位置的设定坐标系中的运动误差，则可提高该误差数据的利用的自由程度。

又，经导出的前述误差数据可设定为是与前述主轴的前端部的中心位置相关。如此，可消除实际测量误差时的测量器具突出等的变动因素。

又，前述设定坐标系的3次元空间内的前述主轴与前述工作台的相对运动误差，可相关于安装在前述主轴的工具刀刃。如此，使用所得到的运动误差量，可在进行其修正时，进行符合使用了该工具的实际加工的适当的修正。

[发明效果]

如同上述，根据本发明，可以不使用上述昂贵的雷射测长机，而且比起使用上述雷射测长机的测量作业可基于以更简单且既存一般的测量方法所测量的实测误差数据来鉴定机器坐标系的3次元空间内的工具机的运动误差，而可廉价地以简单的作业进行相关运动误差的鉴定。

附图说明

图1是用以说明本发明的一实施方案中运动误差鉴定方法的说明图。

图2是用以说明本实施方案中的运动误差鉴定方法的说明图。

图3是显示使用双球杆循圆量测仪来测量X-Y平面的X轴进给机构与Y轴进给机构的垂直度的结果的说明图。

图4是显示使运动误差产生的误差系数的说明图。

图5是用以鉴定运动误差的习知方法的说明图。

具体实施方式

以下，一面参考图式，一面就本发明的具体实施方案加以说明。

本实施例中，就图1及图2所示的鉴定卧式的综合加工机1的运动误差的方法加以说明。又，该综合加工机1具有：基台2，俯视形成为T字形；支柱3，以可于X轴方向移动的方式设置于该基台2；主轴头4，以可于Y轴方向移动的方式保持于支柱3；主轴5，可自由旋转地支撑于主轴头4；以及工作台6，以可沿着Z轴移动的方式设置于基台2上。

且，支柱3是藉由X轴进给机构(未图示)于X轴方向上移动，主轴头4是藉由Y轴进给机构(未图示)于Y轴方向上移动，工作台6是藉由Z轴进给机构(未图示)于Z轴方向上移动。如此，藉由该等X轴进给机构、Y轴进给机构及Z轴进给机构，主轴5及工作台6可在由X轴、Y轴及Z轴的正交3个轴所形成的3次元空间内相对移动。

1、运动误差算出公式

关于上述构造的综合加工机1，已知可藉由以下的计算式来算出机器坐标系的3次元空间内前述主轴5的前端中心位置(基准点)的运动误差(定位误差)。又，其中α、β、γ分别是X、Y、Z坐标的指令值，E_X(α,β,γ)是X轴方向的定位误差，E_Y(α,β,γ)是Y轴方向的定位误差，E_Z(α,β,γ)是Z轴方向的定位误差。

(公式1)

E_X(α,β,γ)＝E_XX(α)+E_XY(β)+E_XZ(γ)-(E_CX(α)+E_CZ(γ)+C₀Y)×β

(公式2)

E_Y(α,β,γ)＝E_YX(α)+E_YY(β)+E_YZ(γ)+E_CZ(γ)×α

(公式3)

