本發(fā)明涉及具備變更裝置的機床，在對伴隨機床的周圍環(huán)境的溫度變化而產(chǎn)生的熱位移量進行修正的熱位移修正控制時，所述變更裝置使現(xiàn)場作業(yè)者能容易地進行熱位移修正的修正量的糾正。

背景技術(shù)：

因機床運轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的熱量和機床周圍的熱量帶來的機床的各構(gòu)成部件的熱膨脹，使刀具的刀尖與加工工件的位置關(guān)系紊亂，成為加工精度惡化的重要原因。熱量導(dǎo)致的刀具的刀尖與加工工件的位置關(guān)系的紊亂稱為熱位移?？刂茩C床的NC裝置通常具備修正熱位移的功能。熱位移修正功能一般采用如下的方法：在構(gòu)成機床的主要部件上設(shè)置溫度傳感器，將各部分的溫度乘以系數(shù)所得的值進行合計而作為熱位移修正量?？墒?，成為熱位移的要因的發(fā)熱源多種多樣，此外，對于受到熱量影響的全部部件，需要考慮其熱膨脹的程度和方向。此外，準(zhǔn)確分析全部原因以進行高精度熱位移修正極為困難。特別是，機床的外部因素導(dǎo)致的溫度變化不可能進行原理性分析，從而不能準(zhǔn)確修正熱位移。

專利文獻1所示的熱位移修正控制裝置通過每隔一定時間測量設(shè)置在加工區(qū)域外的基準(zhǔn)球的位置而求出位移量，并且與此時的各部位的溫度一起記錄。關(guān)于由各部位的溫度推斷熱位移量的計算式中采用的系數(shù)的值，將記錄的多個位移量和溫度代入推斷計算式并制作針對系數(shù)的方程式，并通過解出所述方程式而求出最佳的系數(shù)的值。并且，通過分別以坐標(biāo)圖顯示測量基準(zhǔn)位置的位移量、采用當(dāng)前有效的熱位移修正系數(shù)修正時的基準(zhǔn)位置的位移量、以及應(yīng)用計算求出的熱位移修正系數(shù)時的基準(zhǔn)位置的位移量，使作業(yè)者選擇可否采用計算求出的系數(shù)。

專利文獻2所示的裝置與時刻一起記錄有加工剛剛開始至熱穩(wěn)定為止期間的加工尺寸，此后，進行相同工件的加工時，根據(jù)記錄的從加工開始的時間和此時的加工尺寸進行修正。由此，即使在加工剛剛開始后的未熱穩(wěn)定的狀態(tài)下，也能得到良好的加工尺寸。

此外，專利文獻3所示的裝置檢測主軸轉(zhuǎn)速和主軸負(fù)載，并采用基于上次推斷的熱位移量的運算式，推斷本次的熱位移量并修正熱位移。

專利文獻1：日本專利公報第5490304號

專利文獻2：日本專利公開公報特開昭60-228055號

專利文獻3：日本專利公開公報特開2006-116663號

可是，在專利文獻1所示的裝置中，測量熱位移量的位置固定，在此基礎(chǔ)上，所述位置設(shè)定在遠離加工位置的位置上。因此，不能說是可以準(zhǔn)確測量實際進行加工的位置的熱位移量。此外，并未設(shè)想即使將刀尖定位在相同位置，由于機床的姿勢不同會使刀尖位置的熱位移量不同這種情況。而且，盡管具有為了提高修正精度而促進修正系數(shù)的變更的功能，但是作業(yè)者到底是被動性的，并不是按作業(yè)者的愿望主動變更修正系數(shù)。

在專利文獻2所示的裝置中，在加工剛剛開始后的熱膨脹的時間變化非常大時，將實際測量的加工尺寸的位移量原狀作為熱位移修正量使用于此時的熱位移，但是限定于相同工件的加工，缺乏通用性。

此外，在專利文獻3所示的裝置中，由于檢測當(dāng)前的主軸轉(zhuǎn)速和負(fù)載，并采用基于上次推斷的熱位移量的運算式來推斷本次的熱位移量，因此能準(zhǔn)確反映作為最大發(fā)熱源的主軸的狀態(tài)?？墒?，發(fā)熱源不僅是主軸，例如伴隨環(huán)境溫度的變化也會發(fā)生熱位移量，而對此并未考慮。

而且，由于機床的環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移量會依賴于設(shè)置機床的環(huán)境，所以廠家出廠時的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)大多不能算出準(zhǔn)確的環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移量。例如，即使是相同的機床，在冬天的封閉的環(huán)境下進行供暖時、在夏天的封閉的環(huán)境下進行制冷時以及春季或者秋季工廠開放時，環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移量也大不相同，不存在將設(shè)置機床的環(huán)境的各種條件納入考慮而推斷環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移量并修正的裝置。因此，當(dāng)未準(zhǔn)確進行環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正時，需要變更環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移量的推斷運算式所使用的系數(shù)來進行應(yīng)對，但是如果不是理解推斷運算式的專業(yè)技術(shù)人員則不能應(yīng)對。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是鑒于上述實際情況而完成的，其目的是改善上述問題。

以下，說明用于解決上述問題的手段及其作用效果。

技術(shù)構(gòu)思1：機床具備夾持工件的工件夾持部和夾持刀具的刀具夾持部，通過驅(qū)動所述工件夾持部和所述刀具夾持部的至少任意一方旋轉(zhuǎn)，并且驅(qū)動所述工件夾持部和所述刀具夾持部的至少任意一方朝向規(guī)定的方向移動，從而利用所述刀具加工所述工件，所述機床設(shè)置有：多個溫度傳感器，安裝于構(gòu)成所述機床的部件；以及環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移量推斷部，根據(jù)所述多個溫度傳感器測定的溫度值，計算環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移量，根據(jù)補償所述環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移量的計算的熱位移修正量乘以修正倍率而得到的環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正量，執(zhí)行環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正控制。

上述機床由于利用補償推斷的環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移量的計算的熱位移修正量乘以修正倍率而求出的修正量，進行熱位移修正控制，所以即使環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移量根據(jù)設(shè)置機床的各種環(huán)境而發(fā)生變化，也能夠通過變更修正倍率容易地變更修正量，能應(yīng)對多種環(huán)境。

技術(shù)構(gòu)思2：在技術(shù)構(gòu)思1所述的機床的基礎(chǔ)上，還設(shè)置有驅(qū)動系統(tǒng)熱位移量推斷部，其根據(jù)所述工件夾持部和所述刀具夾持部的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動狀態(tài)及移動驅(qū)動狀態(tài)，計算驅(qū)動系統(tǒng)熱位移量，根據(jù)補償所述驅(qū)動系統(tǒng)熱位移量的驅(qū)動系統(tǒng)熱位移修正量加上所述環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正量而得到的合計熱位移修正量，執(zhí)行熱位移修正控制。

上述機床在修正機床產(chǎn)生的熱位移時，分開成機床自身具備的熱源引起的驅(qū)動系統(tǒng)熱位移以及機床外部的熱源引起的環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移這樣的兩個系統(tǒng)，來推斷所述熱位移量，并把各個熱位移的修正量合計后進行修正。因為驅(qū)動系統(tǒng)熱位移量是機床自身具備的熱源導(dǎo)致的熱位移，所以隨著熱源的動作狀態(tài)與熱位移量的關(guān)系的分析不斷精進，近年來能高精度推斷熱位移量，但是環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移量因設(shè)置機床的場所而使機床的周圍環(huán)境千差萬別，高精度推斷熱位移量十分困難。在此，上述機床針對難以高精度修正的環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移，將推斷的修正量乘以修正倍率進行環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正，因此即使機床放置在預(yù)想外的環(huán)境下而導(dǎo)致熱位移修正未按期待的那樣動作，也能簡單地進行改善。

