JP3292454B2 - Machine tool thermal displacement calculator and storage medium - Google Patents
Machine tool thermal displacement calculator and storage mediumInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械に装備さ
れ、その工作機械で発生する熱変位量を算出する工作機
械の熱変位量算出装置及びその装置を実現するための記
憶媒体に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a machine tool thermal displacement calculating apparatus which is mounted on a machine tool and calculates the amount of thermal displacement generated by the machine tool, and a storage medium for realizing the apparatus.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、例えばワークに切削や穴開け等を
施したり基板に部品を組み付けるための加工手段と、こ
の加工手段とワークや基板等の被加工物との相対位置を
変動させる駆動手段とを有する工作機械がある。一般
に、切削等の加工を行う工作機械では、例えばドリルや
タップ等の工具を保持するための保持機構、これに保持
された工具を回転駆動するための主軸駆動機構、工具の
X軸方向の送りのためのX軸送り機構、工具のY軸方向
の送りのためのY軸送り機構、工具のZ軸方向の送りの
ためのZ軸送り機構、これらの送り機構を制御するため
の制御装置等を備えている。2. Description of the Related Art Conventionally, processing means for cutting or drilling a work or assembling parts on a substrate, and driving means for changing the relative position between the processing means and a workpiece such as a work or a substrate. There is a machine tool having: Generally, in a machine tool that performs machining such as cutting, a holding mechanism for holding a tool such as a drill or a tap, a spindle drive mechanism for rotating and driving the tool held by the tool, and a feed of the tool in the X-axis direction -Axis feed mechanism for feeding the tool, Y-axis feed mechanism for feeding the tool in the Y-axis direction, Z-axis feed mechanism for feeding the tool in the Z-axis direction, a control device for controlling these feed mechanisms, etc. It has.
【0003】一例をあげると、図13及び図14に示さ
れる工作機械10がある。図13に示すように、この工
作機械10は、切削屑の飛散を防止するためのスプラッ
シュガード12の内側にワークW(図1参照)を載置す
るためのテーブル14、例えばドリルやタップ等の工具
交換のためのATCマガジン16、工作機械本体(以下
単に本体ともいう)20等が配置されている。またスプ
ラッシュガード12には、操作パネル22、ワークWの
入出やメンテナンスのためのワーク交換口24、主にメ
ンテナンス用の点検ハッチ26等が設けられている。As an example, there is a machine tool 10 shown in FIGS. As shown in FIG. 13, the machine tool 10 includes a table 14 for placing a workpiece W (see FIG. 1) inside a splash guard 12 for preventing scattering of cutting chips, such as a drill or a tap. An ATC magazine 16 for tool change, a machine tool main body (hereinafter also simply referred to as a main body) 20, and the like are arranged. In addition, the splash guard 12 is provided with an operation panel 22, a work exchange port 24 for entering and exiting the work W and maintenance, an inspection hatch 26 mainly for maintenance, and the like.
【0004】図14に示すように、本体20は、ドリル
やタップ等の工具T(図1)を保持するための主軸2
8、主軸28を回転駆動するための主軸モータ30、多
数の鋼球を内蔵して主軸側に固着されているナット部3
2とナット部32に内挿されるボールネジ34とからな
るボールネジ機構36、ボールネジ34を回転駆動する
ためのZ軸モータ38、ボールネジ34と平行に配され
ているガイドレール40、ガイドレール40と主軸28
側とを連結するスライド42等を備えている。As shown in FIG. 14, a main body 20 has a main shaft 2 for holding a tool T (FIG. 1) such as a drill or a tap.
8, a spindle motor 30 for rotating and driving the spindle 28, and a nut portion 3 containing a large number of steel balls and fixed to the spindle side.
2, a ball screw mechanism 36 including a ball screw 34 inserted into the nut portion 32, a Z-axis motor 38 for rotating and driving the ball screw 34, a guide rail 40 disposed parallel to the ball screw 34, the guide rail 40 and the main shaft 28.
It has a slide 42 and the like connecting the side.
【0005】この本体20においては、ボールネジ機構
36とZ軸モータ38とでZ軸方向の送りのためのZ軸
送り機構が構成され、Z軸モータ38によりボールネジ
34を回転させることで主軸28のZ軸方向の移動が行
われる。また図13に示されるテーブル14をX軸及び
Y軸方向に移動させることができ、主軸28のZ軸方向
の移動と併せて、ワークWと工具TのX、Y、Z軸方向
の相対位置を変化させることができる。In the main body 20, a Z-axis feed mechanism for feeding in the Z-axis direction is constituted by the ball screw mechanism 36 and the Z-axis motor 38. The ball screw 34 is rotated by the Z-axis motor 38 to rotate the main shaft 28. The movement in the Z-axis direction is performed. Further, the table 14 shown in FIG. 13 can be moved in the X-axis and Y-axis directions, and together with the movement of the main shaft 28 in the Z-axis direction, the relative position of the workpiece W and the tool T in the X, Y, and Z-axis directions. Can be changed.