E_Z(α,β,γ)＝E_ZX(α)+E_ZY(β)+E_ZZ(γ)+(E_AX(α)+E_AZ(γ)+A₀Y)×β-(E_BZ(γ)+B₀X)×α

惟，上述各个误差参数分别如同下述定义。

E_XX是X轴进给机构的X轴方向的定位误差、

E_YY是Y轴进给机构的Y轴方向的定位误差、

E_ZZ是Z轴进给机构的Z轴方向的定位误差、

E_YX是X轴进给机构的X轴-Y轴平面上的平直度误差(Y轴方向)、

E_ZX是X轴进给机构的X轴-Z轴平面上的平直度误差(Z轴方向)、

E_XY是Y轴进给机构的Y轴-X轴平面上的平直度误差(X轴方向)、

E_ZY是Y轴进给机构的Y轴-Z轴平面上的平直度误差(Z轴方向)、

E_XZ是Z轴进给机构的Z轴-X轴平面上的平直度误差(X轴方向)、

E_YZ是Z轴进给机构的Z轴-Y轴平面上的平直度误差(Y轴方向)、

E_AX是X轴进给机构环绕X轴的角度误差、

E_AY是Y轴进给机构环绕X轴的角度误差、

E_AZ是Z轴进给机构环绕X轴的角度误差、

E_BX是X轴进给机构环绕Y轴的角度误差、

E_BY是Y轴进给机构环绕Y轴的角度误差、

E_BZ是Z轴进给机构环绕Y轴的角度误差、

E_CX是X轴进给机构环绕Z轴的角度误差、

E_CY是Y轴进给机构环绕Z轴的角度误差、

E_CZ是Z轴进给机构环绕Z轴的角度误差、

A₀Y是Y轴进给机构与理想Y轴的环绕X轴的角度误差、

B₀X是X轴进给机构与理想X轴的环绕Y轴的角度误差、

C₀Y是Y轴进给机构与理想Y轴的环绕Z轴的角度误差。

又，前述以外的误差参数，可参考以下。。

A₀Z，是Z轴进给机构与理想Z轴的环绕X轴的角度误差、

B₀Z，是Z轴进给机构与理想Z轴的环绕Y轴的角度误差、

C₀X，是X轴进给机构与理想X轴的环绕Z轴的角度误差。

又，安装于主轴5的工具的定位误差，可由以下的计算式来算出。惟，令以主轴5的前端中心位置(基准点)为基准的工具刀刃的X轴方向的偏差为T_X、Y轴方向的偏差为T_Y、Z轴方向的偏差为T_Z。

(公式4)

E_X(α,β,γ,T_X,T_Y,T_Z)＝E_XX(α)+E_XY(β)+E_XZ(γ)-(E_CX(α)+E_CZ(γ)+C₀Y)×β+(E_BX(α)+E_BY(β)+E_BZ(γ))×T_Z-(E_CX(α)+E_CY(β)+E_CZ(γ))×T_Y

(公式5)

E_Y(α,β,γ,T_X,T_Y,T_Z)＝E_YX(α)+E_YY(β)+E_YZ(γ)+E_CZ(γ)×α+(E_CX(α)+E_CY(β)+E_CZ(γ))×T_X-(E_AX(α)+E_AY(β)+E_AZ(γ))×T_Z

(公式6)

E_Z(α,β,γ,T_X,T_Y,T_Z)＝E_ZX(α)+E_ZY(β)+E_ZZ(γ)+(E_AX(α)+E_AZ(γ)+A₀Y)×β-(E_BZ(γ)+B₀X)×α+(E_AX(α)+E_AY(β)+E_AZ(γ))×T_Y-(E_BX(α)+E_BY(β)+E_BZ(γ))×T_X

接着，可以以下的公式分别算出以机器坐标系中任意位置Xa、Ya、Za为原点的设定坐标系中的上述定位误差。

(公式7)

E_X(α,β,γ)＝E_XX(α)+E_XY(β)+E_XZ(γ)-(E_CX(α)+E_CZ(γ)+C₀Y)×(β-Y_a)

(公式8)

E_Y(α,β,γ)＝E_YX(α)+E_YY(β)+E_YZ(γ)+(E_CZ(γ)×(α-X_a)

(公式9)

E_Z(α,β,γ)＝E_ZX(α)+E_ZY(β)+E_ZZ(γ)+(E_AX(α)+E_AZ(γ)+A₀Y)×(β-Y_a)-(E_BZ(γ)+B₀X)×(α-X_a)

(公式10)

E_X(α,β,γ,T_X,T_Y,T_Z)＝E_XX(α)+E_XY(β)+E_XZ(γ)-(E_CX(α)+E_CZ(γ)+C₀Y)×(β-Y_a)+(E_BX(α)+E_BY(β)+E_BZ(γ))×T_Z-(E_CX(α)+E_CY(β)+E_CZ(γ))×T_Y

(公式11)

E_Y(α,β,γ,T_X,T_Y,T_Z)＝E_YX(α)+E_YY(β)+E_YZ(γ)+E_CZ(γ)×(α-X_a)+(E_CX(α)+E_CY(β)+E_CZ(γ))×T_X-(E_AX(α)+E_AY(β)+E_AZ(γ))×T_Z

(公式12)

E_Z(α,β,γ,T_X,T_Y,T_Z)＝E_ZX(α)+E_ZY(β)+E_ZZ(γ)+(E_AX(α)+E_AZ(γ)+A₀Y)×(β-Y_a)-(E_BZ(γ)+B₀X)×(α-X_a)+(E_AX(α)+E_AY(β)+E_AZ(γ))×T_Y-(E_BX(α)+E_BY(β)+E_BZ(γ))×T_X

2、运动误差的测量

首先，本实施例中，是遵循JIS B 6190-2、JIS B 6336-1来就下述项目测量误差。又，下述中，表示位置时的X、Y、Z是表示机器坐标系的主轴5的前端中心(基准点)的位置，并且分别表示X轴进给机构、Y轴进给机构及Z轴进给机构中由机械原点算起的前述基准点的位置。

[关于X轴]

