JP4282909B2

JP4282909B2 - Thermal displacement correction method, thermal displacement correction coefficient changing method, and numerical control apparatus having the same correction function

Info

Publication number: JP4282909B2
Application number: JP2001037061A
Authority: JP
Inventors: 塚貴雄手; 下剛森; 田博通吉
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 2001-02-14
Filing date: 2001-02-14
Publication date: 2009-06-24
Anticipated expiration: 2021-02-14
Also published as: JP2002239872A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マシニングセンタなどの工作機械において、主軸に生じる熱変位に起因する位置の誤差を補正する熱変位補正方法および同補正機能を有する数値制御装置に係り、特に、ＮＣ加工プログラム上から手軽に加工条件に適した熱変位補正に必要な補正係数を変更できるようにした熱変位補正方法および熱変位補正係数の変更方法並びに同補正機能を有する数値制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
マシニングセンタなどの工作機械では、その構成部品は鉄鋼を材質として高い剛性を持っているが、温度変化によって伸び縮み繰り返しためにこれが加工精度に影響を与えることになる。特に、主軸では、回転する間に軸受け部などで発生する熱で主軸が伸びるため、主軸先端の実際の位置と位置制御上の位置との間に誤差が生じる。このような現象は熱変位と呼ばれ、マシニングセンタなどの数値制御工作機械で高精度の加工をするためには、主軸の熱変位に対する対策が必要不可欠である。
【０００３】
従来、工作機械での熱変位対策としては、主軸の軸受に低発熱の軸受を採用したり、軸受部での熱の発生を抑制する潤滑および冷却方式を採用している。しかし、熱が発生するかぎり熱変位は起こるため、熱の発生を抑制することに加えて、数値制御装置に熱変位を補正する機能を付加することが広く行われている。
【０００４】
工作機械における主軸の伸びは、主軸回転時に軸受部などに発生する熱による主軸の温度上昇とほぼ比例する一時式の関係にある。位置制御での熱変位補正は、主軸の伸びと温度上昇が一時式にあることを利用するもので、主軸頭とベッド本体に取り付けたセンサから両者の温度差を検出し、次の式から補正量を算出し、例えば切り込み軸のＺ軸の座表系を補正量だけ補正している。つまり、Ｚ軸のサーボ制御部に与える位置指令を補正量だけ補正し、熱変位による影響を相殺するようにしている。
【０００５】
補正量＝Ａ×（Ｔ1−Ｔ2） …（１）
Ａ：補正係数
Ｔ1：主軸頭の温度
Ｔ2：基準温度
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、熱変位補正における補正係数は、主軸の回転速度によって大きく変わってくるという関係がある。ここで、図５は、横軸に経過時間をとり、縦軸にＺ軸熱変位量δをとり、主軸の回転速度が２０００ｍｉｎ^−１と６０００ｍｉｎ^−１のそれぞれの場合での熱変位特性を示す図である。この図５に示されるように、主軸回転が低速の場合と高速の場合とでは、熱変位特性は大きく異なる。したがって、主軸の回転速度領域が広い工作機械では、低速、中高速、高速などの回転速度の範囲別の補正係数の値を設定する必要がある。
【０００７】
従来の熱変位補正機能を有する数値制御装置では、熱変位の補正係数は、機械のシステムパラメータとして数値制御装置に設定されているのが通常である。このため、工作機械の加工条件が変わると、その加工条件に合わせてシステムパラメータに設定されている補正係数の値を変更しなければならなかった。
【０００８】
しかしながら、システムパラメータの変更は、通常は機械メーカーの専門家が行うものであり、エンドユーザのオペレータにとっては、その変更が簡単にはできないという問題があった。
【０００９】
他方、熱変位補正方式として、上記の温度差から熱変位を推定する方式とは異なり、熱変位の特性に及ぼす主軸回転速度の影響の方を重視し、主軸回転速度と熱変位の履歴を工作機械ごとに採っておき、この回転速度と熱変位の履歴に基づいた熱変位補正のプログラムをＮＣ加工プログラムに付加する方式がある。この方式によれば、システムパラメータに補正係数を設定する必要はなくなり、温度測定をする必要がなくなり、温度の変化と熱変位の間のタイムラグによる誤差という問題も解消する。
【００１０】
しかし、回転速度と熱変位による履歴方式では、機械ごとに履歴は異なりしたがって個々の機械ごとに専門家が補正プログラムを作成してＮＣ装置に組み込み、さらに実際にその補正の効果の確認をする必要がある。
【００１１】
近年のマシニングセンタでは、高精度化、高速化が一層進んでおり、それに伴って主軸の広い回転速度領域に対応して、機械本体以外の諸条件、例えば、機械の設置場所の環境や、切削熱なとが熱変位に及ぼす影響を考慮し、個々の工作機械ごとに個別具体的かつきめ細かい熱変位の補正を行い、より高精度の加工を実現する要請が高いが、現在のところ、そのような要求を満たす熱変位補正技術は確立されていない。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、前記従来技術の有する問題点を解消し、加工前に前もってシステムパラメータの設定を変更することなく、ＮＣ加工プログラム上から簡易に熱補正係数の変更を行えるようにすることで、広い回転速度領域に対応した最適な熱変位補正を行うことができ、しかも、個々の工作機械の諸条件をあった的確な補正係数にすることでより精度の高い熱変位補正を実現できるようにした熱変位補正方法および熱変位補正係数の変更方法並びに同補正機能を有する数値制御装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、工作機械の主軸の発熱に起因する主軸変位量の誤差を修正するために数値制御軸の位置指令を補正する熱変位補正方法において、主軸回転速度の可変範囲を複数の回転速度領域に区分し、各回転速度領域ごとにそれぞれ異なる熱変位補正係数を機械のシステムパラメータとして予め設定し、前記各回転速度領域ごとの熱変位補正係数を調整するために前記熱変位補正係数の値を変更する機能命令をユーザマクロとして作成し、加工プログラム中に前記ユーザマクロ呼出命令を組み込み、加工プログラムを実行する過程で、必要に応じて前記ユーザマクロを呼び出して実行することにより前記熱変位補正係数を適切な値に変更した上で加工を続行し、主軸の温度と基準温度との温度差を検出しながら、加工中の主軸の回転速度が属する回転速度領域における熱変位補正係数と、検出した温度差とに基づいて熱変位量を算出し、前記熱変位量に相当する補正量を機械の数値制御軸への位置指令に加える補正を行うことを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明は、工作機械の主軸の発熱に起因する主軸位量の誤差を修正するために数値制御軸の位置指令を補正する熱変位補正方法において、主軸回転速度の可変範囲を複数の回転速度領域に区分し、各回転速度領域ごとにそれぞれ異なる熱変位補正係数を機械のシステムパラメータとして予め設定し、前記各回転速度領域ごとの熱変位補正係数を調整するために前記熱変位補正係数の値を変更する機能命令をユーザマクロとして作成し、加工プログラム中に前記ユーザマクロ呼出命令を組み込み、加工プログラムを実行する過程で、必要に応じて前記ユーザマクロを呼び出して実行することにより前記熱変位補正係数の値を変更し、主軸の温度と基準温度との温度差を検出しながら、加工中の主軸の回転速度が属する回転速度領域における熱変位補正係数と、検出した温度差とに基づいて熱変位量を算出し、前記熱変位量に相当する補正量を機械の数値制御軸への位置指令に加える補正を行うことを特徴とするものである。
【００１５】
