JPH0732247A - センタワークにおける熱変位補正方法 - Google Patents

センタワークにおける熱変位補正方法

Info

Publication number
JPH0732247A
JPH0732247A JP20027493A JP20027493A JPH0732247A JP H0732247 A JPH0732247 A JP H0732247A JP 20027493 A JP20027493 A JP 20027493A JP 20027493 A JP20027493 A JP 20027493A JP H0732247 A JPH0732247 A JP H0732247A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thermal displacement
tailstock
axis
correction
center
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP20027493A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Yamawaki
宏 山脇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Okuma Corp
Original Assignee
Okuma Machinery Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Okuma Machinery Works Ltd filed Critical Okuma Machinery Works Ltd
Priority to JP20027493A priority Critical patent/JPH0732247A/ja
Publication of JPH0732247A publication Critical patent/JPH0732247A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
  • Turning (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 主軸台1側と心押台4側の熱変位によるセン
タワーク加工時の円筒度不良,及びX方向,Z方向の精
度不良を正確に補正する方法を提供する。 【構成】 主軸台の円筒部1aと所定距離はなれた心押
台側のセンタ6の円筒部6の基準位置のX方向の熱変位
量とZ軸方向熱変位量を刃物台7に取付けたセンサ11
の触針11a,11bでそれぞれ測定し、主軸台側と心
押台側の熱変位量の差と基準位置間の距離から単位Z軸
寸法当たりの熱変位率を求め、刃物の基準位置からの距
離にこの熱変位率を乗じて求めた値に主軸台側又は心押
台側の測定熱変位量を加算又は減算して刃物のZ軸移動
先に対応するX方向及び又はZ方向の熱変位補正値を求
め、切削送りに同期して連続的に補正を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はセンタワークの切削加工
時における熱変位による加工精度誤差を補正する方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、旋盤において比較的長いワークを
外径切削する場合、先端を心押センタで支持した状態で
切削が行われる。このようなセンタワークは長時間連続
運転を行うと、主として主軸受など回転部の発熱による
主軸台側の熱変位と、油圧心押台の圧油の温度変化やセ
ンタ軸受部の発熱等に心押台側の熱変位により加工寸法
が変化してテーパが生じる。このセンタワーク加工時に
おける熱変位を自動補正する装置に特公昭49−151
1号の先行技術がある。
【0003】このものは図8に示すようにチャックFで
把持され、先端をセンタKで支持されたワークWを連続
加工したとき、主軸Sの中心Oが−ΔX変位してO´に
移ったとき、心押台のセンタKは熱変位がないものとす
ると、ワークの回転中心はΔθだけ傾いてテーパが付く
ことになる。従って切削中刃物のZ軸方向の移動距離L
に応じて−ΔX×{L/(Lo+L1 )}なるX軸方向
の補正を連続的に行うようにしたものである。但し、L
1 =ワーク長,Lo=ワーク端と主軸側熱変位測定位置
との隙間。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べた特
公昭49−1511号の技術は心押台側の熱変位がない
ものとして補正を行っているが、連続加工に多用される
油圧心押台は圧油の温度変化により心押台側にも熱変位
が発生する。このため補正量が実状と相違してテーパが
残り寸法補正が完全でないという問題を有している。本
発明は従来の技術の有するこのような問題点に鑑みなさ
れたものであり、その目的とするところは心押台側の熱
変位を考慮に入れたセンタワークにおける熱変位補正方
法を提供しようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のセンタワークにおける熱変位補正方法は、Z
軸方向に所定距離はなれた主軸台側基準位置と心押台側
基準位置のX軸方向及び又はZ軸方向の熱変位量を刃物
台に取付けたセンサによりそれぞれ測定し、主軸台側と
心押台側の前記熱変位量の差と前記所定距離から単位Z
軸寸法当たりの熱変位率を求め、該熱変位率を刃物のZ
軸移動時の前記基準位置からの距離に乗じて求めた値に