驱动前述X轴进给机构(未图示)，并使前述基准点以预定节距间隔移动至X₁，X₂…X_n的指令位置，同时就以下I₁～I₆的测量项目测量各个误差M^I1(X_k)～M^I6(X_k)。其中，k是1～n的整数。又，就各个项目进行测量时前述Y轴进给机构(未图示)及Z轴进给机构(未图标)中的指令位置是任意的位置Y^Im、Z^Im。m是对应于测量项目的下标文字。

I₁：测量X轴定位误差M^I1(X_k)(JIS B 6190-2)

I₂：测量X轴平直度误差M^I2(X_k)(Y轴方向)(JIS B 6336-1)

I₃：测量X轴平直度误差M^I3(X^k)(Z轴方向)(JIS B 6336-1)

I₄：测量X轴角度誤差M^I4(X_k)(环绕X轴)(JIS B 6336-1)

I₅：测量X轴角度誤差M^I5(X_k)(环绕Y轴)(JIS B 6336-1)

I₆：测量X轴角度誤差M^I6(X_k)(环绕Z轴)(JIS B 6336-1)

[关于Y轴]

驱动前述Y轴进给机构(未图示)，并使前述基准点以预定节距间隔移动至Y₁，Y₂…Y_n的指令位置，同时就以下I₇～I₁₂的测量项目测量各个误差M^I7(Y_k)～M^I12(Y_k)。其中，k是1～n的整数。又，就各个项目进行测量时前述X轴进给机构(未图示)及Z轴进给机构(未图标)中的指令位置是任意的位置X^Im、Z^Im。m是对应于测量项目的下标文字。

I₇：测量Y轴定位误差M^I7(Y_k)(JIS B 6190-2)、

I₈：测量Y轴平直度误差M^I8(Y_k)(X轴方向)(JIS B 6336-1)

I₉：测量Y轴平直度误差M^I9(Y^k)(Z轴方向)(JIS B 6336-1)

I₁₀：测量Y轴角度誤差M^I10(Y_k)(环绕X轴)(JIS B 6336-1)

I₁₁：测量Y轴角度誤差M^I11(Y_k)(环绕Y轴)(JIS B 6336-1)

I₁₂：测量Y轴角度誤差M^I12(Y_k)(环绕Z轴)(JIS B 6336-1)

[关于Z轴]

驱动前述Z轴进给机构(未图示)，并使前述基准点以预定节距间隔移动至Z₁，Z₂…Z_n的指令位置，同时就以下I₁₃～I₁₈的测量项目测量各个误差M^I13(Z_k)～M^I18(Z_k)。其中，k是1～n的整数。又，就各个项目进行测量时前述X轴进给机构(未图示)及Y轴进给机构(未图标)中的指令位置是任意的位置X^Im、Y^Im。m是对应于测量项目的下标文字。

I₁₃：测量Z轴定位误差M^I13(Z_k)(JIS B 6190-2)、

I₁₄：测量Z轴平直度误差M^I14(Z_k)(X轴方向)(JIS B 6336-1)

I₁₅：测量Z轴平直度误差M^I15(Z^k)(Y轴方向)(JIS B 6336-1)

I₁₆：测量Z轴角度誤差M^I16(Z_k)(环绕X轴)(JIS B 6336-1)

I₁₇：测量Z轴角度誤差M^I17(Z_k)(环绕Y轴)(JIS B 6336-1)

I₁₈：測量Z轴角度誤差M^I18(Z_k)(環繞Z轴)(JIS B 6336-1)

[关于垂直度]

依据前述非专利文献1，使用双球杆循圆量测仪来将工作台侧的球的中心位置设定在任意位置X_i、Y_i、Z_i，并使主轴5的前述基准点在X-Y平面、X-Z平面及Y-Z平面内，分别以杆的长度进行圆弧移动，由该杆的伸缩量来测量杆的长度M_Aij(Y-Z平面)、M_Bij(X-Z平面)及M_Cij(X-Y平面)。M_Aij是使主轴5的基准点在X_i为固定位置的Y-Z平面内进行圆弧移动时位置Y_Aij、Z_Aij的杆的长度，M_Bij是使主轴5的基准点在Y_i为固定位置的X-Z平面内进行圆弧移动时位置X_Bij、Z_Bij的杆的长度，M_Cij是使主轴5的基准点在Z_i为固定位置的X-Y平面内进行圆弧移动时位置X_Cij、Y_Cij的杆的长度。其中，i是1～g的整数，其意味着垂直度的测量次数。J是1～h的整数，其意味着主轴5的位置的取样个数。

于图3中显示使用双球杆循圆量测仪来测量X-Y平面内的X轴进给机构与Y轴进给机构的垂直度所得到的测量资料(杆的伸缩量)的其中一个例子。图3中，实线的线图是显示有2个，但其中一个是表示使主轴5的基准点正转的情况，而另一个是表示逆转的情况。又，粗的单点虚线的圆是表示基准圆，细的单点曲线的圆是表示刻度。