さらに、本発明は、工作機械の主軸の発熱に起因する主軸変位量の誤差を修正するために数値制御軸の位置指令を補正する熱変位補正機能を有する数値制御装置において、主軸回転速度の可変範囲を複数の領域に区分した各回転速度領域ごとにそれぞれ異なる熱変位補正係数の値をシステムパラメータとして記憶可能なシステムパラメータ記憶手段と、前記各回転速度領域ごとの熱変位補正係数を調整するために前記熱変位補正係数の値を変更する命令を含む複数の機能命令をユーザマクロとして記憶するマクロプログラム記憶手段と、加工プログラム上のマクロ呼出命令と、マクロプログラムメモリに記憶されたマクロプログラムとを一対一に対応づけるデータ記憶し、各々のマクロ呼出命令に対応するユーザマクロとして各機能命令を登録するためのマクロ登録手段と、前記加工プログラムを１ブロックづつ読み出して実行する過程で、前記熱変位補正係数を変更するユーザマクロを呼び出して実行することにより、前記システムパラメータメモリに格納された熱変位補正係数の値を書き換えて前記熱変位補正係数の値を変更する熱変位係数変更手段と、主軸の温度と基準温度との温度差を検出する主軸温度検出手段と、加工中の主軸の回転速度が属する回転速度領域における熱変位補正係数と、検出した温度差とに基づいて熱変位量を算出し、前記熱変位量に相当する補正量を機械の数値制御軸への位置指令に加える補正を行う熱変位補正手段と、を具備することを特徴とするものである。
【００１６】
【発明の実施形態】
以下、本発明による熱変位補正方法および熱変位補正係数の変更方法並びに同補正機能を有する数値制御装置の一実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明が適用される数値制御工作機械の一例としての横中ぐり盤１０を示す。この図１において、１１はベッドで、１２はサドル、１３はテーブルである。１４はコラムで、１５は、コラム１４に取り付けられた主軸頭である。この横中ぐり盤１０は、機械座標系が、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、Ｗ軸、Ｂ軸からなり、５軸制御を行えるようになっている。これらの軸のうち、Ｘ軸は、テーブル１３の前後方向の運動を制御する軸で、Ｙ軸は主軸頭１５の上下方向の運動を制御する軸である。Ｚ軸は、テーブル１３の左右方向の運動を制御し、ここでは切り込み軸になっている。Ｗ軸は、主軸１６の出入り運動の軸である。Ｂ軸は、テーブル１３の回転運動の軸である。
【００１７】
熱変位は、回転中に発熱した主軸１６の伸びに起因するものであるため、特に、主軸１６の軸方向と平行なＺ軸についての位置制御で問題となる。そこでＺ軸についての熱変位補正に本発明を適用したものを実施形態として挙げ、以下、詳細に説明する。
【００１８】
図２は、数値制御装置のブロック図である。図２において、２０は、数値制御装置であり、２１は、入出力装置で、この入出力装置２１は、加工プログラムなどの種々のデータを数値制御装置２１に入力したり、数値制御装置２１の内部メモリに記憶してあるデータを外部記憶装置に出力して保存するための辺力装置であり、パソコン２２を中心に、このパソコン２２に紙テープリーダ２３、紙テープパンチャー２４、ＩＣカード２５、フロッピーディスクドライブ２６、外部記憶装置２７などが接続されている。
【００１９】
数値制御装置２０は、プログラム実行用の内部記憶メモリとして、入出力装置２１から入力された加工プログラムが記憶される加工プログラムメモリ２８と、マクロプログラムが記憶されるマクロプログラムメモリ２９と、マクロプログラムを登録するため、マクロプログラムを呼び出すマクロ呼出命令とマクロプログラムを対応づけるデータを記憶するマクロ登録テーブル３０を有している。
【００２０】
解析部３１は、加工プログラムメモリ２８から加工プログラムを１ブロックずつ読み込んで解析して実行する。すなわち、解析部３１は、位置指令、速度指令を分配部３２を介して各軸のサーボ制御部に与え、主軸の回転速度を指示する回転速度指令を主軸モータ３４を駆動制御する主軸モータ駆動部３３に命令する他、工具交換指令などの種々の機能命令を図示しないシーケンサーに与える。
【００２１】
参照符号３５は、熱変位補正処理部である。この熱変位補正処理部３５が実行する熱変位補正の基本的な処理内容は、従来技術で説明したものと同じである。この場合、主軸頭１５から戻った潤滑油の温度を第１の温度センサ３６で検出することで、間接的に主軸頭１５の温度Ｔ1を検知するとともに、ベッド１２に配置した第２の温度センサ３７により基準温度Ｔ2を検出する。熱変位補正処理部３５は、温度差を演算し、次の（２）式から補正量δを算出し、Ｚ軸のサーボ制御部３８に与える位置指令を補正量だけ補正し（補正量δだけ主軸が元の目標位置よりも後退する位置指令に補正する）、熱変位による影響を相殺するようにしている。
【００２２】
補正量δ＝Ａ／１００×（Ｔ1−Ｔ2）＋Ｂ …（２）
Ａ：補正係数
Ｂ：温度差が０のときの補正量
Ｔ1：主軸頭の温度
Ｔ2：基準温度
本実施の形態では、主軸１３の低速回転から高速回転まで対応できるように、主軸回転速度の可変範囲を４つの回転速度領域に区分し、それぞれの区分ごとに熱変位補正係数を設定している。この補正係数は、機械のシステムパラメータの１つとして、他のシステムパラメータとともにシステムパラメータ記憶テーブル４０に記憶されている。図３に、熱変位補正係数の初期設定値の例を示す。
【００２３】
熱変位補正係数は、初期設定値と、この初期設定値を機械本体以外の諸条件に併せて増減微調整するための調整係数αとからなる。初期設定値は、それぞれの回転速度領域で主軸１３を回転させて主軸１３の伸びを計測し機械ごとに実験的に定められる。この初期設定値を一度システムパラメータとして設定した後は、基本的に設定を変えない限り不変の定数である。
【００２４】
これに対して、調整係数αは、機械本体以外の諸条件、つまりワークの種類によってその時々で変わる加工条件や、機械設置場所の環境や、切削熱などさまざまな諸条件の下で、熱変位補正係数をより適切な値に調整するためのもので、加工の際に、後述するように、加工プログラム上から、調整係数αの値を変更するマクロプログラムを呼び出して実行し、この調整係数αの値を設定することで熱変位補正係数を変更することができるようになっている。
【００２５】
熱変位補正処理部３５は、解析部３１が主軸モータ駆動部３３に指令した回転速度指令を取り込み、その時の主軸回転速度の属する区分の熱変位補正係数をシステムパラメータ記憶テーブルから読み込み、この熱変位補正係数に基づいて熱変位補正の処理を実行する。
【００２６】
熱変位補正係数を変更するためのマクロプログラムは、ユーザが定義した他の機能命令のマクロプログラムとともに、マクロプログラムメモリ２９に記憶されている。この熱変位補正係数を変更するマクロを呼び出すマクロ呼び出し命令は、例えば、Ｍコード指令でＭ３０５として定義され、マクロ登録テーブル３０にそのプログラム番号やマクロを呼び出す指令コードなどのデータが登録されている。また、熱変位補正係数の値を初期設定値に戻すマクロプログラムもマクロプログラムメモリ２９に記憶され、マクロ呼出命令は、Ｍ３０６として定義され、マクロ登録テーブル３０に登録されている。
【００２７】
熱変位補正係数を変更するマクロ呼出命令は、次のような指令フォーマットで記述されている。
Ｍ３０５Ｉ＿．Ｊ＿．Ｋ＿．Ｌ＿．
ここで、Ｉは、図３において主軸回転速度が３０００ｍｉｎ^−１未満の回転速度領域での熱変位補正係数１の調整係数αを指定する引数である。Ｊは、主軸回転速度が３０００ｍｉｎ^−１以上４５００ｍｉｎ^−１未満の回転速度領域での熱変位補正係２数の調整係数αを指定する引数、Ｋは主軸回転速度が４５００ｍｉｎ^−１以上６５００ｍｉｎ^−１未満の回転速度領域での熱変位補正係数３の調整係数αを指定する引数、Ｍは主軸回転速度が６５００ｍｉｎ^−１以上８０００ｍｉｎ^−１未満の回転速度領域での熱変位補正係数４の調整係数αを指定する引数である。
【００２８】
これらの引数は、温度１℃について、１μmmの伸びに相当する分を指定する場合には、１００と指定できるようになっており、したがって、１００分の１μmmを最小単位として熱変位補正係数を変更することができる。
【００２９】
また、熱変位補正係数を初期設定値に戻すマクロ呼出命令は、次のような指令フォーマットで記述されている。
Ｍ３０６Ｉ０．Ｊ０．Ｋ０．Ｌ０．
ここで、引数Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌは、それぞれ図３の各回転速度領域の調整係数αを指定し、そのいずれかの引数に０を指定することにより、対応する調整係数αはゼロになり、したがって、熱変位補正係数は初期設定値に戻るようになっている。
【００３０】