主軸台側又は心押台側の前記熱変位量を加算又は減算し
て加工時の前記刃物のZ軸移動先に対応するX方向及び
又はZ方向の熱変位補正値を求め、切削送りに同期して
連続的に補正するものである。
【0006】
【作用】主軸台側基準位置と心押台側基準位置のX軸方
向及び又はZ軸方向の初期値を測定して記憶し、連続加
工が所定時間行われた後の現在値を測定して、その差で
ある熱変位量を求め、切削加工中の刃物の移動先Z軸位
置に対応するX軸方向及び又はZ軸方向の熱変位補正値
を算出し、指令値加算して熱変位補正を行う。
【0007】
【実施例】以下実施例について図面にもとづいて説明す
る。図1のNC旋盤において、床上に設置されたベッド
上左側に固着された主軸台1に主軸2が回転可能に軸承
されており、主軸2の先端にチャック3が同心に嵌着さ
れている。ベッド上にはZ軸方向の案内が二組設けられ
ており、一方のZ軸案内上に心押台4が位置移動可能で
載置されている。心押台4には心押軸5が軸方向移動可
能に支持されており、心押軸5は図示しない油圧シリン
ダピストン部材により駆動され、先端にセンタ6が着脱
可能に嵌着されている。更にベッドの他方のZ軸案内上
に移動可能に載置されるサドル9上に刃物台7がX軸移
動可能に載置されており、刃物台7にZ軸方向の旋回中
心軸のまわりで旋回割出し可能にタレット8が設けられ
ている。
【0008】そしてサドル9は図2に示すようにベッド
に固着のZ軸サーボモータ10によりボールねじ12を
介して移動位置決めされ、Z軸サーボモータ10に位置
検出器10aが固着されている。また刃物台17はサド
ル9に固着のX軸サーボモータ13によりボールねじ1
4を介して移動位置決めされ、X軸サーボモータ13に
位置検出器13aが着されている。尚、ベッドのZ軸案
内は心押台4,サドル9共用の一組とすることもでき
る。タレット8には外周等間隔に工具取付けステーショ
ンが設けられており、この工具取付けステーションの一
つに機内計測用センサ11が着脱可能に取付けられてい
る。センサ11は主軸台側測定用接触針11aと心押台
側測定用触針11bを有し、主軸台1に熱変位測定用の
円筒部1aが主軸2と同心に設けられ、センタ6にも熱
変位測定用円筒部6aがセンタ軸心に対して同心に設け
られている。
【0009】NC装置16内には図2のブロック線図部
分に示すように操作盤17よりの手動入力信号を判定す
るマニアル動作制御部18、紙テープ・フロッピーディ
スク・通信等のNCプログラム入力手段19からの自動
入力信号を判定するNCプログラム解釈部20、X軸サ
ーボモータ13及びZ軸サーボモータ10を指令値通り
駆動するための軸移動制御部21が内蔵されており、以
上は従来と殆ど異なるところはない。
【0010】更にNC装置16内には本発明に関わる実
行データ生成部22,及び熱変位量記憶部23,熱変位
補正展開値記憶部24が組み込まれている。実行データ
生成部22はセンサ11の触針11a,11bが円筒部
1a,6aにそれぞれ当接して信号がONになった時点
のX軸及びZ軸座標値を読み込んで熱変位量を求め、求
めた熱変位量から外径加工時の刃物TのZ軸移動先に対
応する熱変位補正値を求める部分、熱変位量記憶部は測
定した熱変位量を記憶する部分、熱変位補正展開値記憶
部24は刃物TのZ軸移動先に対応する熱変位補正値を
一括記憶しておく部分である。
【0011】続いて本実施例の作用について説明する。
先ずX方向の熱変位算出の基となるX方向熱変位初期値
の設定について図3のフローチャートに従い図6(a)
を参照して説明する。ステップS1において、機体温度
がほぼ一定の状態を確認し、ステップS2において、操
作盤17又はNCプログラム入力手段19より実行デー
タ生成部22に主軸台1側のX方向の初期値設定を指示
して設定状態とし、ステップS3において、手動又は自
動でセンサ11の触針11aにより主軸台円筒部1aの
X方向熱変位測定基準位置を測定する。そしてステップ
S4において、触針11aが円筒部1aに当接して信号
がONになった時点の座標値Xxs1,Zxs1を主軸
台側X方向初期値として熱変位量記憶部23に保存す
る。
【0012】次いでステップS5において、実行データ
生成部22に心押台4側のX軸方向の初期値設定を指示
して設定状態とし、ステップS6において、センサ11
の触針11bによりセンタ6の円筒部6aのX方向熱変
位測定基準位置を測定する。そしてステップS7におい
て、触針11bが円筒部6aに当接して信号がONにな
った時点の座標値Xxc1,Zxc1を心押台側の初期
値として熱変位量記憶部23に保存し、初期値の設定を
終わる。
【0013】次にこの初期値設定後にセンタワークWの
切削加工を所定時間連続的に行った時点におけるX方向
熱変位現在値の設定について図4のフローチャートに従
い説明する。ステップS8において、実行データ生成部
22に主軸台側のX軸方向の現在値設定を指示して設定
状態とし、ステップS9において、主軸台1円筒部1a
のX方向熱変位測定基準位置を測定する。そしてステッ
プS10において、触針11aが円筒部1aに当接して
信号がONになった時点の座標値Xxs2,Zxs2を
主軸台側X方向熱変位現在値として熱変位量記憶部23
に保存する。
【0014】次いでステップS11において、実行デー
タ生成部22に心押台側のX軸方向の現在値設定を指示
して設定状態とし、ステップS12において、センサ1
1の触針11bにてセンタ6の円筒部6aのX方向熱変
位測定基準位置を測定する。そしてステップS13にお