【0006】このような工作機械では、例えばボールネ
ジ機構36の駆動に伴って摩擦熱が発生してボールネジ
34が延びることがある。また、他の機構においても発
熱がある。そうした発熱によって工作機械に熱変位が発
現する。この熱変位が例えばZ軸方向に発現すると、ワ
ークWに施される溝の深さや段差の高さ等に誤差が生じ
る。公差が熱変位量よりも十分に大きい場合にはこのよ
うな熱変位による加工誤差はあまり問題とはならない
が、そうでない場合には熱変位に対する補正が必要とな
る。そこで、工作機械の熱変位量を算出する熱変位量算
出装置を設け、予め定められている加工プログラムに従
って駆動手段を制御するに当たって、その熱変位量に応
じた補正を行いながら駆動手段を制御することが提案さ
れている(例えば特開昭62−88548号公報)。[0006] In such a machine tool, for example, frictional heat is generated by driving the ball screw mechanism 36, and the ball screw 34 may be extended. Also, other mechanisms generate heat. Such heat generation causes thermal displacement in the machine tool. If this thermal displacement occurs, for example, in the Z-axis direction, errors occur in the depth of the groove formed in the workpiece W, the height of the step, and the like. If the tolerance is sufficiently larger than the amount of thermal displacement, the processing error due to such thermal displacement does not cause much problem, but if not, the thermal displacement needs to be corrected. Therefore, a thermal displacement calculating device for calculating the thermal displacement of the machine tool is provided, and in controlling the driving means according to a predetermined machining program, the driving means is controlled while performing a correction according to the thermal displacement. (For example, JP-A-62-88548).
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
工作機械の熱変位量算出装置においては、工作機械の駆
動中を通して熱変位量を算出する形態であったので、そ
の処理を実行するためのシステムを常時動かしておく必
要があった。このため、その算出処理に関わる負担が大
きかった。そこで、本願出願人は、工作機械の駆動を続
けることによって温度が上昇すると、やがて発熱量と放
熱量とが均衡する状態(このときの熱変位量を飽和熱変
位量という)になることに着目し、次のように熱変位量
を算出することを提案した。すなわち、工作機械の駆動
中は、飽和熱変位量と工作機械の駆動時間とに基づいて
熱変位量を算出し、その熱変位量が飽和熱変位量にほぼ
等しくなると、それ以降は熱変位量として飽和熱変位量
の値を代用するのである(特願平8−298866
号)。この場合、正確な飽和熱変位量が与えられれば、
各時点における熱変位量を正確に算出でき、しかもその
算出処理に関わる負担を小さくすることができる。However, in the conventional machine tool thermal displacement calculating apparatus, the thermal displacement is calculated while the machine tool is being driven, so that a system for executing the processing is used. Had to be constantly running. For this reason, the load involved in the calculation process was large. Therefore, the applicant of the present application has noticed that when the temperature is increased by continuing to drive the machine tool, the amount of heat generation and the amount of heat radiation eventually become balanced (the amount of thermal displacement at this time is referred to as the amount of saturated thermal displacement). Then, it was proposed to calculate the amount of thermal displacement as follows. That is, during the operation of the machine tool, the thermal displacement is calculated based on the saturated thermal displacement and the driving time of the machine tool, and when the thermal displacement becomes substantially equal to the saturated thermal displacement, the thermal displacement is thereafter calculated. Is substituted for the value of the saturated thermal displacement (Japanese Patent Application No. 8-298866).
issue). In this case, given the exact saturated thermal displacement,
The amount of thermal displacement at each time can be accurately calculated, and the load involved in the calculation process can be reduced.
【0008】また、本願出願人は、飽和熱変位量の値
(例えばLとする)が与えられたとき、その工作機械を
t時間駆動したときの熱変位量lを、 l=L・{1−exp(−γt)} なる式で表すことや、熱変位量が飽和熱変位量Lに達す
るまで工作機械を駆動した後、駆動を停止してからt時
間経過したときの熱変位量lを、 l=L・exp(−γt) なる式で表すことも提案している(但し、γは工作機械
固有の定数)。[0008] Further, the applicant of the present invention, when given the value of the saturated thermal displacement (for example, L), the thermal displacement l when the machine tool is driven for t time, l = L · {1 -Exp (-γt)}, or after driving the machine tool until the thermal displacement reaches the saturated thermal displacement L, and then calculating the thermal displacement 1 when the time t has elapsed after stopping the driving. , L = L · exp (−γt) (where γ is a constant specific to the machine tool).