次に、図４は、このようなマクロ呼出命令を加工プログラムに組み込んだ一例を示す。行番号５５が熱変位補正係数を変更するマクロ呼出命令で、行番号５００が熱変位補正係数を初期設定値に戻すマクロ呼出命令である。
【００３１】
この加工プログラムの例では、ワークに対して最初にフェィスミリング加工を行い（Ｎ００２０〜Ｎ０１７０）、次いで、工具をドリルに交換して穴あけ加工を行い（Ｎ０１８０〜Ｎ０２８０）、その後、工具をエンドミルに交換してエンドミル加工を行う（Ｎ０２９０〜）というようにプログラムされている。
【００３２】
そこで、図４の加工プログラムのソースコードを作成し、図２の入出力装置２１の紙テープリーダ２３から数値制御装置２０に入力し、加工プログラムメモリ２８に記憶させると、解析部３１は、１ブロックづつ読み取って、逐次命令を実行していく。そして、Ｍ３０５のマクロ呼出命令を読み込むと、マクロ登録テーブル３０を参照してマクロプログラムメモリ２９から熱変位補正係数を変更するマクロプログラムを実行する。
【００３３】
ここで、例えば、
Ｍ３０５Ｉ１００．Ｊ＿．Ｋ＿．Ｌ＿．
となっていたとすると、この引数Ｉの値は、マクロ呼出命令から実行されるマクロプログラムに受け渡されて、解析部３１は、システムパラメータ記憶テーブル４０に格納されている主軸回転速度が３０００ｍｉｎ^−１未満の回転速度領域での熱変位補正係数１の調整係数αを読み込み、その値を１００に書き換えて記憶させる。したがって、主軸回転速度が３０００ｍｉｎ^−１未満の回転速度領域での熱変位補正係数は、全体として、図３において、１４００＋１００に変更されることになる。
【００３４】
図４の加工プログラムにおいて、次のブロック（Ｎ００６０）では、主軸回転速度が１０００ｍｉｎ^−１と指令されており、このブロックの命令を解析部３１が実行すると、主軸１６は指令された回転速度で回転し始める（Ｎ００９０）。そして、熱変位補正処理部３５は、このときの主軸回転速度の属する回転速度領域の熱変位補正係数（ここでは前述のように変更された熱変位補正係数１）を読み取り、この熱変位係数で上記したような補正を実行する。
【００３５】
こうして、加工プログラムを実行することにより加工が続く間、熱変位の補正が行われるので高い加工精度を確保することができる。しかも、熱変位補正係数は、初期設定値と調整係数αとからなり、調整係数αの値の方を諸条件に適合するようにプログラム上で微調整することができるので、補正の精度をより高めることが簡単にできる。
【００３６】
加工プログラムの最後で、Ｍ３０６のマクロ呼出命令が実行されると、例えば、
Ｍ３０６Ｉ０
となっていたとすれば、熱変位補正係数を初期設定値に戻すマクロが呼び出されて実行され、解析部３１は、主軸回転速度が３０００ｍｉｎ^−１未満の回転速度領域での熱変位補正係数１の調整係数αを読み込み、その値を０に書き換えて記憶させるので、熱変位補正係数は初期設定値に戻ることになる。
【００３７】
以上は、主軸回転速度が１０００ｍｉｎ^−１と、比較的低速の場合を例に挙げての説明であるが、回転速度を高速にして加工を行う場合には、その回転速度指令を取り込んだ熱変位補正処理部３５は、対応する回転速度領域の熱変位補正係数をシステムパラメータ記憶テーブル４０から読み取り、その補正係数で熱変位補正を実行する。しだがって、回転速度の可変範囲が広い工作機械であっても、従来のように、熱変位補正係数を設定し直すことなく、自動的に熱変位係数を変更することができる。しかも、加工プログラム上で、回転速度を指定するコードの前にＭ３０６のマクロ呼出命令を入れおけば、上記したように、熱変位補正係数を微調整することができるので、より精度の高い補正ができるのは前述した通りである。
【００３８】
また、入出力装置２１の備えるパソコン２２で加工プログラムを編集することを簡単に行えるので、このようなマクロ呼出命令の追加、削除などを簡単に行うことができる。
【００３９】
以上、本発明について、切り込み軸であるＺ軸についての熱変位補正を例に説明したが、同様にして、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｗ軸についても、熱変位補正係数をシステムパラメータとして、回転速度の領域区分ごとに設定し、マクロを呼び出してその補正係数の値を変更することも可能である。特に、繰り出し主軸であるＷ軸では、軸方向の熱変位が大きいので効果的である。
【００４０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、加工前に前もってシステムパラメータの設定を変更することなく、ＮＣ加工プログラム上から簡易に熱補正係数の変更を行えるようにすることで、広い回転速度領域に対応した最適な熱変位補正を行うことができ、しかも、個々の工作機械の諸条件をあった的確な補正係数にすることでより精度の高い熱変位補正を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による熱変位補正方法等が適用される横中ぐり盤の座標系を示す斜視図。
【図２】本発明の一実施形態による数値制御装置のブロック構成図。
【図３】システムパラメータとして設定する熱変位補正係数の設定例を示す表。
【図４】熱変位補正係数を変更するマクロ呼出命令が入った加工プログラムの例を示す図。
【図５】熱変位の特性を示すグラフ。
【符号の説明】
１０横中ぐり盤
１１ベッド
１２サドル
１３テーブル
１４コラム
１５主軸頭
１６主軸
２０数値制御装置
２１入出力装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a thermal displacement correction method and a numerical control device having the same correction function for correcting a position error caused by thermal displacement generated in a spindle in a machine tool such as a machining center, and in particular, easily from an NC machining program. The present invention relates to a thermal displacement correction method, a thermal displacement correction coefficient changing method, and a numerical controller having the same correction function, which can change a correction coefficient necessary for thermal displacement correction suitable for processing conditions.
[0002]
[Prior art]
In a machine tool such as a machining center, its component parts are made of steel and have high rigidity. However, since it expands and contracts repeatedly due to temperature changes, this affects the machining accuracy. In particular, in the main shaft, the main shaft is extended by heat generated in a bearing portion or the like during rotation, so that an error occurs between the actual position of the main shaft tip and the position in position control. Such a phenomenon is called thermal displacement, and measures for thermal displacement of the spindle are indispensable for high-precision machining with a numerically controlled machine tool such as a machining center.
[0003]