接着，基于已得到的测量值M_Aij、M_Bij、M_Cij，依循非专利文献1，算出：工作台侧的球的中心位置于X_i、Y_i、Z_i时的与X轴进给机构、Y轴进给机构及Z轴进给机构相关的垂直度P_Ai、P_Bi、P_Ci、及垂直误差A₀Y_i、B₀X_i、C₀Y_i。

其中，P_Ai是Y轴进给机构与理想Z轴的垂直度、

P_Bi是X轴进给机构与理想Z轴的垂直度、

P_Ci是Y轴进给机构与理想X轴的垂直度、

A₀Y_i是Y轴进给机构与理想Y轴的环绕X轴的角度误差、

B₀X_i是X轴进给机构与理想X轴的环绕Y轴的角度误差、

C₀Y_i是Y轴进给机构与理想Y轴的环绕Z轴的角度误差。

又，直角度P_Ai、P_Bi、P_Ci是分别表示为测量值M_Aij、M_Bij、M_Cij的函数，将j为1～h时的测量值M_Aij的群集数据设定为M_Ai、测量值M_Bij的群集数据设定为M_Bi、且测量值M_Cij的群集数据设定为M_Ci，则满足下列数式：。

f_A(M_Ai)＝P_Ai、

f_B(M_Bi)＝P_Bi、

f_C(M_Ci)＝P_Ci。

3、X轴进给机构、Y轴进给机构及Z轴进给机构的误差参数的鉴定

接着，基于如上述所测量到的各个误差资料M^I1(X_k)～M^I6(X_k)、M^I7(Y_k)～M^I12(Y_k)及M^I13(Z_k)～M^I18(Z_k)，分别鉴定X轴进给机构、Y轴进给机构及Z轴进给机构的上述误差参数E_XX、E_YY、E_ZZ、E_YX、E_ZX、E_XY、E_ZY、E_XZ、E_YZ、E_AX、E_AY、E_AZ、E_BX、E_BY、E_BZ、E_CX、E_CY、E_CZ。

举例而言，就X轴的平直度误差M^I3(X_k)(Z轴方向)进行检讨，则如图1及图2所示，由于M^I3(X_k)是于X轴、Y轴及Z轴的各个指令位置上，在指示器(例如，针盘指示器)突出的状态下进行测量，因此要将其等考虑为误差因素。并且，由于为测量对象的X轴以外的Y轴的指令值Y^I3及Z轴的指令值Z^I3、以及指示器的3个方向的突出量L^I3 _X、L^I3 _Y、L^I3 _Z分别为固定，因此M^I3(X_k)可表示为下式：

M^I3(X_k)＝E_Z(X_k,Y^I3,Z^I3,L^I3 _X,L^I3 _Y,L^I3 _Z)+Const^I3

其中Const^I3为常数项。

接着，将前述E_z(X_k,Y^I3,Z^I3,L_X,L_Y,L_Z)展开来做为以机器坐标系中于任意位置的Xa、Ya、Za为原点的设定坐标系的误差，则可将前述公式12改写成：

M^I3(X_k)＝E_ZX(X_k)+E_ZY(Y^I3)+E_ZZ(Z^I3)+(E_AX(X_k)+E_AZ(Z^I3)+A₀Y)×(Y^I3-Y_a)-(E_BZ(Z^I3)+B₀X)×(X_k-X_a)+(E_AX(X_k)+E_AY(Y^I3)+E_AZ(Z^I3))×L^I3 _Y-(E_BX(X_k)+E_BY(Y^I3)+E_BZ(Z^I3))×L^I3 _X+Const^I3，

进而，将常数项积分至Const^I3，则改写为下式：

M^I3(X_k)＝E_ZX(X_k)+E_AX(X_k)×(Y^I3-Y_a)+(E_BZ(Z^I3)+B₀X)×X_k+E_AX(X_k)×L^I3 _Y-E_BX(X_k)×L^I3 _X+Const^I3，

接着使E’_ZX(X_k)＝E_ZX(X_k)+(E_BZ(Z^I3)+B₀X)×X_k，则可改写为下式：

M^I3(X_k)＝E'_ZX(X_k)+E_AX(X_k)×(Y^I3-Y_a)+E_AX(X_k)×L^I3 _Y-E_BX(X_k)×L^I3 _X+Const^I3，

又由于E'_ZX(X_k)与E_ZX(X_k)视为相同，因此最后可改写为下式：

M^I3(X_k)＝E_ZX(X_k)+E_AX(X_k)×(Y^I3-Y_a)+E_AX(X_k)×L^I3 _Y-E_BX(X_k)×L^I3 _X+Const^I3。