技術(shù)構(gòu)思3：在技術(shù)構(gòu)思2所述的機床的基礎(chǔ)上，將執(zhí)行所述環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正控制的記錄作為環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正記錄數(shù)據(jù)而記錄，所述環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正記錄數(shù)據(jù)至少包括：所述環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正量；應(yīng)用于該修正量的算出的所述修正倍率；以及實施該修正的時刻，根據(jù)所述環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正記錄數(shù)據(jù)，以坐標(biāo)圖顯示環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正的隨時間推移，設(shè)置有增減開關(guān)，其用于臨時變更所述環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正記錄數(shù)據(jù)中記錄的作為所述修正倍率的記錄修正倍率，把由該增減開關(guān)變更的臨時修正倍率應(yīng)用到所述環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正記錄數(shù)據(jù)時的環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正的隨時間推移，重疊于所述坐標(biāo)圖并以坐標(biāo)圖顯示，并且具備修正倍率決定開關(guān)，其將所述修正倍率變更為所述臨時修正倍率。

上述機床利用數(shù)據(jù)記錄實施的環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正，并以坐標(biāo)圖顯示其隨時間推移。而且，對于臨時變更實施時的修正倍率的情況下進行了哪種修正，進行計算并在表示現(xiàn)狀的推移的坐標(biāo)圖上重疊地以坐標(biāo)圖顯示。由于臨時的修正倍率能用開關(guān)增減，所以通過對修正倍率進行各種變更并確認(rèn)坐標(biāo)圖，可以決定最佳的修正倍率。即，即使是不了解環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正的處理算法的作業(yè)者，也可以決定最佳的修正倍率。

技術(shù)構(gòu)思4：在技術(shù)構(gòu)思3所述的機床的基礎(chǔ)上，每隔一定時間記錄所述環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正記錄數(shù)據(jù)，所述環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正的隨時間推移是所述環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正量的隨時間推移。

經(jīng)驗豐富的作業(yè)者根據(jù)經(jīng)驗把握刀具的實際的磨損傾向。因此，利用為了保證加工公差而進行的加工尺寸的測量，以及用于將加工尺寸控制在公差范圍內(nèi)的刀具磨損修正量的輸入作業(yè)，大體把握機床的熱位移的動向。由于上述機床將環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正量的隨時間推移用坐標(biāo)圖顯示，因此如上所述，大體把握熱位移的動向的經(jīng)驗豐富的作業(yè)者，可以憑感覺判斷是否準(zhǔn)確進行了熱位移修正。因此，如果未準(zhǔn)確實施熱位移修正，環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正的坐標(biāo)圖與經(jīng)驗豐富作業(yè)者的感覺不符時，通過調(diào)整臨時的修正倍率以接近經(jīng)驗豐富作業(yè)者的感覺的坐標(biāo)圖，可以進行改善以便更高精度進行熱位移修正。

技術(shù)構(gòu)思5：在技術(shù)構(gòu)思3所述的機床的基礎(chǔ)上，所述環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正記錄數(shù)據(jù)還包含表示監(jiān)視對象的軸的修正軸、實際加工尺寸和加工時應(yīng)用的刀具磨損修正量，所述環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正的隨時間推移是不進行刀具磨損修正時的加工尺寸的計算值的隨時間推移。

因為由加工產(chǎn)生的刀具的磨損量與機床的熱位移量相比為極小的值，所以在此把為了將加工后的尺寸控制在加工公差內(nèi)而輸入的刀具磨損量用作補償熱位移的數(shù)據(jù)，通過計算假設(shè)刀具磨損量為零時的加工尺寸，可以用坐標(biāo)圖顯示熱位移對加工精度的影響。并且，通過增減臨時的修正倍率來變更加工時應(yīng)用的環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正量，能夠改變上述計算的加工尺寸的坐標(biāo)圖，可以在坐標(biāo)圖中一邊確認(rèn)一邊設(shè)定接近目標(biāo)尺寸的修正倍率。因此，即使不是經(jīng)驗豐富的作業(yè)者那樣的能大體把握機床的熱位移動向的作業(yè)者，也可以把修正倍率調(diào)整到最佳。

技術(shù)構(gòu)思6：在技術(shù)構(gòu)思5所述的機床的基礎(chǔ)上，所述環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正記錄數(shù)據(jù)還包含目標(biāo)加工尺寸，具備最佳修正倍率算出部，其根據(jù)該環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正記錄數(shù)據(jù)，運算使不進行刀具磨損修正時的加工尺寸的計算值成為所述目標(biāo)加工尺寸的所述修正倍率，并設(shè)定為所述臨時修正倍率。

上述機床的最佳修正倍率算出部求出設(shè)刀具磨損量為零時的計算的的加工尺寸成為目標(biāo)加工尺寸的修正倍率，所以即使是缺乏經(jīng)驗的作業(yè)者，也可以容易地進行環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正量的糾正。

而且，由于靈活應(yīng)用加工尺寸的測量值(實際加工尺寸)，來測量最需要加工精度的位置的熱位移量，并采用其值來決定修正倍率，因此在需要加工精度的位置能進行準(zhǔn)確的修正。

技術(shù)構(gòu)思7：在技術(shù)構(gòu)思5所述的機床的基礎(chǔ)上，所述環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正記錄數(shù)據(jù)對一個加工工件分別記錄多個加工部位的所述環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正記錄數(shù)據(jù)，將根據(jù)所述多個加工部位中的特定的加工部位的所述環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正記錄數(shù)據(jù)而取得的所述修正倍率設(shè)定為限定設(shè)定和整體設(shè)定中的任意一方，所述限定設(shè)定在加工所述特定的加工部位時有效，所述整體設(shè)定在加工包含該加工部位的所述工件整體時有效。

上述機床由于可以對多個加工部位設(shè)定不同的修正倍率，所以采用同一刀具改變機床的姿勢進行加工時，也可以應(yīng)對機床的姿勢不同導(dǎo)致的環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移量的不同?；蛘?，在需要較長行程的軸中，需要加工精度的加工部位分開時，盡管由于加工部位不同而使環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移量不同，但是此時也可以通過根據(jù)加工部位變更修正倍率，在多個部位進行適當(dāng)?shù)沫h(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正。

技術(shù)構(gòu)思8：在技術(shù)構(gòu)思5所述的機床的基礎(chǔ)上，所述實際加工尺寸由測量裝置自動測量并寫入。

上述機床由于可以采用機床所具備的測量裝置自動測量實際加工尺寸，自動輸入所述環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正記錄數(shù)據(jù)的實際加工尺寸，因此即使作業(yè)者不進行輸入作業(yè)也能收集數(shù)據(jù)。

技術(shù)構(gòu)思9：在技術(shù)構(gòu)思5所述的機床的基礎(chǔ)上，由作業(yè)者測量加工后的所述工件并輸入所述實際加工尺寸。

按照上述機床，如果在加工中進行實際加工尺寸的測量，則伴隨切削的熱量滯留于工件，在工件熱膨脹的情況下進行測量，有時得不到準(zhǔn)確的實際加工尺寸。此時，加工完成并經(jīng)過規(guī)定時間后，作業(yè)者通過手動測量實際加工尺寸，可以利用畫面輸入實際加工尺寸。

技術(shù)構(gòu)思10：在技術(shù)構(gòu)思5所述的機床的基礎(chǔ)上，所述環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正記錄數(shù)據(jù)由加工時執(zhí)行的數(shù)據(jù)記錄指令記錄。

按照上述機床，通過在加工程序中設(shè)計數(shù)據(jù)記錄指令，可以在工件加工時自動取得必要的數(shù)據(jù)。此外，通過在精加工剛剛完成后設(shè)計加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)記錄指令，能在最必要的時機取得隨時變化的環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正量的數(shù)據(jù)，決定更準(zhǔn)確的修正倍率。

技術(shù)構(gòu)思11：在技術(shù)構(gòu)思4或5所述的機床的基礎(chǔ)上，所述環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正記錄數(shù)據(jù)還包含所述溫度傳感器測定的溫度值，在與表示所述環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正的隨時間推移的坐標(biāo)圖相同的時間軸上，以坐標(biāo)圖顯示全部的所述溫度值的推移。

安裝于機床的各構(gòu)成部件的溫度傳感器發(fā)生故障時，當(dāng)然環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正控制不會正常動作。此外，機床外周的特定區(qū)域直接接觸空調(diào)等的風(fēng)時，會出現(xiàn)與預(yù)想的熱位移不同的動向。此時，相比于為了推定按照所述環(huán)境的熱位移量而變更參數(shù)和處理，避免所述情況亦即實施以不直接吹風(fēng)的方式在機床外周設(shè)置墻壁等對策的方式，對用戶來說可以說是更容易理解的解決方案。本功能可以容易地判斷溫度傳感器的故障和局部的預(yù)想外的溫度狀態(tài)，從而能避免為了使處理算法難以理解的熱位移修正功能正常工作而進行無謂的努力。