Conventionally, as countermeasures against thermal displacement in machine tools, a low heat generation bearing is used as the main shaft bearing, or a lubrication and cooling system that suppresses the generation of heat at the bearing portion is employed. However, since thermal displacement occurs as long as heat is generated, in addition to suppressing the generation of heat, it is widely performed to add a function of correcting the thermal displacement to the numerical control device.
[0004]
The elongation of the spindle in a machine tool has a temporary relationship that is substantially proportional to the temperature rise of the spindle due to heat generated in the bearing portion and the like when the spindle rotates. The thermal displacement correction in position control uses the fact that the extension and temperature rise of the spindle are in a temporary type. The temperature difference between the two is detected from the sensor attached to the spindle head and the bed body, and the correction is made from the following formula. The amount is calculated, and for example, the Z-axis seating system of the cutting axis is corrected by the correction amount. That is, the position command given to the Z-axis servo control unit is corrected by the correction amount to cancel the influence of the thermal displacement.
[0005]
Correction amount = A × (T1−T2) (1)
A: Correction coefficient T1: Spindle head temperature T2: Reference temperature
[Problems to be solved by the invention]
However, there is a relationship that the correction coefficient in the thermal displacement correction greatly varies depending on the rotation speed of the main shaft. Here, FIG. 5 shows the thermal displacement characteristics when the horizontal axis indicates the elapsed time, the vertical axis indicates the Z-axis thermal displacement amount δ, and the rotation speed of the main shaft is 2000 min ⁻¹ and 6000 min ^−1. FIG. As shown in FIG. 5, the thermal displacement characteristics differ greatly between the case where the spindle rotation is low speed and the case where the spindle rotation is high speed. Therefore, in a machine tool having a wide rotation speed range of the spindle, it is necessary to set a correction coefficient value for each rotation speed range such as low speed, medium high speed, and high speed.
[0007]
In a conventional numerical control device having a thermal displacement correction function, the thermal displacement correction coefficient is usually set in the numerical control device as a machine system parameter. For this reason, when the machining conditions of the machine tool are changed, the value of the correction coefficient set in the system parameter has to be changed according to the machining conditions.
[0008]
However, the change of the system parameter is usually performed by an expert of a machine maker, and there is a problem that the change cannot be easily performed by an end user operator.
[0009]
On the other hand, as a thermal displacement correction method, unlike the method for estimating thermal displacement from the above temperature difference, the influence of the spindle rotational speed on the thermal displacement characteristics is emphasized, and the spindle rotational speed and the history of thermal displacement are processed. There is a method of adding a thermal displacement correction program based on the rotational speed and the history of thermal displacement to the NC machining program. According to this method, it is not necessary to set a correction coefficient in the system parameter, it is not necessary to perform temperature measurement, and the problem of an error due to a time lag between the temperature change and the thermal displacement is solved.