如此，X轴的平直度误差M^I3(X_k)可藉由不使用到X轴进给机构的垂直度(B₀X)及Y轴进给机构的垂直度(A₀Y)的式子来表现。

又，就X轴环绕Z轴的角度误差M^I6(X_k)来看，则角度误差的情况中，因为没有其他的误差因素，因此将角度误差M^I6(X_k)以下式来表示：

M^I6(X_k)＝E_CX(X_k)+Const^I6

其中，Const^I6是常数项。

由以上的讨论，前述各个误差可以表示为以下这样不使用X轴进给机构的垂直度(B₀X)、Y轴进给机构的垂直度(A₀Y)及Z轴进给机构的垂直度(C₀Y)的式子：

M^I1(X_k)＝E_XX(X_k)-E_CX(X_k)×(Y^I1-Y_a)+E_BX(X_k)×L^I1 _Z-E_CX(X_k)×L^I1 _Y+Const^I1

M^I2(X_k)＝E_YX(X_k)+E_CX(X_k)×L^I2 _X-E_AX(X_k)×L^I2 _Z+Const^I2

M^I3(X_k)＝E_ZX(X_k)+E_AX(X_k)×(Y^I3-Y_a)+E_AX(X_k)×L^I3 _Y-E_BX(X_k)×L^I3 _X+Const^I3

M^I4(X_k)＝E_AX(X_k)+Const^I4

M^I5(X_k)＝E_BX(X_k)+Const^I5

M^I6(X_k)＝E_CX(X_k)+Const^I6

M^I7(Y_k)＝E_YY(Y_k)+E_CY(Y_k)×L^I7 _X-E_AY(Y_k)×L^I7 _Z+Const^I7

M^I8(Y_k)＝E_XY(Y_k)+E_BY(Y_k)×L^I8 _X-E_CY(Y_k)×L^I8 _Y+Const^I8

M^I9(Y_k)＝E_ZY(Y_k)+E_AY(Y_k)×L^I9 _Y-E_BY(Y_k)×L^I9 _X+Const^I9

M^I10(Y_k)＝E_AY(Y_k)+Const^I10

M^I11(Y_k)＝E_BY(Y_k)+Const^I11

M^I12(Y_k)＝E_CY(Y_k)+Const^I12

M^I13(Z_k)＝E_ZZ(Z_k)+E_AZ(Z_k)×(Y^I13-Y_a)-E_BZ(Z_k)×(X^I13-X_a)^I+E_AZ(Z_k)×L^I13 _Y-E_BZ(Z_k)×L^I13 _X+Const^I13

M^I14(Z_k)＝E_XZ(Z_k)-E_CZ(Z_k)×(Y^I14-Y_a)+E_BZ(Z_k)×L^I14 _Z-E_CZ(Z_k)×L^I14 _Y+Const^I2

M^I15(Z_k)＝E_YZ(Z_k)+E_CZ(Z_k)×(X^I3-X_a)+E_CZ(Z_k)×L^I15 _X-E_AZ(Z_k)×L^I15 _Z+Const^I15

M^I16(Z_k)＝E_AZ(Z_k)+Const^I16

M^I17(Z_k)＝E_BY(Z_k)+Const^I17

M^I18(Z_k)＝E_CY(Z_k)+Const^I18

并且，由上述可知，各个误差参数如下：

E_XX(X_k)＝M^I1(X_k)+E_CX(X_k)×(Y^I1-Y_a)-E_BX(X_k)×L^I1 _Z+E_CX(X_k)×L^I1 _Y-Const^I1

E_YX(X_k)＝M^I2(X_k)-E_CX(X_k)×L^I2 _X+E_AX(X_k)×L^I2 _Z-Const^I2

E_ZX(X_k)＝M^I3(X_k)-E_AX(X_k)×(Y^I3-Y_a)-E_AX(X_k)×L^I3 _Y+E_BX(X_k)×L^I3 _X-Const^I3

E_AX(X_k)＝M^I4(X_k)-Const^I4

E_BX(X_k)＝M^I5(X_k)-Const^I5

E_CX(X_k)＝M^I6(X_k)-Const^I6

E_YY(Y_k)＝M^I7(Y_k)-E_CY(Y_k)×L^I7 _X+E_AY(Y_k)×L^I7 _Z-Const^I7

E_XY(Y_k)＝M^I8(Y_k)-E_BY(Y_k)×L^I8 _X+E_CY(Y_k)×L^I8 _Y-Const^I8

E_ZY(Y_k)＝M^I9(Y_k)-E_AY(Y_k)×L^I9 _Y+E_BY(Y_k)×L^I9 _X-Const^I9

E_AY(Y_k)＝M^I10(Y_k)-Const^I10

E_BY(Y_k)＝M^I11(Y_k)-Const^I11

E_CY(Y_k)＝M^I12(Y_k)-Const^I12

E_ZZ(Z_k)＝M^I13(Z_k)-E_AZ(Z_k)×(Y^I13-Y_a)+E_BZ(Z_k)×(X^I13-X_a)^I-E_AZ(Z_k)×L^I13 _Y+E_BZ(Z_k)×L^I13 _X-Const^I13