附圖說明

圖1是表示實施例的機床的結(jié)構(gòu)的立體圖。

圖2是實施例的機床具備的NC裝置的硬件結(jié)構(gòu)圖。

圖3是采用兩個系統(tǒng)的熱位移修正式來推斷熱位移修正量的模塊圖。

圖4是一方的系統(tǒng)考慮修正倍率來推斷熱位移修正量的模塊圖。

圖5是用實施例的機床進行加工的加工圖。

圖6是實施例采用的加工程序的示例。

圖7是表示實施例中記錄于內(nèi)部的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的圖。

圖8是說明實施例1的修正倍率設(shè)定輔助畫面的圖。

圖9是說明實施例1的坐標(biāo)圖顯示的圖。

圖10是進行實施例1的坐標(biāo)圖顯示處理時的流程圖。

圖11是進行實施例1的最佳修正倍率算出時的流程圖。

圖12是實施例1的手動設(shè)定修正倍率時的流程圖。

圖13是說明實施例2的顯示畫面的圖。

圖14是說明實施例3的顯示畫面的圖。

附圖標(biāo)記說明

1 機床

10 床身

20 工件主軸臺

30 工件主軸

40 立柱

50 刀具主軸臺

60 刀具主軸

70 NC裝置

81～90 溫度傳感器

100 CPU

125 加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)存儲器

250 加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)

400～402 修正倍率設(shè)定輔助畫面

412 加工尺寸坐標(biāo)圖顯示部

413 調(diào)整前加工尺寸坐標(biāo)圖

414 調(diào)整后加工尺寸坐標(biāo)圖

421 溫度坐標(biāo)圖顯示部

430～431 加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)抽出部

470～471 修正倍率調(diào)整操作部

具體實施方式

以下根據(jù)附圖，作為實施例說明本發(fā)明的實施方式。此外，分為實施例1～實施例3來說明修正倍率設(shè)定輔助功能。

(機床的結(jié)構(gòu))

圖1表示了本實施例的機床1的主要結(jié)構(gòu)。機床1包括：床身10、固定于床身10的工件主軸臺20、設(shè)置于工件主軸臺20并在C軸方向旋轉(zhuǎn)自如的工件主軸30、在床身10上能沿Y軸和Z軸方向移動的立柱40、在立柱40上能沿X軸方向和B軸方向移動的刀具主軸臺50、旋轉(zhuǎn)自如地設(shè)置于刀具主軸臺50的刀具主軸60以及控制上述構(gòu)成部件的NC裝置70。利用作為刀具夾持部的刀具主軸60上安裝的刀具，對安裝于工件主軸30的作為工件夾持部的未圖示的卡盤上安裝的工件進行加工。此外，如圖1所示，上述各構(gòu)成部件安裝有溫度傳感器81～90(圖1的●標(biāo)記)。具體而言，受到伴隨切削的發(fā)熱的嚴(yán)重影響的加工區(qū)域正下方的床身10上端附近和下端附近分別安裝有一個溫度傳感器81、82。此外，床身10安裝有另外三個溫度傳感器83～85。工件主軸臺20在上下安裝有兩個溫度傳感器86、87，立柱40也在上下安裝有兩個溫度傳感器88、89。而且，刀具主軸臺50也安裝有一個溫度傳感器90。上述溫度傳感器分別測量各部件的對姿勢變形產(chǎn)生影響的部位的溫度。

圖2是表示機床1具備的NC裝置70的硬件結(jié)構(gòu)的圖。

NC裝置70具有控制裝置整體的CPU100。

CPU100借助總線110連接有：存儲與加工相關(guān)的程序的加工程序存儲器120；存儲用于控制裝置(系統(tǒng))整體的程序的系統(tǒng)程序存儲器121；作業(yè)用存儲器122；熱位移修正設(shè)定控制部123；存儲顯示器的顯示數(shù)據(jù)的顯示數(shù)據(jù)存儲器124；以及存儲加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)250(圖7)的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)存儲器125，加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)250為加工時的NC裝置70的內(nèi)部狀態(tài)等的記錄。另外，加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)250是環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正記錄數(shù)據(jù)的一例，并且是環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正的隨時間推移的坐標(biāo)圖顯示所使用的數(shù)據(jù)。

此外，CPU100借助總線110連接有：用于控制顯示器201的顯示的顯示控制部200；以及接受來自操作盤上的鍵盤211的輸入和來自顯示器201上配置的觸摸面板212的輸入的輸入控制部210。

另外，顯示數(shù)據(jù)存儲器124存儲有用于在顯示器201上顯示的各種顯示數(shù)據(jù)，本實施例中，存儲有修正倍率設(shè)定輔助畫面400(圖8)、401(圖13)的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)輸入及顯示部450、加工尺寸坐標(biāo)圖顯示部412、溫度坐標(biāo)圖顯示部421以及其他的加工程序等的畫面顯示圖像信息。

此外，CPU100借助總線110連接有X軸控制部130、Y軸控制部140、Z軸控制部150、B軸控制部160、C軸控制部170、工件主軸控制部180和刀具主軸控制部190。各軸控制部接受來自CPU100的各軸移動指令，把針對各軸的移動指令向各軸驅(qū)動電路輸出，即向X軸驅(qū)動電路131、Y軸驅(qū)動電路141、Z軸驅(qū)動電路151、B軸驅(qū)動電路161、C軸驅(qū)動電路171、工件主軸驅(qū)動電路181和刀具主軸驅(qū)動電路191輸出。而且，各軸驅(qū)動電路接受所述移動指令，驅(qū)動X軸驅(qū)動電機132、Y軸驅(qū)動電機142、Z軸驅(qū)動電機152、B軸驅(qū)動電機162、C軸驅(qū)動電機172、工件主軸驅(qū)動電機182和刀具主軸驅(qū)動電機192。

NC裝置70由以上的結(jié)構(gòu)要素構(gòu)成，但是不限于此。例如，可以將各種存儲器作為一個存儲器并分割存儲器內(nèi)的區(qū)域，在各個區(qū)域中存儲各種程序和各種數(shù)據(jù)。

另外，如圖1所示，溫度傳感器81～90安裝于機床1的各構(gòu)成部件，各溫度傳感器的溫度檢測信號借助接口220和總線110輸入CPU100。

此外，熱位移修正設(shè)定控制部123諸如進行下述處理：將借助接口220得到的來自溫度傳感器81～90的測量溫度值，以及NC控制的各處理中在作業(yè)用存儲器122中制作的內(nèi)部變量，作為加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)250(圖7)記錄于加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)存儲器125；以及制作用于輔助熱位移修正量的設(shè)定變更的畫面圖像并寫入顯示數(shù)據(jù)存儲器124的處理。

(熱位移修正量的計算)

圖3表示了利用驅(qū)動系統(tǒng)熱位移量推斷部310和環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移量推斷部320這樣的兩個系統(tǒng)的熱位移量推斷部來推斷熱位移量并進行熱位移修正控制的模塊圖。

驅(qū)動系統(tǒng)熱位移量推斷部310例如利用專利文獻3記載的方法，根據(jù)驅(qū)動系統(tǒng)的狀態(tài)值、指令值或者一部分的溫度測量值，運算求出X軸、Y軸和Z軸各自的驅(qū)動系統(tǒng)熱位移量311、312和313。環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移量推斷部320根據(jù)多個溫度測量值1～n，運算求出X軸、Y軸和Z軸各自的環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移量321、322和323。驅(qū)動系統(tǒng)熱位移量推斷部310和環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移量推斷部320分別獨立地進行推斷。

為了算出補償位移量的修正量，由各個熱位移量推斷部運算出的各軸的熱位移量311、312、313和321、322、323分別在符號反轉(zhuǎn)部314、315、316和324、325、326中將符號反轉(zhuǎn)，算出驅(qū)動系統(tǒng)熱位移修正量317、318、319和計算的熱位移修正量327、328、329。

接著，通過將驅(qū)動系統(tǒng)熱位移修正量和計算的熱位移修正量在熱位移修正量加法部330中相加，算出各軸的合計熱位移修正量331、332和333并執(zhí)行熱位移修正控制。