[0010]
However, with the history method based on rotational speed and thermal displacement, the history differs from machine to machine. Therefore, an expert must create a correction program for each machine, incorporate it into the NC unit, and actually check the effect of the correction. There is.
[0011]
In recent machining centers, high precision and high speed have been further advanced, and accordingly, various conditions other than the machine body, such as the environment of the machine installation location, cutting heat, etc., corresponding to the wide rotation speed range of the spindle. There is a high demand for higher-precision machining by correcting the specific and detailed thermal displacement for each individual machine tool, taking into account the effects of nato on thermal displacement. Thermal displacement compensation technology that satisfies the requirements has not been established.
[0012]
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to easily change the thermal correction coefficient from the NC machining program without changing the system parameter setting in advance before machining. This makes it possible to perform optimal thermal displacement correction corresponding to a wide range of rotational speeds, and to achieve more accurate thermal displacement correction by making the correct correction coefficient suitable for each machine tool condition. An object of the present invention is to provide a thermal displacement correction method, a thermal displacement correction coefficient changing method, and a numerical control device having the same correction function.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a thermal displacement correction method for correcting a position command of a numerical control shaft in order to correct an error of a spindle displacement amount caused by heat generation of a spindle of a machine tool. The variable range is divided into a plurality of rotational speed regions, and different thermal displacement correction coefficients are set in advance as machine system parameters for each rotational speed region, and the thermal displacement correction coefficient for each rotational speed region is adjusted. A function command for changing the value of the thermal displacement correction coefficient is created as a user macro, and the user macro call command is incorporated into a machining program, and the user macro is called as necessary in the course of executing the machining program. By executing the processing after changing the thermal displacement correction coefficient to an appropriate value by executing, while detecting the temperature difference between the spindle temperature and the reference temperature, The thermal displacement amount is calculated based on the thermal displacement correction coefficient in the rotational speed region to which the rotational speed of the main spindle under construction belongs and the detected temperature difference, and the correction amount corresponding to the thermal displacement amount is transferred to the numerical control axis of the machine. The correction added to the position command is performed.
[0014]
Further, the present invention provides a thermal displacement correction method for correcting a position command of a numerical control shaft in order to correct an error of a spindle position amount caused by heat generation of a spindle of a machine tool. In order to adjust the thermal displacement correction coefficient for each rotational speed region, the thermal displacement correction coefficient for each rotational speed region is set in advance as a machine system parameter. A function command for changing a value is created as a user macro, the user macro call command is incorporated in a machining program, and the user macro is called and executed as needed in the course of executing the machining program, thereby the thermal displacement. While changing the value of the correction coefficient and detecting the temperature difference between the spindle temperature and the reference temperature, in the rotation speed region to which the rotation speed of the spindle being processed belongs. A thermal displacement amount is calculated based on a thermal displacement correction coefficient and a detected temperature difference, and a correction amount corresponding to the thermal displacement amount is added to a position command to a numerical control axis of a machine. Is.
[0015]
Furthermore, the present invention provides a numerical control device having a thermal displacement correction function for correcting a position command of a numerical control shaft in order to correct an error in a main shaft displacement caused by heat generation of a main shaft of a machine tool. In order to adjust the thermal displacement correction coefficient for each rotational speed region, system parameter storage means capable of storing different values of thermal displacement correction coefficients as system parameters for each rotational speed region whose range is divided into a plurality of regions A macro program storage means for storing a plurality of function instructions including an instruction to change the value of the thermal displacement correction coefficient as a user macro, a macro call instruction on a machining program, and a macro program stored in a macro program memory. Data is stored in a one-to-one correspondence, and each function instruction is registered as a user macro corresponding to each macro call instruction. In the process of reading and executing the machining program one block at a time, a macro registration means for performing the thermal displacement stored in the system parameter memory by calling and executing a user macro that changes the thermal displacement correction coefficient A thermal displacement coefficient changing means for rewriting the value of the correction coefficient to change the value of the thermal displacement correction coefficient, a spindle temperature detecting means for detecting a temperature difference between the temperature of the spindle and a reference temperature, and a rotational speed of the spindle during machining The thermal displacement amount is calculated based on the thermal displacement correction coefficient in the rotational speed region to which the motor belongs and the detected temperature difference, and the correction amount corresponding to the thermal displacement amount is added to the position command to the numerical control axis of the machine And a thermal displacement correction means for performing.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a thermal displacement correction method, a thermal displacement correction coefficient changing method, and a numerical control device having the same correction function according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows a horizontal boring machine 10 as an example of a numerically controlled machine tool to which the present invention is applied. In FIG. 1, 11 is a bed, 12 is a saddle, and 13 is a table. Reference numeral 14 is a column, and 15 is a spindle head attached to the column 14. The horizontal boring machine 10 has a mechanical coordinate system including an X axis, a Y axis, a Z axis, a W axis, and a B axis, and can perform five-axis control. Among these axes, the X axis is an axis that controls the movement of the table 13 in the front-rear direction, and the Y axis is an axis that controls the movement of the spindle head 15 in the vertical direction. The Z axis controls the movement of the table 13 in the left-right direction, and is a cutting axis here. The W axis is the axis of movement of the main shaft 16 in and out. The B axis is an axis of rotational movement of the table 13.
[0017]
Since the thermal displacement is caused by the elongation of the main shaft 16 that generates heat during rotation, it becomes a problem particularly in position control about the Z axis parallel to the axial direction of the main shaft 16. Therefore, an embodiment in which the present invention is applied to the thermal displacement correction for the Z-axis is given as an embodiment and will be described in detail below.
[0018]
FIG. 2 is a block diagram of the numerical controller. In FIG. 2, 20 is a numerical control device, 21 is an input / output device, and this input / output device 21 inputs various data such as machining programs to the numerical control device 21, A peripheral device for outputting and storing data stored in an internal memory to an external storage device. The personal computer 22 has a paper tape reader 23, a paper tape puncher 24, an IC card 25, a floppy disk. A drive 26, an external storage device 27, and the like are connected.
[0019]
The numerical control device 20 includes a machining program memory 28 for storing a machining program input from the input / output device 21, a macro program memory 29 for storing a macro program, and a macro program as an internal storage memory for program execution. For registration, a macro registration table 30 is provided for storing data for associating a macro call instruction for calling a macro program with the macro program.