いて、触針11bが円筒部6aに当接して信号がONに
なった時点の座標値Xxc2,Zxc2を熱変位量記憶
部23に保存し、現在値の設定を終わる。
【0015】次にX方向の熱変位補正について図5のフ
ローチャートに従い図6(b)を参照して説明する。ス
テップS14において、操作盤17又はNCプログラム
入力手段19より実行データ生成部22にX方向熱変位
補正を指示して補正状態とすると、熱変位量記憶部23
より主軸側及び心押台側のそれぞれの初期値と現在値が
呼び出され、ステップS15において、X方向熱変位補
正が必要かを確認して、YESの場合ステップS16に
おいて、実行データ生成部22で刃物TのZ軸移動指令
から次の移動先座標(Z)に対するX方向熱変位補正値
dxを次の数1により連続的に求める。
【0016】
【数1】 但しdxc=Xxc2−Xxc1。dxs=Xxs2−
Xxs1。 次いでステップS17において、求めたdxを移動先X
軸指令値に加算して軸移動制御を行ってX方向の熱変位
補正をする。
【0017】次にZ方向の熱変位補正の作用について説
明する。このZ方向熱変位補正は前述のX方向の熱変位
補正の場合とほぼ同様であり、説明の重複を避け、異な
るところを中心に簡単な説明とする。図7(a)に示す
ように触針11aにより主軸台1側の円筒部端面1bの
Z方向熱変位測定基準位置の初期値Xzs1,Zzs1
と、所定時間稼働後の現在値Xzs2,Zzs2とをそ
れぞれ測定して記憶し、触針11bにより心押台4側の
センタ6の円筒部端面6bのZ軸熱変位測定基準位置の
初期値Xzc1,Zzc1と、所定時間稼働後の現在値
Xzc2,Zzc2をそれぞれ測定して記憶する。そし
て刃物TのZ軸移動指令から次の移動先座標(Z)に対
するZ方向熱変位補正値dzを次の数2により連続的に
求める。
【0018】
【数2】 但しdxc=Zzc2−Zzc1。Dzs=Zzs2−
Zzs1。 こうして求めたdzを移動先Z軸指令値に加算して軸制
御を行いZ方向の熱変位補正をする。このX方向熱変位
補正とZ方向熱変位補正とを同時に行うことにより、主
軸台1,心押台4の熱変位は勿論ボールねじ12,1
4、刃物台7,サドル9,ベッド等の熱変位を含んだ高
精度な熱変位補正が可能となる。
【0019】またdx,dzの計算を刃物TのZ移動中
(切削中)に行うのではなく、実行データ生成部22が
現在値を更新するたびにZ軸全長にわたって所定ピッチ
毎に一括計算し、熱変位補正展開値記憶部24にこれを
記憶しておき、刃物Tの移動先座標値に対応した熱変位
補正値を順次読みだし、より高速に熱変位補正を行うよ
うにすることもできる。
【0020】またX方向変位補正とZ方向熱変位補正を
同時に行うものと限定されるものではなく、比較的短い
センタワークや、Z軸方向の寸法精度が比較的ラフな場
合にはX方向熱変位補正のみとすることも可能であり、
X軸方向の寸法精度が比較的ラフで、Z軸方向の寸法精
度が厳しいセンタワークの場合にはZ方向熱変位補正の
みとすることも可能である。
【0021】
【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、次に記載する効果を奏する。主軸台側及び又は心押
台側のX軸方向及び又はZ軸方向の熱変位量を刃物台に
取付けたセンサにより測定して、加工時における刃物の
移動先Z軸位置に対応する熱変位補正量を求めて熱変位
補正を行うようにしたので、主軸台,心押台は勿論ボー
ルねじ等他の熱変位も一括補正することができ、テーパ
補正のみでなくX方向及びZ軸方向の熱変位による寸法
誤差を正確に補正することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例のNC旋盤の構成図である。
【図2】センタワークにおける熱変位補正装置の構成図
である。
【図3】X方向熱変位初期値設定動作のフローチャート
図である。
【図4】X方向熱変位現在値設定動作のフローチャート
図である。
【図5】X方向熱変位補正動作のフローチャート図であ
る。
【図6】(a)はX方向熱変位測定動作の説明図、
(b)はZ軸座標値とX方向熱変位補正値の関係を示す
グラフ図である。
【図7】(a)はZ軸熱変位測定動作の説明図、(b)
はZ軸座標値とZ方向熱変位補正値の関係を示すグラフ
図である。
【図8】従来の技術のセンタワークにおける熱変位補正
方法の説明図である。
【符号の説明】
1 主軸台 2 主軸 3 チャック 4 心押台 6 センタ 7 刃物台 8 タレット 10 Z軸サー
ボモータ 10a,13a 検出器 11 センサ 11a,11b 触針 13 X軸サー
ボモータ 22 実行データ生成部 23 熱変位量
記憶部 26 熱変位補正展開記憶部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Z軸方向に所定距離はなれた主軸台側基
    準位置と心押台側基準位置のX軸方向及び又はZ軸方向
    の熱変位量を刃物台に取付けたセンサによりそれぞれ測
    定し、主軸台側と心押台側の前記熱変位量の差と前記所
    定距離から単位Z軸寸法当たりの熱変位率を求め、該熱
    変位率を刃物のZ軸移動時の前記基準位置からの距離に
    乗じて求めた値に主軸台側又は心押台側の前記熱変位量
    を加算又は減算して加工時の前記刃物のZ軸移動先に対
    応するX方向及び又はZ方向の熱変位補正値を求め、切
    削送りに同期して連続的に補正することを特徴とするセ
    ンタワークにおける熱変位補正方法。