如上所述，針對驅(qū)動系統(tǒng)熱位移量的運算中得到了高精度的運算值，而針對環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移量的運算中，因機床的設(shè)置環(huán)境等而不能得到高精度的運算值的情況并不少見。

圖4表示了針對圖3的處理模塊施加修正倍率處理350、360和370，來計算熱位移修正量并進行熱位移修正控制的模塊圖。修正倍率處理350、360、370將計算的熱位移修正量327、328、329乘以各軸分別獨立設(shè)定的修正倍率Bx、By、Bz，算出環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正量351、361、371。此后與圖3同樣，將驅(qū)動系統(tǒng)熱位移修正量317、318、319和環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正量351、361、371在熱位移修正量加法部330中相加，算出各軸的合計熱位移修正量341、342、343，并執(zhí)行熱位移修正控制。此外，具備用于決定修正倍率的修正倍率設(shè)定輔助部380。作為修正倍率設(shè)定輔助部380的具體示例的修正倍率設(shè)定輔助畫面400、401、402如后所述。

在此，推斷環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移量的算式和系數(shù)，對作業(yè)者來說通常是未知的或者是難以理解的。對于作業(yè)者來說，雖然可以憑感覺把握推斷的熱位移量與實際的熱位移量不同，但是通常不能判斷出為了進行準(zhǔn)確的熱位移修正而需要將修正倍率變更為多少。因此，修正倍率設(shè)定輔助部380進行作業(yè)者能夠憑感覺判斷的便于理解的畫面顯示。由此，作業(yè)者能進行手動的設(shè)定，或者自動計算最佳的修正倍率。

另外，環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移量和環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正量意味著是與驅(qū)動系統(tǒng)熱位移量和驅(qū)動系統(tǒng)熱位移修正量對應(yīng)的表現(xiàn)，其推斷運算式不包含驅(qū)動系統(tǒng)的要素。驅(qū)動系統(tǒng)的要素是指與移動體和旋轉(zhuǎn)體相關(guān)的指令值、移動速度、轉(zhuǎn)速、驅(qū)動電流值等。

此外，圖3和圖4中把驅(qū)動系統(tǒng)熱位移量推斷部310用一個圖框表示，而驅(qū)動系統(tǒng)存在有工件主軸、刀具主軸、X軸、Y軸、Z軸、B軸和C軸。而且，由于各個熱位移量不是由相同構(gòu)造的運算式求出，因此可以在各驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)置推斷部而求出各驅(qū)動系統(tǒng)熱位移量，再對結(jié)果進行合計。而且，在具有與上述的系統(tǒng)完全不同的發(fā)熱源或冷卻裝置的機床中，也能追加與發(fā)熱源或冷卻裝置相關(guān)的熱位移量推斷部。

(加工)

圖5是本實施例的加工工件的加工圖。

本實施例的加工工件在外徑部具有三級臺階并且在內(nèi)徑部具有兩級臺階，且一端加工有螺紋。外徑部的部和內(nèi)徑部部具有公差范圍的指定。如此在具有公差范圍的指定時，作業(yè)者通過測量加工后的尺寸，并適當(dāng)輸入刀具磨損修正量，從而使加工尺寸收斂在公差范圍內(nèi)。

圖6表示基于圖5的加工圖進行加工的加工程序。加工程序存儲于加工程序存儲器120。以下說明所述加工程序的各步驟。但是，本實施例的說明中適當(dāng)省略了不需要的部分。

“N1(BAR-OUT R)”表示外徑粗加工工序的開始。

“X82.0Z5.0”是向外徑粗加工的切入開始點的移動指令。

接下來的以“G71”開始的2行指令定義用于實施外徑粗加工的具體的各種數(shù)據(jù)。

“G71”的第一行的“U3.0”和“R2.0”定義每一次的進刀量3.0mm和退刀量2.0mm。不對外徑粗加工循環(huán)進行詳細說明，但是在X軸方向每一次切入3.0mm進行朝向Z軸方向的切削的同時，直至達到定義的形狀為止，多次在X軸方向切入并進行朝向Z軸方向的切削。另外，利用“U”和“R”的引數(shù)的符號，也將外徑粗加工循環(huán)和內(nèi)徑粗加工循環(huán)切換，或?qū)⑶邢鬟M給的方向在－Z方向和+Z方向(第一主軸夾持的工件的加工方向和第二主軸夾持的工件的加工方向)切換。

“G71”的第二行的“P100”和“Q200”表示由粗加工循環(huán)形成的產(chǎn)品形狀的定義部位。即，從“N100”到“N200”的行是定義部位。此外，“U0.3”、“W0.1”和“F0.3”定義X軸方向的精加工余量0.3mm、Z軸方向的精加工余量0.1mm、粗加工時的切削進給0.3mm/轉(zhuǎn)。

接下來的從“N100”至“N200”的行定義精加工時的動作設(shè)定。在此定義精加工形狀、刀尖R修正指令和精加工時的進給量等。

利用緊隨“N200”之后的行、即“G40G00Z30.0M05”，取消形狀定義中指令的刀尖R修正(“G40”)，在Z軸方向退刀并使主軸停止，結(jié)束外徑粗加工。

接著，“N2(BAR-OUT F)”表示外徑精加工工序的開始。

“X82.0Z5.0”與外徑粗加工同樣，是向外徑精加工的切入開始點的移動指令。

“G70P100Q200”是對從“N100”到“N200”定義的加工形狀進行精加工的指令。

接下來的“M＊＊A1B65.0”是記錄執(zhí)行該指令時的NC裝置的內(nèi)部數(shù)據(jù)的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)記錄指令。記錄的內(nèi)部數(shù)據(jù)為執(zhí)行中的工件編號、日期和時刻、該時點使用中的刀具編號、該時點有效的刀具磨損修正量、以及該時點有效的環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正量。此外，根據(jù)與“M＊＊”同時指令的“A”的引數(shù)，作為修正軸，“A1”時記錄X軸，“A2”時記錄Y軸，“A3”時記錄Z軸。而且，根據(jù)“B65.0”，作為目標(biāo)尺寸記錄65.0mm。記錄被作為后述的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)250(圖7)，存儲于加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)存儲器125。另外，修正軸用于指定環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正量的監(jiān)視對象的軸。因此，在此記錄的刀具磨損修正量是在X軸、Y軸、Z軸的各軸向成分中，作為修正軸指令的軸的軸向成分。此外，目標(biāo)尺寸是作為修正軸指令的軸的軸向的尺寸。

接下來，針對內(nèi)徑加工，由于與外徑部的加工基本相同，所以省略了詳細說明。簡單說明如下：根據(jù)“N300”至“N400”的行由“G71P300Q400”進行內(nèi)徑加工的精加工之后，“M＊＊A1B40.0”將該時點的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)250存儲于加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)存儲器125。

(加工時狀態(tài)數(shù)據(jù))

圖7的(a)是本實施例中記錄的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)250的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)圖。

加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)250包括：工件編號WNO、加工日DATE、加工時刻TIME、刀具編號TNO、修正軸CAx、目標(biāo)加工尺寸TSz、實際加工尺寸MSz、刀具磨損修正量A＄WV、修正倍率A＄B、環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正量X[A＄HCX]、環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正量Y[A＄HCY]和環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正量Z[A＄HCZ]。每次執(zhí)行圖6所示的加工程序的“M＊＊”時，都追加了執(zhí)行中的工件編號WNO、加工日DATE、加工時刻TIME、該時點使用中的刀具編號TNO、由“M＊＊A＊B＊”指定的修正軸CAx和目標(biāo)加工尺寸TSz、以及此時有效的刀具磨損修正量A＄WV、修正倍率A＄B和環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正量A＄HCX、A＄HCY、A＄HCZ的各數(shù)據(jù)。

上述唯一未追加的實際加工尺寸MSz，從此后執(zhí)行的利用工件尺寸測量裝置的自動測量動作而得到的測量數(shù)據(jù)自動寫入，或者由作業(yè)者在加工后測量工件的尺寸并利用后述的畫面上的操作而手動輸入。