[0020]
The analysis unit 31 reads the machining program from the machining program memory 28 one block at a time, analyzes it, and executes it. That is, the analysis unit 31 gives a position command and a speed command to the servo control unit of each axis via the distribution unit 32, and a spindle motor drive unit that drives and controls the spindle motor 34 with a rotation speed command that instructs the rotation speed of the spindle. In addition to instructing 33, various function commands such as a tool change command are given to a sequencer (not shown).
[0021]
Reference numeral 35 is a thermal displacement correction processing unit. The basic processing contents of the thermal displacement correction executed by the thermal displacement correction processing unit 35 are the same as those described in the prior art. In this case, the temperature of the lubricating oil returned from the spindle head 15 is detected by the first temperature sensor 36, so that the temperature T1 of the spindle head 15 is indirectly detected and the second temperature sensor disposed on the bed 12 is used. 37 detects the reference temperature T2. The thermal displacement correction processing unit 35 calculates the temperature difference, calculates the correction amount δ from the following equation (2), and corrects the position command given to the Z-axis servo control unit 38 by the correction amount (only the correction amount δ). The position is corrected to a position command in which the main shaft moves backward from the original target position), and the influence of thermal displacement is offset.
[0022]
Correction amount δ = A / 100 × (T1−T2) + B (2)
A: Correction coefficient B: Correction amount when temperature difference is 0 T1: Spindle head temperature T2: Reference temperature In this embodiment, the spindle rotation speed is variable so that the spindle 13 can respond from low speed rotation to high speed rotation. The range is divided into four rotation speed regions, and a thermal displacement correction coefficient is set for each division. This correction coefficient is stored in the system parameter storage table 40 together with other system parameters as one of the machine system parameters. FIG. 3 shows an example of the initial set value of the thermal displacement correction coefficient.
[0023]
The thermal displacement correction coefficient includes an initial set value and an adjustment coefficient α for finely adjusting the initial set value in accordance with various conditions other than the machine body. The initial set value is experimentally determined for each machine by measuring the elongation of the main shaft 13 by rotating the main shaft 13 in each rotation speed region. Once this initial set value is set as a system parameter, it is basically an invariable constant unless the setting is changed.
[0024]
On the other hand, the adjustment coefficient α is a thermal displacement under various conditions other than the machine body, that is, machining conditions that change from time to time depending on the type of workpiece, environment of the machine installation location, and cutting heat. This is for adjusting the correction coefficient to a more appropriate value. When machining, as will be described later, a macro program for changing the value of the adjustment coefficient α is called and executed from the machining program, and this adjustment coefficient α By setting this value, the thermal displacement correction coefficient can be changed.
[0025]
The thermal displacement correction processing unit 35 takes in the rotational speed command that the analysis unit 31 has commanded to the spindle motor driving unit 33, reads the thermal displacement correction coefficient of the section to which the spindle rotational speed belongs at that time from the system parameter storage table, and this thermal displacement A thermal displacement correction process is executed based on the correction coefficient.
[0026]
The macro program for changing the thermal displacement correction coefficient is stored in the macro program memory 29 together with the macro program of other functional instructions defined by the user. A macro call instruction for calling a macro for changing the thermal displacement correction coefficient is defined as M305 in an M code command, for example, and data such as a program number and a command code for calling a macro are registered in the macro registration table 30. A macro program for returning the value of the thermal displacement correction coefficient to the initial setting value is also stored in the macro program memory 29, and the macro call instruction is defined as M306 and registered in the macro registration table 30.
[0027]
The macro call command for changing the thermal displacement correction coefficient is described in the following command format.
M305 I_. J_. K_. L_.
Here, I is an argument that specifies the adjustment coefficient α of the thermal displacement correction coefficient 1 in the rotation speed region where the spindle rotation speed is less than 3000 min ⁻¹ in FIG. J is argument spindle rotation speed is designated the α adjustment coefficient of thermal displacement correction coefficient 2 Number of rotational speed region of less than 3000 min ^-1 4500Min ^-1, K is the spindle rotation speed is 4500Min less than ^-1 or more 6500Min ^-1 An argument that specifies the adjustment coefficient α of the thermal displacement correction coefficient 3 in the rotational speed region of M, and M is the adjustment coefficient α of the thermal displacement correction coefficient 4 in the rotational speed region where the spindle rotational speed is 6500 min ⁻¹ or more and less than 8000 min ^−1. It is an argument to specify.
[0028]
These parameters can be specified as 100 when specifying an amount corresponding to 1 μmm elongation at a temperature of 1 ° C. Therefore, the thermal displacement correction coefficient is changed with 1/100 μm as the minimum unit. can do.
[0029]
The macro call instruction for returning the thermal displacement correction coefficient to the initial set value is described in the following command format.
M306 I0. J0. K0. L0.
Here, the arguments I, J, K, and L specify the adjustment coefficient α of each rotation speed region in FIG. 3, respectively, and by specifying 0 for any of the arguments, the corresponding adjustment coefficient α becomes zero. Therefore, the thermal displacement correction coefficient returns to the initial set value.
[0030]
Next, FIG. 4 shows an example in which such a macro call instruction is incorporated into a machining program. Line number 55 is a macro call instruction for changing the thermal displacement correction coefficient, and line number 500 is a macro call instruction for returning the thermal displacement correction coefficient to the initial setting value.
[0031]
In this machining program example, the workpiece is first subjected to face milling (N0020 to N0170), then the tool is replaced with a drill to perform drilling (N0180 to N0280), and then the tool is replaced with an end mill. Then, it is programmed to perform end milling (N0290 ~).
[0032]
4 is created, input to the numerical controller 20 from the paper tape reader 23 of the input / output device 21 of FIG. 2, and stored in the processing program memory 28, the analysis unit 31 has one block. Read one by one and execute sequential instructions. When the macro call instruction M305 is read, the macro program for changing the thermal displacement correction coefficient is executed from the macro program memory 29 with reference to the macro registration table 30.
[0033]
Here, for example,
M305 I100. J_. K_. L_.
As a result, the value of the argument I is transferred to the macro program executed from the macro call instruction, and the analysis unit 31 has the spindle rotation speed stored in the system parameter storage table 40 of 3000 min ^−1. The adjustment coefficient α of the thermal displacement correction coefficient 1 in the rotation speed region below is read, and the value is rewritten to 100 and stored. Therefore, the thermal displacement correction coefficient in the rotation speed region where the spindle rotation speed is less than 3000 min ⁻¹ is changed to 1400 + 100 in FIG. 3 as a whole.