E_XZ(Z_k)＝M^I14(Z_k)+E_CZ(Z_k)×(Y^I14-Y_a)-E_BZ(Z_k)×L^I14 _Z+E_CZ(Z_k)×L^I14 _Y-Const^I2

E_YZ(Z_k)＝M^I15(Z_k)-E_CZ(Z_k)×(X^I15-X_a)-E_CZ(Z_k)×L^I15 _X+E_AZ(Z_k)×L^I15 _Z-Const^I15

E_AZ(Z_k)＝M^I16(Z_k)-Const^I16

E_BY(Z_k)＝M^I17(Z_k)-Const^I17

E_CY(Z_k)＝M^I18(Z_k)-Const^I18

如此，根据上面的式子，可鉴定以机器坐标系的任意位置Xa、Ya、Za为原点的设定坐标系中各个误差参数。又，常数项Const^I1～Const^I18可视为用以变更各个误差的零点的采样方式的灵活性。

4、垂直误差参数的鉴定

接着，基于如前所述测量出的关于垂直度的测量值M_Aij、M_Bij、M_Cij；由该等测量值算出的垂直度P_Ai、P_Bi、P_Ci；以及垂直误差A₀Y_i、B₀X_i、C₀Y_i，来鉴定以机器坐标系的任意位置Xa、Ya、Za为原点的设定坐标系中的垂直误差A₀Y、B₀X、C₀Y。

在鉴定该垂直误差A₀Y、B₀X、C₀Y之前，先就其计算依据加以说明。如上所述，垂直度P_Ai、P_Bi、P_Ci是分别表示为测量值M_Aij、M_Bij、M_Cij的函数，将测量值M_Aij的群集数据设定为M_Ai，测量值M_Bij的群集数据设定为M_Bi，测量值M_Cij的群集数据设定为M_Ci，则得到：

(公式13)

f_A(R_Aij)＝P_Ai、

(公式14)

f_B(R_Bij)＝P_Bi、

(公式15)

f_C(R_Cij)＝P_Ci。

另一方面，用双球杆循圆量测仪使主轴5进行圆弧移动的情况中，与以机器坐标系的任意位置Xa、Ya、Za为原点的设定坐标系中的主轴5的指令值相对的定位误差，可用如前所述公式10～12来算出。因此，当令配置在工作台侧球体的机器坐标系中的位置为X_i、Y_i、Z_i，并且令以该X_i、Y_i、Z_i为中心且于X-Y平面内进行圆弧移动的主轴5的前述基准点的位置为X_ik、Y_ik、Z_i，则杆的长度S_Cik，可藉由以下公式算出：。

(公式16)

S_Cik＝((X_ik+E_Xik-X_i)²+(Y_ik+E_Yik-Y_i)²+(Z_i+E_Zik-Z_i)²)^1/2

又，E_Xik、E_Yik及E_Zik是藉由上述公式10～12所算出的主轴5的定位誤差。在此，公式10中的C₀Y、公式12中的A₀Y及B₀X分别是使用任意值C₀Y’、A₀Y’及B₀X’所算出的假设值。

E_Xik＝E_X(X_ik,Y_ik,Z_i,t_X,t_Y,t_Z)

E_Yik＝E_Y(X_ik,Y_ik,Z_i,t_X,t_Y,t_Z)

E_Zik＝E_Z(X_ik,Y_ik,Z_i,t_X,t_Y,t_Z)

t_X、t_Y、t_Z是主轴侧的球体由主轴5的前述基准点分别向X轴、Y轴、Z轴方向偏移的距离。

又，于公式16中，E_Xik、E_Yik及E_Zik分别是微小的值，因此若使其乘方近似于零，则S_Cik可表示为下式：。

(公式17)

S_Cik＝((X_ik-X_i)²+(Y_ik-Y_i)²+2E_Xik(X_ik-X_i)+2E_Yik(Y_ik-Y_i))^1/2

接着，令所算出的杆的长度S_Cik的群集数据为S_Ci，则由该S_Ci所算出的垂直度P'_Ci会成为下述关系式：

(公式18)

f(S_Ci)＝P'_Ci

在此，若使上述假设的垂直误差C₀Y’与以机器坐标系的任意位置Xa、Ya、Za为原点的设定坐标系中的真实的垂直误差C₀Y相等，则下述关系式成立：

C₀Y-P_Ci＝C₀Y’-P'_Ci

并且，将该关系式的变形则如下式：

(公式19)