圖7的(b)是示意性表示抽出加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)集合251的狀態(tài)的圖。所述加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)集合251是利用后述修正倍率設(shè)定輔助畫面400的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)抽出部430的選擇數(shù)據(jù)引導(dǎo)輸入部433(圖8)，從全部的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)250中抽出的用于表示加工尺寸坐標(biāo)圖的數(shù)據(jù)。具體而言，加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)集合251最初從全部的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)250中，抽出將指定的工件編號WNO、刀具編號TNO和修正軸CAx全部包含的數(shù)據(jù)，并按加工日DATE、加工時刻TIME的順序排列。接著，從利用該操作而抽出的數(shù)據(jù)中，進一步抽出并制作如下的數(shù)據(jù)群：以作為加工開始日指定的加工日DATE、加工時刻TIME的數(shù)據(jù)為先頭，且前后的數(shù)據(jù)的加工時刻的差小于規(guī)定的時間間隔。

(實施例1)

(修正倍率設(shè)定輔助畫面)

作為修正倍率設(shè)定輔助功能的實施例1，圖8表示了修正倍率設(shè)定輔助畫面400。修正倍率設(shè)定輔助畫面400由坐標(biāo)圖顯示部410、加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)抽出部430、加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)輸入及顯示部450和修正倍率調(diào)整操作部470構(gòu)成。

坐標(biāo)圖顯示部410由顯示于上層的加工尺寸坐標(biāo)圖顯示部412和顯示于下層的溫度坐標(biāo)圖顯示部421構(gòu)成。

加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)抽出部430由數(shù)據(jù)抽出模式開關(guān)432、選擇數(shù)據(jù)引導(dǎo)輸入部433、修正軸變更及顯示部435和刀具編號變更及顯示部437構(gòu)成。

修正倍率調(diào)整操作部470由修正倍率增減開關(guān)472、最佳修正倍率算出開關(guān)474、修正倍率顯示部476和修正倍率決定開關(guān)478構(gòu)成。

接著，說明各結(jié)構(gòu)部的功能。

通過操作加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)抽出部430，從長期蓄積的大量的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)250中，抽出以坐標(biāo)圖顯示于修正倍率設(shè)定輔助畫面400的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)集合251。

在操作數(shù)據(jù)抽出模式開關(guān)432時，在選擇數(shù)據(jù)引導(dǎo)輸入部433的工件編號的列中，按編號順序顯示全部的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)250中記錄的全部工件編號。其他的列都是空欄。

從顯示的工件編號WNO中特定的工件編號，通過在畫面上觸摸等而指定，從而僅抽出具有指定的工件編號的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)250。而且，存在于抽出的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)250中的修正軸CAx和刀具編號TNO的組合，在選擇數(shù)據(jù)引導(dǎo)輸入部433的修正軸和刀具編號的列中顯示。

通過在畫面上觸摸等，指定顯示的修正軸CAx和刀具編號TNO的組合中的特定的組合，并且僅抽出將所述工件編號WNO、所述修正軸CAx和所述刀具編號TNO全部包含的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)250。

而且，將抽出的數(shù)據(jù)按加工日DATE、加工時刻TIME的順序排列。對于排列的數(shù)據(jù)，其前后的數(shù)據(jù)的加工時刻的差小于規(guī)定的時間間隔的數(shù)據(jù)表示連續(xù)進行加工。此外，其前后的數(shù)據(jù)的加工時刻的差在規(guī)定的時間間隔以上的數(shù)據(jù)，表示在其前后連續(xù)加工被中斷，被分割成多個連續(xù)加工數(shù)據(jù)群。

針對分割的各個連續(xù)加工數(shù)據(jù)群，以先頭的數(shù)據(jù)的加工日DATE為加工開始日，以最后的數(shù)據(jù)的加工日DATE為加工結(jié)束日，在選擇數(shù)據(jù)引導(dǎo)輸入部433的開始日和結(jié)束日的列中一覽顯示。

例如通過在畫面上觸摸顯示中的內(nèi)容，對特定的開始日進行指定，確定進行坐標(biāo)圖顯示的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)集合251。

修正軸變更及顯示部435具有變更并顯示進行修正倍率的設(shè)定變更的對象軸的功能。

利用前述的選擇數(shù)據(jù)引導(dǎo)輸入部433的操作而抽出加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)集合251時，顯示抽出的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)集合251的修正軸CAx。所述狀態(tài)時，在操作變更開關(guān)而變更修正軸的情況下，抽出具有如下數(shù)據(jù)的最近時刻的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)250作為加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)集合251：該數(shù)據(jù)具有上述設(shè)定的工件編號WNO和刀具編號TNO且具有變更后的修正軸CAx。

此外，在抽出新的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)集合251時，抽出將抽出條件的工件編號WNO、修正軸CAx和刀具編號TNO全部包含的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)250。而且，按加工日DATE、加工時刻TIME的順序排列，在加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)抽出部430中一覽顯示加工開始日和加工結(jié)束日，并將最新的加工開始日在附加有選擇的標(biāo)識的狀態(tài)下顯示。

另外，不存在具備設(shè)定的工件編號WNO和刀具編號TNO且具有變更的修正軸CAx的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)250時，通過顯示警報等，不進行加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)集合251的變更。但是，原狀顯示變更后的修正軸，并在接下來說明的刀具編號變更時，以變更后的修正軸和新的刀具編號抽出加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)250。

刀具編號變更及顯示部437具有變更并顯示進行修正倍率的設(shè)定變更的對象的刀具編號TNO的功能。

利用前述的選擇數(shù)據(jù)引導(dǎo)輸入部433的操作而抽出加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)集合251時，顯示抽出的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)集合251的刀具編號TNO。所述狀態(tài)時，在操作變更開關(guān)而變更刀具編號的情況下，抽出具有如下數(shù)據(jù)的最近時刻的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)250作為加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)集合251：該數(shù)據(jù)具有上述設(shè)定的工件編號WNO和修正軸CAx且具有變更后的刀具編號TNO。

另外，不存在具有設(shè)定的工件編號WNO和修正軸CAx且具有變更后的刀具編號TNO的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)250時，通過顯示警報等，不進行加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)集合251的變更。

在抽出加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)集合251時，根據(jù)抽出的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)集合251的實際加工尺寸MSz和加工時刻TIME，顯示加工尺寸的坐標(biāo)圖。加工尺寸的坐標(biāo)圖顯示如后所述。

此外，在畫面向修正倍率設(shè)定輔助畫面400切換時，上次抽出的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)集合251被保持，畫面以此前顯示的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)集合251進行顯示。

利用加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)輸入及顯示部450，顯示抽出的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)集合251的數(shù)據(jù)。另外，僅僅是加工尺寸的欄中指針能移動，可以手動輸入數(shù)值。加工后測量了工件尺寸的作業(yè)者，采用所述加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)輸入及顯示部450，可以輸入加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)250的實際加工尺寸MSz。不必測量全部的加工工件的加工尺寸，有時可以根據(jù)加工尺寸的離散的傾向而每次測量，也可以決定以每5次測量1次或10分鐘測量1次等頻率進行測量。因此，實際加工尺寸MSz有時也會是空欄。此外，在自動測量的情況下，加工結(jié)束時實際加工尺寸MSz輸入完畢。

修正倍率調(diào)整操作部470的修正倍率增減開關(guān)472是用于使修正倍率以0.1單位增加或減少的開關(guān)。在切換到修正倍率設(shè)定輔助畫面400時，修正倍率顯示部476中顯示修正倍率B，通過操作修正倍率增減開關(guān)472，可以變更修正倍率。

但是，在修正倍率變更后，由于直到按下修正倍率決定開關(guān)478為止，變更的修正倍率不用于實際的熱位移量的推斷運算，所以通過在修正倍率顯示部476上閃爍顯示，明示其為臨時性的修正倍率。將所述狀態(tài)的修正倍率稱為“臨時修正倍率B’”。臨時修正倍率B’用于在后述的加工尺寸坐標(biāo)圖顯示部412中顯示調(diào)整后加工尺寸坐標(biāo)圖414時的計算。

另外，以上說明了利用修正倍率增減開關(guān)472增減修正倍率或計算最佳修正倍率時舍入的情況下的單位為0.1，但是不限于0.1。通過以參數(shù)等設(shè)定，也可以自由設(shè)定增減的單位。