[0034]
In the machining program of FIG. 4, in the next block (N0060), the spindle rotation speed is commanded to 1000 min ^{−1. When the} analysis unit 31 executes the command of this block, the spindle 16 rotates at the commanded rotation speed. (N0090). Then, the thermal displacement correction processing unit 35 reads the thermal displacement correction coefficient (here, the thermal displacement correction coefficient 1 changed as described above) of the rotational speed region to which the main spindle rotational speed belongs at this time. The above correction is executed.
[0035]
In this way, since the thermal displacement is corrected while the machining is continued by executing the machining program, high machining accuracy can be ensured. Moreover, the thermal displacement correction coefficient consists of an initial set value and an adjustment coefficient α, and the value of the adjustment coefficient α can be finely adjusted on the program so as to suit various conditions, so that the correction accuracy can be further improved. Easy to increase.
[0036]
When the macro call instruction of M306 is executed at the end of the machining program, for example,
M306 I0
If so, a macro for returning the thermal displacement correction coefficient to the initial setting value is called and executed, and the analysis unit 31 calculates the thermal displacement correction coefficient 1 in the rotational speed region where the spindle rotational speed is less than 3000 min ⁻¹ . Since the adjustment coefficient α is read and the value is rewritten to 0 and stored, the thermal displacement correction coefficient returns to the initial set value.
[0037]
The above is an example of the case where the spindle rotational speed is 1000 min ⁻¹ , which is relatively low. However, when machining is performed at a high rotational speed, thermal displacement that incorporates the rotational speed command is described. The correction processing unit 35 reads the thermal displacement correction coefficient of the corresponding rotation speed region from the system parameter storage table 40, and executes the thermal displacement correction with the correction coefficient. However, even in a machine tool having a wide variable range of rotational speed, the thermal displacement coefficient can be automatically changed without resetting the thermal displacement correction coefficient as in the prior art. In addition, if the macro call instruction of M306 is inserted before the code for specifying the rotation speed on the machining program, the thermal displacement correction coefficient can be finely adjusted as described above, so that more accurate correction can be performed. It can be done as described above.
[0038]
In addition, since the machining program can be easily edited on the personal computer 22 provided in the input / output device 21, such addition and deletion of macro call instructions can be easily performed.
[0039]
As described above, the present invention has been described by taking the thermal displacement correction for the Z axis as the incision axis as an example. Similarly, for the X axis, the Y axis, and the W axis, the rotational speed is determined using the thermal displacement correction coefficient as a system parameter. It is also possible to change the value of the correction coefficient by calling the macro and setting it for each area section. In particular, the W axis, which is the payout spindle, is effective because the thermal displacement in the axial direction is large.
[0040]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the present invention, it is possible to easily change the thermal correction coefficient from the NC machining program without changing the system parameter setting before machining. Optimum thermal displacement correction corresponding to the rotational speed range can be performed, and more accurate thermal displacement correction can be achieved by making the correct correction coefficient suitable for each machine tool condition. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a coordinate system of a horizontal boring machine to which a thermal displacement correction method and the like according to the present invention are applied.
FIG. 2 is a block diagram of a numerical controller according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a table showing a setting example of a thermal displacement correction coefficient set as a system parameter.
FIG. 4 is a diagram showing an example of a machining program including a macro call instruction for changing a thermal displacement correction coefficient.
FIG. 5 is a graph showing characteristics of thermal displacement.
[Explanation of symbols]
10 Horizontal boring machine 11 Bed 12 Saddle 13 Table 14 Column 15 Spindle head 16 Spindle 20 Numerical control device 21 Input / output device

Claims

工作機械の主軸の発熱に起因する主軸変位量の誤差を修正するために数値制御軸の位置指令を補正する熱変位補正方法において、
主軸回転速度の可変範囲を複数の回転速度領域に区分し、各回転速度領域ごとにそれぞれ異なる熱変位補正係数を機械のシステムパラメータとして予め設定し、
前記各回転速度領域ごとの熱変位補正係数を調整するために前記熱変位補正係数の値を変更する機能命令をユーザマクロとして作成し、加工プログラム中に前記ユーザマクロ呼出命令を組み込み、
加工プログラムを実行する過程で、必要に応じて前記ユーザマクロを呼び出して実行することにより前記熱変位補正係数を適切な値に変更した上で加工を続行し、
主軸の温度と基準温度との温度差を検出しながら、加工中の主軸の回転速度が属する回転速度領域における熱変位補正係数と、検出した温度差とに基づいて熱変位量を算出し、前記熱変位量に相当する補正量を機械の数値制御軸への位置指令に加える補正を行うことを特徴とする熱変位補正方法。In the thermal displacement correction method for correcting the position command of the numerical control axis in order to correct the error of the main shaft displacement due to the heat generation of the main spindle of the machine tool,
The variable range of the spindle rotation speed is divided into a plurality of rotation speed areas, and different thermal displacement correction coefficients are set in advance as machine system parameters for each rotation speed area.
A function command for changing the value of the thermal displacement correction coefficient to adjust the thermal displacement correction coefficient for each rotational speed region is created as a user macro, and the user macro call command is incorporated into a machining program,
In the process of executing the machining program, the machining is continued after changing the thermal displacement correction coefficient to an appropriate value by calling and executing the user macro as necessary.
While detecting the temperature difference between the spindle temperature and the reference temperature, calculate the thermal displacement amount based on the detected thermal difference and the thermal displacement correction coefficient in the rotation speed region to which the rotation speed of the spindle being processed belongs, A thermal displacement correction method characterized by performing correction to add a correction amount corresponding to a thermal displacement amount to a position command to a numerical control axis of a machine.

主軸の温度と基準温度との温度差を検出しながら、加工中の主軸の回転速度が属する回転速度領域における熱変位補正係数と、検出した温度差とに基づいて熱変位量を算出し、前記熱変位量に相当する補正量を機械の数値制御軸への位置指令に加える補正を行う熱変位補正において、
主軸回転速度の可変範囲を複数の回転速度領域に区分し、各回転速度領域ごとにそれぞれ異なる熱変位補正係数を機械のシステムパラメータとして予め設定し、
前記各回転速度領域ごとの熱変位補正係数を調整するために前記熱変位補正係数の値を変更する機能命令をユーザマクロとして作成し、加工プログラム中に前記ユーザマクロ呼出命令を組み込み、
加工プログラムを実行する過程で、必要に応じて前記ユーザマクロを呼び出して実行することにより前記熱変位補正係数を適切な値に変更する事を特徴とする熱変位補正係数の変更方法。While detecting the temperature difference between the spindle temperature and the reference temperature, calculate the thermal displacement amount based on the detected thermal difference and the thermal displacement correction coefficient in the rotation speed region to which the rotation speed of the spindle being processed belongs, In thermal displacement correction that performs correction to add a correction amount corresponding to the thermal displacement amount to the position command to the numerical control axis of the machine,
The variable range of the spindle rotation speed is divided into a plurality of rotation speed areas, and different thermal displacement correction coefficients are set in advance as machine system parameters for each rotation speed area.