JP20027493A 1993-07-19 1993-07-19 センタワークにおける熱変位補正方法 Pending JPH0732247A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20027493A JPH0732247A (ja) 1993-07-19 1993-07-19 センタワークにおける熱変位補正方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20027493A JPH0732247A (ja) 1993-07-19 1993-07-19 センタワークにおける熱変位補正方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0732247A true JPH0732247A (ja) 1995-02-03

Family

ID=16421603

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20027493A Pending JPH0732247A (ja) 1993-07-19 1993-07-19 センタワークにおける熱変位補正方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0732247A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009078333A (ja) * 2007-09-27 2009-04-16 Nachi Fujikoshi Corp サーフエスブローチ盤及びサーフエスブローチ加工方法
JP2010029973A (ja) * 2008-07-28 2010-02-12 Jtekt Corp 研削盤および研削方法
KR100970557B1 (ko) * 2003-12-29 2010-07-16 두산인프라코어 주식회사 공작기계의 주축 열변위 보정장치 및 방법
JP2016132087A (ja) * 2015-01-22 2016-07-25 中村留精密工業株式会社 2主軸対向旋盤の熱変位補正装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100970557B1 (ko) * 2003-12-29 2010-07-16 두산인프라코어 주식회사 공작기계의 주축 열변위 보정장치 및 방법
JP2009078333A (ja) * 2007-09-27 2009-04-16 Nachi Fujikoshi Corp サーフエスブローチ盤及びサーフエスブローチ加工方法
JP2010029973A (ja) * 2008-07-28 2010-02-12 Jtekt Corp 研削盤および研削方法
JP2016132087A (ja) * 2015-01-22 2016-07-25 中村留精密工業株式会社 2主軸対向旋盤の熱変位補正装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7530878B2 (en) Grinding machine with a concentricity correction system
US4195250A (en) Automatic measuring and tool position compensating system for a numerically controlled machine tool
JP4684428B2 (ja) ツールプリセッタ
JPH0525626B2 (ja)
JPWO2002032620A1 (ja) 測定方法及び装置、並びにその装置を有した工作機械及びワークの加工方法
JP2000198047A (ja) 工作機械
US4584795A (en) Numerical control grinding machine for grinding a taper portion of a workpiece
JP2001030141A (ja) 薄肉管の加工方法とその装置
JPH0732247A (ja) センタワークにおける熱変位補正方法
US11376667B2 (en) Machining tool and workpiece measurement method
JPH04240050A (ja) 機上測定装置
JPH05318287A (ja) 超精密加工機
JP3459847B2 (ja) ツールプリセッタによる工具補正量再設定方法およびその装置
JP3162936B2 (ja) 回転工具の刃先位置補正装置
JP2001269843A (ja) 回転工具の中心位置測定方法
JPH05337787A (ja) 工作機械のボーリング径補正装置
JP3283278B2 (ja) 自動旋盤
JPH0895625A (ja) 球面又は円弧面加工時におけるバックラッシュ計測補正装置
JPH10309653A (ja) 刃先位置変位検出方法及び刃先位置変位検出機能を備えた工作機械並びに該工作機械用工具ホルダ
JPH06246589A (ja) 機内測定による非円形ワークの誤差補正方法
JPH0523952A (ja) 相対位置基準による加工精度維持方法
JPS6334049A (ja) 数値制御式横中ぐり盤における中ぐり軸伸び補正方法
JP2782302B2 (ja) 非円形加工物の測定方法
JPS624438Y2 (ja)
JPH08351B2 (ja) 刃先位置計測方法