此外，通過操作修正倍率調(diào)整操作部470的最佳修正倍率算出開關(guān)474，運算最佳的修正倍率，并且以0.1單位舍入的倍率在修正倍率顯示部476閃爍顯示。即，操作最佳修正倍率算出開關(guān)474而運算的修正倍率被設(shè)定為臨時修正倍率B’，并在加工尺寸坐標(biāo)圖顯示部412中顯示調(diào)整后加工尺寸坐標(biāo)圖414。在操作修正倍率決定開關(guān)478之前，也能利用修正倍率增減開關(guān)472手動調(diào)整。最佳修正倍率的算出處理的詳情如后所述。

加工尺寸坐標(biāo)圖顯示部412根據(jù)抽出的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)集合251，將加工尺寸伴隨時間的推移而變化的狀態(tài)以坐標(biāo)圖顯示。實線的調(diào)整前加工尺寸坐標(biāo)圖413根據(jù)由所述操作抽出的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)集合251的實際加工尺寸MSz而顯示。虛線的調(diào)整后加工尺寸坐標(biāo)圖414通過調(diào)整臨時修正倍率B’，以在調(diào)整前加工尺寸坐標(biāo)圖413的附近上下移動的方式顯示。加工尺寸坐標(biāo)圖的顯示處理如后所述。

溫度坐標(biāo)圖顯示部421中，在與上述的加工尺寸坐標(biāo)圖相同的時間軸上，以坐標(biāo)圖顯示機床所具備的全部的溫度傳感器81～90的測定溫度值伴隨時間的推移而變化的狀態(tài)。另外，全部的溫度傳感器81～90的測定溫度值每隔規(guī)定時間與時刻一起相關(guān)聯(lián)地記錄。

利用所述坐標(biāo)圖顯示，能夠發(fā)現(xiàn)顯示出異常的溫度推移的溫度傳感器，在調(diào)整修正倍率之前可以進行應(yīng)對。例如，環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移量的推斷沒有預(yù)想構(gòu)成機床的部件的特定部位由于外部原因而受熱或被冷卻的情況。因此，空調(diào)設(shè)備或鄰接的機床的吹風(fēng)機的風(fēng)直接接觸機床的特定部位時，有時會發(fā)生不能用修正倍率修正的熱位移。由于溫度坐標(biāo)圖顯示部421能有效且容易地發(fā)現(xiàn)上述情況，因此在運用修正倍率的本修正功能方面，成為重要的輔助功能。

(加工尺寸坐標(biāo)圖顯示處理)

圖9是用于說明在修正倍率設(shè)定輔助畫面400中顯示加工尺寸坐標(biāo)圖的處理的圖。在此，修正軸CAx為X軸、目標(biāo)加工尺寸TSz為表中進行了省略。

首先，說明圖9的表中的數(shù)據(jù)。

TIME是加工時刻。

MSz是加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)集合251中的實際加工尺寸。圖9中實線所示的坐標(biāo)圖MSz將橫軸設(shè)為加工時刻，顯示了實際加工尺寸隨時間的變化。

A＄WV是加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)集合251中的刀具磨損修正量。

T1、T2、T3和T4是機床的各部分所具備的溫度傳感器的測量溫度值。在此以具備4個溫度傳感器為例進行說明。

X2是考慮相對于MSz在同一時刻有效的刀具磨損修正量A＄WV，未利用所述刀具磨損修正量A＄WV進行修正時的加工尺寸的計算值(下文稱為“無刀具磨損修正的計算的加工尺寸”)。具體而言，利用X2＝MSz-A＄WV計算。

S1是加工時應(yīng)用的環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正量(下文稱為“應(yīng)用完畢熱位移修正量”)。由于修正軸CAx為X軸，所以S1是加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)集合251中的環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正量A＄HCX數(shù)據(jù)。具體而言，S1＝A＄HCX。

X4是針對無刀具磨損修正的計算的加工尺寸X2，進一步考慮同一時刻的應(yīng)用完畢熱位移修正量S1，在沒有其熱位移修正時的加工尺寸的計算值。即，未進行刀具磨損修正也未進行環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正時的加工尺寸的計算值。下文中將X4稱為“無刀具磨損修正和熱位移修正的計算的加工尺寸”。具體而言，利用X4＝X2-S1計算。

圖9的坐標(biāo)圖所示的箭頭S1是所述時刻的應(yīng)用完畢熱位移修正量。表示通過將無刀具磨損修正和熱位移修正的計算的加工尺寸X4利用應(yīng)用完畢熱位移修正量S1進行熱位移修正，得到無刀具磨損修正的計算的加工尺寸X2。即，坐標(biāo)圖X2可以又稱為在應(yīng)用熱位移修正的狀態(tài)下定位在目標(biāo)加工尺寸TSz時的實際定位后的刀尖位置的座標(biāo)值。即，坐標(biāo)圖X2表示從目標(biāo)位置的偏移，即盡管應(yīng)用熱位移修正仍然不能完全修正的位移量。因此，所述無刀具磨損修正的計算的加工尺寸X2，可以說是環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正的隨時間推移的一例。

另一方面，從時刻11：55的無刀具磨損修正和熱位移修正的計算的加工尺寸X4的值(21.951)減去目標(biāo)加工尺寸TSz的值(22.000)，并使符號反轉(zhuǎn)時，得到時刻11：55的理想的熱位移修正量(0.049)。用所述值除以時刻11：55的應(yīng)用完畢熱位移修正量S1(0.030)的值，得到1.63。這表示通過將修正倍率設(shè)為1.63倍，不進行刀具磨損修正也大體得到了目標(biāo)的加工尺寸。由于臨時修正倍率B’在手動設(shè)定時為0.1單位，所以在此舍入為1.6。所述結(jié)果的值是前述的最佳修正倍率算出值。

S2是將應(yīng)用完畢熱位移修正量S1乘以作為臨時修正倍率B’的1.6的值。下文中將S2為“臨時修正倍率調(diào)整后熱位移修正量”。

X3通過將無刀具磨損修正和熱位移修正的計算的加工尺寸X4利用臨時修正倍率調(diào)整后熱位移修正量S2進行修正而求出。即，X3是應(yīng)用調(diào)整后的臨時修正倍率時的計算的加工尺寸。下文中將X3稱為“臨時修正倍率調(diào)整后計算的加工尺寸”。

圖8的修正倍率設(shè)定輔助畫面400的加工尺寸坐標(biāo)圖顯示部412顯示上述說明的無刀具磨損修正的計算的加工尺寸X2和臨時修正倍率調(diào)整后計算的加工尺寸X3。無刀具磨損修正的計算的加工尺寸X2是調(diào)整前加工尺寸坐標(biāo)圖413，用實線以坐標(biāo)圖顯示。此外，臨時修正倍率調(diào)整后計算的加工尺寸X3是調(diào)整后加工尺寸坐標(biāo)圖414，用虛線以坐標(biāo)圖顯示。

以上說明了自動計算臨時修正倍率B’的情況，手動設(shè)定臨時修正倍率B’時也同樣。即，在剛剛抽出加工尺寸坐標(biāo)圖顯示的對象的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)集合251之后，僅顯示調(diào)整前加工尺寸坐標(biāo)圖413。在此，通過將臨時修正倍率B’加大，在調(diào)整前加工尺寸坐標(biāo)圖413的上側(cè)顯示調(diào)整后加工尺寸坐標(biāo)圖414。臨時修正倍率B’越大，越可以使坐標(biāo)圖向上移動。反之，通過減小臨時修正倍率B’，在調(diào)整前加工尺寸坐標(biāo)圖413的下側(cè)顯示調(diào)整后加工尺寸坐標(biāo)圖414。臨時修正倍率B’越小，越可以使坐標(biāo)圖向下移動。通過這種操作，只要使調(diào)整后加工尺寸坐標(biāo)圖414移動到在目標(biāo)加工尺寸TSz附近推移的位置來決定修正倍率即可。

如上所述，使調(diào)整后加工尺寸坐標(biāo)圖414上下移動，其結(jié)果可以視覺辨認(rèn)調(diào)整后加工尺寸坐標(biāo)圖414是否在目標(biāo)加工尺寸TSz附近推移。即，修正倍率的修正效果表現(xiàn)為能用眼睛看到的方式，作業(yè)者可以保持自信地決定修正倍率。