【0009】ところが、工作機械に実際に発生する熱変
位量は、個々の工作機械の特性や、使用環境に応じて変
化する。また、工作機械の特性には経時変化が発生する
場合もある。このため、上記L,γ等のパラメータを一
律に固定して工作機械の熱変位量を算出すると、個々の
工作機械の特性等に応じて正確な熱変位量を算出するの
が困難であった。そこで、本発明は、個々の工作機械の
特性や使用環境に応じて正確な熱変位量を算出すること
のできる工作機械の熱変位量算出装置を提供することを
目的としてなされた。However, the amount of thermal displacement actually generated in a machine tool changes according to the characteristics of each machine tool and the use environment. Further, the characteristics of the machine tool may change with time. For this reason, if the parameters such as L and γ are fixed uniformly and the thermal displacement of the machine tool is calculated, it is difficult to calculate an accurate thermal displacement according to the characteristics of each machine tool. . SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a machine tool thermal displacement calculating device capable of calculating an accurate thermal displacement according to the characteristics of each machine tool and the use environment.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記目的
を達するためになされた請求項1記載の発明は、被加工
物に加工を施すための加工手段と、該加工手段と被加工
物との相対位置を変動させる駆動手段とを有する工作機
械に装備され、該工作機械の熱変位量を算出する工作機
械の熱変位量算出装置であって、上記工作機械の駆動状
態を検出する駆動状態検出手段と、該駆動状態検出手段
が検出した駆動状態に基づき、上記工作機械の熱変位量
を算出する変位量算出手段と、上記工作機械の熱変位量
の実測値を検出する実測値検出手段と、上記変位量算出
手段が算出した熱変位量と、上記実測値検出手段が検出
した上記熱変位量の実測値とを比較し、上記変位量算出
手段が算出した熱変位量に対する補正値を算出する補正
値算出手段と、該補正値算出手段が算出した補正値を記
憶する補正値記憶手段と、該補正値記憶手段に記憶され
た補正値を用いて、上記変位量算出手段が算出した熱変
位量を補正する変位量補正手段と、を備えたことを特徴
とする。Means for Solving the Problems and Effects of the Invention In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 comprises a processing means for processing a workpiece, and the processing means and the workpiece. A machine tool having a drive means for changing the relative position of the machine tool, the machine tool thermal displacement calculating apparatus for calculating the machine tool thermal displacement, wherein the drive state for detecting the machine tool drive state Detecting means; displacement calculating means for calculating the thermal displacement of the machine tool based on the driving state detected by the driving state detecting means; and measured value detecting means for detecting the measured value of the thermal displacement of the machine tool And, comparing the thermal displacement calculated by the displacement calculating means with the measured value of the thermal displacement detected by the measured value detecting means, and calculating a correction value for the thermal displacement calculated by the displacement calculating means. Correction value calculating means for calculating, Correction value storage means for storing the correction value calculated by the positive value calculation means; and displacement amount correction for correcting the thermal displacement amount calculated by the displacement amount calculation means using the correction value stored in the correction value storage means. Means.
【0011】このように構成された本発明では、駆動状
態検出手段が検出した駆動状態に基づき、変位量算出手
段は、工作機械の熱変位量を算出する。また、実測値検
出手段は工作機械の熱変位量の実測値を検出し、補正値
算出手段は、変位量算出手段が算出した熱変位量と実測
値検出手段が検出した熱変位量の実測値とを比較して、
変位量算出手段が算出した熱変位量に対する補正値を算
出する。すると、補正値記憶手段は、補正値算出手段が
算出した補正値を記憶し、変位量補正手段が、補正値記
憶手段に記憶された補正値を用いて、変位量算出手段が
算出した熱変位量を補正する。According to the present invention, the displacement calculating means calculates the thermal displacement of the machine tool based on the driving state detected by the driving state detecting means. The actually measured value detecting means detects the actually measured value of the thermal displacement of the machine tool, and the correction value calculating means calculates the actual value of the thermal displacement calculated by the displacement calculating means and the actually measured value of the thermal displacement detected by the actually measured value detecting means. Compare with
A correction value for the thermal displacement calculated by the displacement calculator is calculated. Then, the correction value storage means stores the correction value calculated by the correction value calculation means, and the displacement amount correction means uses the correction value stored in the correction value storage means to calculate the thermal displacement calculated by the displacement amount calculation means. Correct the amount.