C₀Y＝C₀Y’-P'_Ci+P_Ci

如此，由前述所假设的C₀Y’、以公式15所算出来的垂直度P_Ci、以及以公式18所算出来的垂直度P'_Ci，使用公式19，可鉴定以机器坐标系的任意位置Xa、Ya、Za为原点的设定坐标系中的真实的垂直误差C₀Y。

同样地，就垂直误差B₀X来看，当令在X-Z平面内进行圆弧移动的主轴5的基准点为X_ik、Y_i、Z_ik时，杆的长度S_Bik会满足下式：

S_Bik＝((X_ik+E_Xik-X_i)²+(Y_i+E_Yik-Y_i)²+(Z_ik+E_Zik-Z_i)²)^1/2

当令微小值E_Xik、E_Yik及E_Zik的乘方近似于零，则可改写为下式：

(公式20)

S_Bik＝((X_ik-X_i)²+(Z_ik-Z_i)²+2E_Xik(X_ik-X_i)+2E_Zik(Z_ik-Z_i))^1/2

接着，令所算出的杆长S_Bik的群集资料为S_Bi则由该S_Bi所算出的垂直度P'_Bi会满足下列关系式：

(公式21)

f(S_Bi)＝P'_Bi

因此，以机器坐标系的任意位置Xa、Ya、Za为原点的坐标系中的真实垂直误差B₀X，可由如上所述假设的B₀X’、以上述公式14算出的垂直度P_Bi以及以上述公式21所算出的垂直度P'_Bi，而用下述公式22来鉴定。

(公式22)

B₀X＝B₀X’-P'_Bi+P_Bi

又，就垂直误差A₀Y来看，当令在Y-Z平面内进行圆弧移动的主轴5的位置为X_i、Y_ik、Z_ik时，杆长S_Aik满足下式：

S_Aik＝((X_i+E_Xik-X_i)²+(Y_ik+E_Yik-Y_i)²+(Z_ik+E_Zik-Z_i)²)^1/2

(公式23)

S_Aik＝((Y_ik-Y_i)²+(Z_ik-Z_i)²+2E_Yik(Y_ik-Y_i)+2E_Zik(Z_ik-Z_i))^1/2

接着，令所算出的杆长S_Aik的群集资料为S_Ai则由该S_Ai所算出的垂直度P'_Ai会满足下列关系式：

(公式24)

f(S_Ai)＝P'_Ai

因此，以机器坐标系的任意位置Xa、Ya、Za为原点的坐标系中的真实垂直误差A₀Y’、可由如上所述假设的B₀X’、以上述公式13算出的垂直度P_Ai、以及以上述公式24所算出的垂直度P'_Ai，而用下述公式25来鉴定。

(公式25)

A₀Y＝A₀Y’-P'_Ai+P_Ai

如此为之，可鉴定以机器坐标系的任意位置Xa、Ya、Za为原点的设定坐标系中的垂直误差A₀Y、B₀X、C₀Y。又，当要鉴定以机械原点为基准的机械坐标系中的垂直误差A₀Y、B₀X、C₀Y时，则使用以X_a＝0、Y_a＝0、Z_a＝0所算出来的E_Xik、E_Yik、E_Zik的值，可分别鉴定垂直误差A₀Y、B₀X、C₀Y。

5、运动误差的鉴定

使用如上述所鉴定的各个误差参数，可藉由上述公式1～3来鉴定机器坐标系的3次元空间内，主轴5的基准点的定位误差E_X(α,β,γ)、E_Y(α,β,γ)及E_Z(α,β,γ)，并可分别藉由上述公式4～6，同样地鉴定机器坐标系的3次元空间内，安装于主轴5工具的刀刃的定位误差E_X(α,β,γ,T_X,T_Y,T_Z)、E_Y(α,β,γ,T_X,T_Y,T_Z)及E_Z(α,β,γ,T_X,T_Y,T_Z)。

又，藉由上述公式7～9，鉴定以机器坐标系的任意位置Xa、Ya、Za为原点的设定坐标系中主轴5的基准点的定位误差E_X(α,β,γ)、E_Y(α,β,γ)及E_Z(α,β,γ)，藉由上述公式10～12鉴定安装于主轴5的工具的刀刃的定位误差E_X(α,β,γ,T_X,T_Y,T_Z)、E_Y(α,β,γ,T_X,T_Y,T_Z)及E_Z(α,β,γ,T_X,T_Y,T_Z)。