圖10是說明加工尺寸坐標(biāo)圖顯示處理的步驟的流程圖。根據(jù)圖9所示的數(shù)據(jù)說明所述流程圖。

在修正倍率設(shè)定輔助畫面400中，當(dāng)抽出應(yīng)顯示的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)集合251時，開始上述處理。以下各步驟中的運算處理部分采用系統(tǒng)程序存儲器121中存儲的規(guī)定的程序并由CPU100執(zhí)行。

在步驟S10中，CPU100根據(jù)加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)集合251的實際加工尺寸MSz和刀具磨損修正量A＄WV，計算無刀具磨損修正的計算的加工尺寸X2。即，進行X2＝MSz-A＄WV的計算。

接著，在步驟S20中，CPU100根據(jù)無刀具磨損修正的計算的加工尺寸X2，計算無刀具磨損修正和熱位移修正的計算的加工尺寸X4。無刀具磨損修正和熱位移修正的計算的加工尺寸X4是未利用加工時有效的環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正量A＄HCX、A＄HCY和A＄HCZ進行環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正時的加工尺寸，如上所述，X4＝X2-S1。在圖9的數(shù)據(jù)的情況下，由于修正軸CAx為X軸，所以S1＝A＄HCX。由于無刀具磨損修正和熱位移修正的計算的加工尺寸X4用于后述的最佳修正倍率算出處理和手動設(shè)定時的坐標(biāo)圖顯示，所以預(yù)先在所述時點計算。

最后，在步驟S30中，利用坐標(biāo)圖顯示程序，以坐標(biāo)圖顯示無刀具磨損修正的計算的加工尺寸X2。所述坐標(biāo)圖是圖8的調(diào)整前加工尺寸坐標(biāo)圖413。但是，沒有以坐標(biāo)圖顯示無刀具磨損修正和熱位移修正的計算的加工尺寸X4。

圖11是說明最佳修正倍率算出處理的步驟的流程圖。

在抽出應(yīng)顯示的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)集合251并顯示調(diào)整前加工尺寸坐標(biāo)圖413的狀態(tài)下，當(dāng)作業(yè)者操作最佳修正倍率算出開關(guān)474時，開始上述處理。以下的各步驟中的運算處理部分采用系統(tǒng)程序存儲器121中存儲的規(guī)定的程序并由CPU100執(zhí)行。

在步驟S100中，CPU100計算臨時修正倍率B’。即，在顯示加工尺寸坐標(biāo)圖的最新時刻，首先計算圖10的處理中計算完畢的無刀具磨損修正和熱位移修正的計算的加工尺寸X4的值與目標(biāo)加工尺寸TSz的值之差(TSz-X4)。接著，CPU100再將上述差值除以如下的值，并以0.1單位舍入，從而得到自動計算的臨時修正倍率B’，上述的值是用所述最新時刻有效的環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正量A＄HCX(即S1)除以該時刻有效的修正倍率A＄B所得的值(即換算為修正倍率1的計算的熱位移修正量)。采用應(yīng)用完畢熱位移修正量S1來表示時，B’＝ROUND((TSz-X4)/(S1/A＄B)，1)。最佳修正倍率算出部進行算出所述最佳修正倍率的計算處理。由于無刀具磨損修正和熱位移修正的計算的加工尺寸X4是未進行刀具磨損修正也未進行熱位移修正時的加工尺寸，所以如果將其與目標(biāo)加工尺寸之差設(shè)為熱位移修正量，則不進行刀具磨損修正也應(yīng)該能達到目標(biāo)加工尺寸。

在決定臨時修正倍率B’之后，在步驟S110中，CPU100將用應(yīng)用完畢熱位移修正量S1除以應(yīng)用完畢修正倍率A＄B所得的值(即換算為修正倍率1的計算的熱位移修正量)，乘以臨時修正倍率B’，計算應(yīng)用臨時修正倍率的環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正量S2。

另外，利用圖9說明加工尺寸坐標(biāo)圖顯示處理時，為了便于理解，以應(yīng)用完畢熱位移修正量的修正倍率是1為前提進行了說明，但是因為也會采用調(diào)整過一次修正倍率后進行加工所得到的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)250進行調(diào)整，因此附加除以上述的應(yīng)用完畢修正倍率A＄B的處理。

在步驟S120中，CPU100將無刀具磨損修正和熱位移修正的計算的加工尺寸X4，加上應(yīng)用了臨時修正倍率的環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正量S2，來計算X3。X3成為應(yīng)用臨時修正倍率時的計算的加工尺寸。

在步驟S130中，利用坐標(biāo)圖顯示程序，以坐標(biāo)圖顯示所述X3。該坐標(biāo)圖是圖8的調(diào)整后加工尺寸坐標(biāo)圖414。

在步驟S140中，作業(yè)者觀察所述坐標(biāo)圖顯示，判斷加工精度是否提高。作業(yè)者判斷加工精度已提高時(是)，在步驟S150中，作業(yè)者操作修正倍率決定開關(guān)478，將所述臨時修正倍率B’決定為修正倍率B。此后的熱位移修正采用決定的修正倍率B進行計算，并進行環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正控制。

在步驟S140中，作業(yè)者對調(diào)整后加工尺寸坐標(biāo)圖414的加工精度不滿時(否)，轉(zhuǎn)移到步驟S160，執(zhí)行后述的手動設(shè)定處理。

圖12是說明通過手動操作來設(shè)定修正倍率的手動設(shè)定處理步驟的流程圖。所述處理是操作修正倍率設(shè)定輔助畫面400的修正倍率調(diào)整操作部470時執(zhí)行的處理。在圖11的最佳修正倍率算出處理的步驟S160中，在不滿意自動計算出的修正倍率時執(zhí)行，即利用修正倍率調(diào)整操作部470，對自動計算出的修正倍率進行手動變更。

在增減修正倍率之前，如上所述，利用圖10的加工尺寸坐標(biāo)圖顯示處理，加工尺寸坐標(biāo)圖顯示部412僅顯示實線的調(diào)整前加工尺寸坐標(biāo)圖413。關(guān)于無刀具磨損修正和熱位移修正的計算的加工尺寸X4，雖然沒有以坐標(biāo)圖顯示，但是進行了計算。無刀具磨損修正的計算的加工尺寸X2是將無刀具磨損修正和熱位移修正的計算的加工尺寸X4加上應(yīng)用完畢熱位移修正量S1所得的值。以下的各步驟中的運算處理部分采用系統(tǒng)程序存儲器121中存儲的規(guī)定的程序并由CPU100執(zhí)行。

在步驟S210中，作業(yè)者通過操作修正倍率增減開關(guān)472，手動變更臨時修正倍率B’。

在步驟S220中，CPU100將利用應(yīng)用完畢熱位移修正量S1除以應(yīng)用完畢修正倍率A＄B所得的值，乘以變更后的臨時修正倍率B’，計算應(yīng)用了臨時修正倍率的環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正量S2。

在步驟S230中，CPU100將無刀具磨損修正和熱位移修正的計算的加工尺寸X4，加上應(yīng)用了臨時修正倍率的環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正量S2，計算應(yīng)用了臨時修正倍率時的計算的加工尺寸X3。

在步驟S240中，利用坐標(biāo)圖顯示程序，以坐標(biāo)圖顯示應(yīng)用了臨時修正倍率時的計算的加工尺寸X3。其為圖8的調(diào)整后加工尺寸坐標(biāo)圖414。

在步驟S250中，作業(yè)者判斷是否能采用調(diào)整后加工尺寸坐標(biāo)圖414。當(dāng)作業(yè)者判斷不能采用(否)時，返回步驟S210，作業(yè)者進行臨時修正倍率B’的再次調(diào)整。

當(dāng)作業(yè)者判斷可采用(是)時，前進至步驟S260，作業(yè)者操作修正倍率決定開關(guān)478。由此，臨時修正倍率B’被設(shè)定為修正倍率B，決定了此后的修正倍率B。

在此，在利用修正倍率增減開關(guān)472的操作增加了臨時修正倍率的情況下，由于將應(yīng)用完畢熱位移修正量S1乘以修正倍率，所以調(diào)整后加工尺寸坐標(biāo)圖414的虛線顯示，出現(xiàn)在實線顯示的調(diào)整前加工尺寸坐標(biāo)圖413的上側(cè)。作業(yè)者可以通過操作修正倍率增減開關(guān)472，使虛線顯示的調(diào)整后加工尺寸坐標(biāo)圖414上下移動，決定最接近目標(biāo)尺寸的良好的修正倍率并操作修正倍率決定開關(guān)478，從而決定修正倍率。