A function command for changing the value of the thermal displacement correction coefficient to adjust the thermal displacement correction coefficient for each rotational speed region is created as a user macro, and the user macro call command is incorporated into a machining program,
A method of changing a thermal displacement correction coefficient, wherein the thermal displacement correction coefficient is changed to an appropriate value by calling and executing the user macro as necessary in a process of executing a machining program.

前記熱変位補正係数は、回転速度領域ごとに異なる初期設定値と、この初期設定値を機械本体以外の諸条件に応じて増減するための係数αからなることを特徴とする請求項２に記載の熱変位補正係数の変更方法。3. The thermal displacement correction coefficient includes an initial set value that differs for each rotational speed region, and a coefficient α for increasing or decreasing the initial set value in accordance with various conditions other than the machine body. To change the thermal displacement correction coefficient.

前記熱変位補正係数の係数αを、温度１℃についての少なくとも１００分の１μmm単位の伸び量で指定可能であることを特徴とする請求項３に記載の熱変位補正係数の変更方法。4. The method of changing a thermal displacement correction coefficient according to claim 3, wherein the coefficient α of the thermal displacement correction coefficient can be specified by an elongation amount of at least 1/100 μm with respect to a temperature of 1 ° C.

任意の回転速度領域の熱変位補正係数の値を初期設定値に戻す機能命令を別のユーザマクロとして作成し、この初期設定値に戻すユーザマクロを呼び出すマクロ呼出命令を、前記熱変位補正係数の値を変更するユーザマクロの呼出命令と組み合わせて加工プログラム中に組み込むことを特徴とする請求項１または２に記載の熱変位補正係数の変更方法。A function command for returning the value of the thermal displacement correction coefficient in an arbitrary rotation speed region to the initial setting value is created as another user macro, and a macro call instruction for calling the user macro to return to the initial setting value is set to the thermal displacement correction coefficient. 3. The method for changing a thermal displacement correction coefficient according to claim 1, wherein the method is incorporated in a machining program in combination with a user macro call instruction for changing a value.

工作機械の主軸の発熱に起因する主軸変位量の誤差を修正するために数値制御軸の位置指令を補正する熱変位補正機能を有する数値制御装置において、
主軸回転速度の可変範囲を複数の領域に区分した各回転速度領域ごとにそれぞれ異なる熱変位補正係数の値をシステムパラメータとして記憶可能なシステムパラメータ記憶手段と、
前記各回転速度領域ごとの熱変位補正係数を調整するために前記熱変位補正係数の値を変更する命令を含む複数の機能命令をユーザマクロとして記憶するマクロプログラム記憶手段と、
加工プログラム上のマクロ呼出命令と、マクロプログラムメモリに記憶されたマクロプログラムとを一対一に対応づけるデータ記憶し、各々のマクロ呼出命令に対応するユーザマクロとして各機能命令を登録するためのマクロ登録手段と、
前記加工プログラムを１ブロックづつ読み出して実行する過程で、前記熱変位補正係数を変更するユーザマクロを呼び出して実行することにより、前記システムパラメータメモリに格納された熱変位補正係数の値を書き換えて前記熱変位補正係数の値を変更する熱変位係数変更手段と、
主軸の温度と基準温度との温度差を検出する主軸温度検出手段と、
加工中の主軸の回転速度が属する回転速度領域における熱変位補正係数と、検出した温度差とに基づいて熱変位量を算出し、前記熱変位量に相当する補正量を機械の数値制御軸への位置指令に加える補正を行う熱変位補正手段と、
を具備することを特徴とする熱変位補正機能を有する数値制御装置。In a numerical control device having a thermal displacement correction function for correcting a position command of a numerical control shaft in order to correct an error of a main shaft displacement amount caused by heat generation of a main shaft of a machine tool,
A system parameter storage means capable of storing, as a system parameter, a value of a different thermal displacement correction coefficient for each rotational speed region obtained by dividing the variable range of the spindle rotational speed into a plurality of regions;
Macro program storage means for storing a plurality of function instructions including a command for changing the value of the thermal displacement correction coefficient in order to adjust the thermal displacement correction coefficient for each rotational speed region as a user macro;
Macro registration for registering each function instruction as a user macro corresponding to each macro call instruction, storing data associating the macro call instruction on the machining program with the macro program stored in the macro program memory on a one-to-one basis Means,
In the process of reading and executing the machining program one block at a time, by calling and executing a user macro that changes the thermal displacement correction coefficient, the value of the thermal displacement correction coefficient stored in the system parameter memory is rewritten and Thermal displacement coefficient changing means for changing the value of the thermal displacement correction coefficient;
Spindle temperature detecting means for detecting a temperature difference between the spindle temperature and a reference temperature;
The thermal displacement amount is calculated based on the thermal displacement correction coefficient in the rotational speed region to which the rotational speed of the main spindle being processed belongs and the detected temperature difference, and the correction amount corresponding to the thermal displacement amount is applied to the numerical control axis of the machine. Thermal displacement correction means for performing correction to be added to the position command,
A numerical control device having a thermal displacement correction function.

前記熱変位補正係数を変更する機能命令を呼び出すマクロ呼出命令は、任意の回転速度領域の熱変位補正係数を指定するパラメータと、熱変位補正係数の初期設定値を機械本体以外の諸条件に応じて増減するための係数αを指定する引数を有することを特徴とする請求項６に記載の熱変位補正機能を有する数値制御装置。The macro call command for calling the function command for changing the thermal displacement correction coefficient is a parameter for specifying the thermal displacement correction coefficient in an arbitrary rotation speed region, and the initial setting value of the thermal displacement correction coefficient according to various conditions other than the machine body. The numerical control device having a thermal displacement correction function according to claim 6, further comprising an argument for designating a coefficient α for increasing or decreasing the value.