如此，本实施例中，如前所述可算出以机器坐标系的任意位置Xa、Ya、Za为原点的设定坐标系中，与前述主轴5的基准点相关的运动误差(定位误差)E_X(α,β,γ)、E_Y(α,β,γ)及E_Z(α,β,γ)，以及与工具刀刃相关的定位误差E_X(α,β,γ,T_X,T_Y,T_Z)、E_Y(α,β,γ,T_X,T_Y,T_Z)及E_Z(α,β,γ,T_X,T_Y,T_Z)。又，若使X_a＝0、Y_a＝0、Z_a＝0则可算出机器坐标系的运动误差E_X(α,β,γ)、E_Y(α,β,γ)、E_Z(α,β,γ)、以及E_X(α,β,γ,T_X,T_Y,T_Z)、E_Y(α,β,γ,T_X,T_Y,T_Z)、E_Z(α,β,γ,T_X,T_Y,T_Z)。。

如此，根据本实施例，基于以遵循JIS的一般测量方法所测量的实测误差数据，来鉴定关于前述机器坐标系、及以关于任意基准位置Xa、Ya、Za为原点的设定坐标系，该3次元空间内，前述基准点的运动误差及工具刀刃的运动误差。因此，可廉价地且以简单的作业来进行相关运动误差的鉴定。

又，由于可鉴定以任意的基准位置Xa、Ya、Za为原点的设定坐标系中的运动误差，因此可提高该误差数据利用上的灵活度。

以上，就本发明的一实施方案加以说明，惟本发明可采用的具体实施态样并不限于此。

例如，上述例子中，前述各个误差的测量虽是遵循JIS规定来进行，但只要是与JIS规定相等或者较其更加正确的方法，亦可以其它方法来测量前述各个误差。

又，前述各个误差参数E_XX、E_YY、E_ZZ、E_YX、E_ZX、E_XY、E_ZY、E_XZ、E_YZ、E_AX、E_AY、E_AZ、E_BX、E_BY、E_BZ、E_CX、E_CY、E_CZ的计算式，是展示其中的一个例子，并不限于此，亦将该等参数藉由其他计算式算出。就垂直误差A₀Y、B₀X、C₀Y的鉴定也是一样，并不限于上述的例子，亦可以以其他方法来鉴定该等垂直误差。

[符号的说明]

1 综合加工机

2 基台

3 支柱

4 主轴头

5 主轴

6 工作台

Claims

1.一种工具机的运动误差鉴定方法，其于具有用以保持工具的主轴及安装有工件的工作台的工具机中，鉴定于3次元空间内的前述主轴与工作台的相对运动误差的方法，

其特征在于：

在以分别对前述X轴进给机构、Y轴进给机构及Z轴进给机构设定的机械原点X₀、Y₀、Z₀为基准的机器坐标系的3次元空间内，分别致动X轴进给机构、Y轴进给机构及Z轴进给机构，并以该机器坐标系中任意的坐标位置为基准，分别导出下述误差：

前述X轴方向的定位误差、

前述Y轴方向的定位误差、

前述Z轴方向的定位误差、

前述X轴、Y轴及Z轴的平直度误差、

前述X轴的环绕X轴、Y轴及Z轴的各个角度误差、

前述Y轴的环绕X轴、Y轴及Z轴的各个角度误差、

前述Z轴的环绕X轴、Y轴及Z轴的各个角度误差、及

前述X轴、Y轴及Z轴相互间的垂直误差，

且基于已测量的实测误差数据，分别导出以在前述机器坐标系中预先设定的基准位置Xa、Ya、Za为原点的设定坐标系的3次元空间内的下述误差：

前述X轴进给机构的X轴方向的定位误差、

前述Y轴进给机构的Y轴方向的定位误差、

前述Z轴进给机构的Z轴方向的定位误差、

前述X轴进给机构环绕X轴、Y轴及Z轴的各个角度误差、

前述Y轴进给机构环绕X轴、Y轴及Z轴的各个角度误差、

前述Z轴进给机构环绕X轴、Y轴及Z轴的各个角度误差、以及

前述X轴、Y轴及Z轴相互间的垂直误差，

2.根据权利要求1所述的工具机的运动误差鉴定方法，其特征在于，前述X轴、Y轴及Z轴相互间的垂直误差是使用双球杆循圆量测仪来进行测量。

3.根据权利要求1或2所述的工具机的运动误差鉴定方法，其特征在于，所导出的前述误差资料是与前述主轴的前端部的主轴中心位置相关。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的工具机的运动误差鉴定方法，其特征在于，前述设定坐标系的3次元空间内的前述主轴与前述工作台的相对运动误差，是与安装于前述主轴的工具刀刃相关。