如上所述，作業(yè)者通過調(diào)整修正倍率，可以使調(diào)整后加工尺寸坐標(biāo)圖接近目標(biāo)尺寸。對于作業(yè)者而言不存在不協(xié)調(diào)感覺的作業(yè)，會糾正環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正的修正量。因此，可以解決以往作業(yè)者即使感覺到未準(zhǔn)確進行熱位移修正也不能進行修正的問題。

而且，作業(yè)者測量加工尺寸的目的是為了保證有公差指定的精度。作業(yè)者通過將尺寸測量值靈活應(yīng)用于環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正量的計算，會測量最需要精度的位置處的熱位移量，從而能進行高精度的環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正。

另外，為了保證加工精度而進行的加工后的尺寸測量，對作業(yè)者來說不過是正常業(yè)務(wù)。其結(jié)果，不會給作業(yè)者帶來新的負(fù)擔(dān)，就能高精度地調(diào)整環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正。

此外，如果使用最佳修正倍率算出功能，則能自動計算調(diào)整后加工尺寸到達目標(biāo)值附近的最佳修正倍率。因此，缺乏經(jīng)驗的作業(yè)者也能容易地進行環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正量的糾正。

(實施例2)

以與實施例1的不同點為中心，參照附圖說明有關(guān)修正倍率設(shè)定輔助功能的實施例2。

圖13表示了實施例2的修正倍率設(shè)定輔助畫面401。實施例2中，可以記錄多個加工部位的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)250。因此，追加了修正倍率有效范圍設(shè)定及顯示部434，所述修正倍率有效范圍設(shè)定及顯示部434在加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)抽出部431中設(shè)定并顯示修正倍率B的有效范圍。

此外，與實施例1的修正倍率設(shè)定輔助畫面400(圖8)相比，選擇數(shù)據(jù)引導(dǎo)輸入部433的顯示方式不同。

關(guān)于選擇數(shù)據(jù)引導(dǎo)輸入部433的顯示，由于相同加工中記錄有多個加工部位的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)250，所以在特定工件編號WNO和修正軸Cax之后，也進行多個加工部位的顯示。例如，圖13中作為兩個加工部位顯示有刀具編號3的加工部位和刀具編號6的加工部位。此外，圖13中例示了刀具編號不同的情況，即使刀具編號相同，如果加工程序的“M＊＊A＊B＊＊”的B指定的目標(biāo)加工尺寸TSz不同，當(dāng)然加工部位也不同，卻也會顯示相同刀具編號TNO。因此，在選擇數(shù)據(jù)引導(dǎo)輸入部433中追加目標(biāo)尺寸的欄，即使是相同刀具編號TNO，也能準(zhǔn)確選擇加工部位。

在相同工件編號WNO且相同修正軸CAx時記錄有多個加工部位的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)250的情況下，即使根據(jù)一方的加工部位記錄的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)250設(shè)定修正倍率B，對另一方的加工部位來說，不一定是理想的修正倍率。例如在內(nèi)徑加工時和外徑加工時，由于刀具主軸的B軸定位角度不同，所以有時熱位移量的方向和量會不同。因此，通過能針對每個加工部位變更修正倍率，可以應(yīng)對構(gòu)成機床的部件的姿勢變化導(dǎo)致的熱位移量的不同。

修正倍率有效范圍設(shè)定及顯示部434是如下的操作裝置：針對根據(jù)與多個加工部位相關(guān)的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)250而設(shè)定的多個修正倍率，變更并顯示各自的有效范圍。

在最初進行了修正倍率的設(shè)定時，有效范圍自動成為“整體”。由此，針對全部的加工動作應(yīng)用該設(shè)定的修正倍率。在根據(jù)第二個加工部位的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)250設(shè)定修正倍率時，有效范圍自動變?yōu)椤跋薅ā?。由此，僅對所述加工部位的加工應(yīng)用修正倍率。即，限定為僅針對記錄到所述加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)250時的精加工。第三個及以后也同樣。

可是，想要限定性應(yīng)用的修正倍率根據(jù)設(shè)定作業(yè)的順序，有時會自動設(shè)定成整體性應(yīng)用。此時，通過在“整體”亮燈的狀態(tài)下按下“限定”開關(guān)，能變更為限定性應(yīng)用。利用所述操作，全部的修正倍率被設(shè)為“限定”。反之，也能把“限定”的加工部位變更為“整體”。利用所述操作，“限定”的加工部位變更為“整體”的同時，“整體”的其他的加工部位自動變更為“限定”。另外，作為有效范圍設(shè)定“整體”和“限定”時，除了“限定”的加工部位以外，其他的全部的加工部位是“整體”的有效范圍。

(實施例3)

以與實施例1和2的不同點為中心，參照附圖說明關(guān)于修正倍率設(shè)定輔助功能的實施例3。

圖14表示了實施例3的修正倍率設(shè)定輔助畫面402。在修正倍率設(shè)定輔助畫面402的坐標(biāo)圖顯示部411中，取代加工尺寸坐標(biāo)圖顯示部412而是顯示了修正量坐標(biāo)圖顯示部416。修正量坐標(biāo)圖顯示部416以坐標(biāo)圖顯示環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正量的隨時間推移。

在成為經(jīng)驗豐富的作業(yè)者后，利用為了補償加工精度而進行的加工尺寸的測量和刀具磨損修正量的輸入作業(yè)，多數(shù)會大體把握熱位移量的傾向。對于所述作業(yè)者來說，只要以坐標(biāo)圖顯示熱位移修正量隨著時間的經(jīng)過如何推移，就可以判斷修正量多或少。因此，作業(yè)者通過操作修正倍率調(diào)整操作部471的修正倍率增減開關(guān)472而顯示調(diào)整后的修正量坐標(biāo)圖418，就能進行修正值的糾正。

為了實現(xiàn)上述功能，在NC裝置中將每隔一定時間的時點有效的環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正量和修正倍率與時刻一起，作為環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正記錄數(shù)據(jù)存儲于存儲器。因此，單獨準(zhǔn)備環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正記錄數(shù)據(jù)存儲器。采用所述數(shù)據(jù)，調(diào)整前的修正量坐標(biāo)圖417原狀以坐標(biāo)圖顯示記錄的環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移修正量，此外，調(diào)整后的修正量坐標(biāo)圖418將記錄的環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移量除以記錄的修正倍率后再乘以臨時修正倍率B’，以坐標(biāo)圖顯示。因此，由于所述修正倍率設(shè)定輔助裝置不需要加工尺寸的手動輸入，所以進一步減輕了作業(yè)者的負(fù)擔(dān)。

(其他實施方式)

本發(fā)明的實施方式不限于上述的各實施例。例如存在下述示例。

上述實施例中，將機床具體化為控制直線3軸和旋轉(zhuǎn)2軸的合計5軸的機床，但是也可以應(yīng)用于直線2軸的車床和直線3軸的立式或臥式的加工中心。此外，采用車削加工程序進行了說明，也可以應(yīng)用于使刀具旋轉(zhuǎn)進行加工的程序。

上述實施例中，采用驅(qū)動系統(tǒng)熱位移量推斷部和環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移量推斷部進行了說明，但是也可以應(yīng)用于取代驅(qū)動系統(tǒng)熱位移量或在此基礎(chǔ)上，追加具有某種發(fā)熱部件的結(jié)構(gòu)及具有散熱部件的結(jié)構(gòu)的情況。此時，可以推斷基于特定的發(fā)熱部件或散熱部件的熱位移量，與環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移量一起進行綜合性修正。

此外，也可以將加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)保存于外部的存儲介質(zhì)。由此，針對季節(jié)的環(huán)境變化，也可以根據(jù)一年或過去數(shù)年間的加工時狀態(tài)數(shù)據(jù)設(shè)定修正倍率，從而能夠針對伴隨機床的設(shè)置環(huán)境的變化而產(chǎn)生的環(huán)境溫度系統(tǒng)熱位移量的變化，預(yù)先采取應(yīng)對措施。