【0012】このように、本発明では、実測値検出手段
により工作機械の熱変位量の実測値を検出し、変位量算
出手段が算出した熱変位量をその実測値に基づいて補正
している。このため、個々の工作機械の特性や使用環境
に応じて正確な熱変位量を算出することができる。しか
も、本発明では、熱変位量の実測値をそのまま使用する
のではなく、上記実測値から補正値を算出し、その補正
値を用いて変位量算出手段が算出した熱変位量を補正し
ている。このため、上記実測値を一度検出すれば、その
実測値から算出された補正値を用いて正確な熱変位量を
算出することができ、熱変位量を算出する毎に実測値を
検出する必要はない。As described above, in the present invention, the measured value of the thermal displacement of the machine tool is detected by the measured value detecting means, and the thermal displacement calculated by the displacement calculating means is corrected based on the measured value. . For this reason, an accurate amount of thermal displacement can be calculated according to the characteristics of each machine tool and the use environment. Moreover, in the present invention, instead of using the actual measured value of the thermal displacement as it is, a correction value is calculated from the actual measured value, and the thermal displacement calculated by the displacement calculating means is corrected using the corrected value. I have. For this reason, once the actual measurement value is detected, an accurate thermal displacement amount can be calculated using the correction value calculated from the actual measurement value, and it is necessary to detect the actual measurement value every time the thermal displacement amount is calculated. There is no.
【0013】本願出願人は、実測値の検出方法として、
例えば、接触式のセンサ等によって加工手段が被加工物
に対する所定位置に相対移動したことを検出し、そのと
きの駆動手段の駆動量に基づいて熱変位量を実測するこ
とを提案している。ところが、この場合、加工手段によ
る被加工物への加工を一旦中断しなければ実測が行えな
い。従って、実測のみによって熱変位量を求めている
と、工作機械の作業能率が低下してしまう。本発明で
は、前述のように熱変位量を算出する毎に実測値を検出
する必要がないので、工作機械の作業能率を低下させる
ことなく、個々の工作機械の特性等に応じて前述のよう
に正確な熱変位量を算出することができる。The applicant of the present application has proposed a method of detecting an actual measurement value as follows.
For example, it has been proposed to detect that the processing means has relatively moved to a predetermined position with respect to the workpiece by a contact-type sensor or the like, and to measure the thermal displacement based on the driving amount of the driving means at that time. However, in this case, actual processing cannot be performed unless the processing of the workpiece by the processing means is interrupted once. Therefore, if the thermal displacement amount is obtained only by actual measurement, the working efficiency of the machine tool will be reduced. In the present invention, it is not necessary to detect an actual measurement value each time the amount of thermal displacement is calculated as described above, so that the working efficiency of the machine tool is not reduced and the above-described method is performed according to the characteristics of each machine tool. It is possible to accurately calculate the amount of thermal displacement.
【0014】請求項2記載の発明は、請求項1記載の構
成に加え、上記補正値算出手段が、上記変位量算出手段
が算出した熱変位量と、上記実測値検出手段が検出した
上記熱変位量の実測値との比を補正値として算出し、上
記変位量補正手段が、上記変位量算出手段が算出した熱
変位量を、上記補正値を乗算または除算することによっ
て補正することを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the correction value calculating means is configured to determine the thermal displacement calculated by the displacement calculating means and the thermal displacement detected by the actually measured value detecting means. The ratio of the displacement to the measured value is calculated as a correction value, and the displacement correction means corrects the thermal displacement calculated by the displacement calculation means by multiplying or dividing the correction value. And
【0015】本発明では、変位量算出手段が算出した熱
変位量(以下、算出値ともいう)と実測値検出手段が検
出した実測値との比を補正値として算出し、その補正値
を乗算または除算することによって上記熱変位量を補正
している。上記算出値及び実測値の絶対値がきわめて大
きいと、両者の差の絶対値も大きくなる傾向がある。こ
のため、算出値と実測値との差を補正値として算出した
場合、変位量算出手段が小さい熱変位量を算出したとき
に同様の補正値を使用するのが困難になる。According to the present invention, the ratio between the thermal displacement calculated by the displacement calculating means (hereinafter also referred to as a calculated value) and the measured value detected by the measured value detecting means is calculated as a correction value, and the correction value is multiplied. Alternatively, the above thermal displacement is corrected by dividing. When the absolute value of the calculated value and the measured value is extremely large, the absolute value of the difference between the two tends to increase. Therefore, when the difference between the calculated value and the actually measured value is calculated as a correction value, it becomes difficult to use the same correction value when the displacement amount calculating means calculates a small thermal displacement amount.
【0016】これに対して、本発明では、算出値と実測
値との比を補正値として算出し、変位量算出手段が算出
した熱変位量に乗算または除算している。このため、変
位量算出手段が小さい熱変位量を算出したときには、そ
れに応じた少量の補正を行うことができる。従って、本
発明では、請求項1記載の発明の効果に加えて、補正値
の算出の基礎となる算出値及び実測値の絶対値がきわめ
て大きい場合にも、正確な熱変位量を算出することがで
きるといった効果が生じる。On the other hand, in the present invention, the ratio between the calculated value and the actually measured value is calculated as a correction value, and the thermal displacement calculated by the displacement calculating means is multiplied or divided. For this reason, when the displacement amount calculating means calculates a small thermal displacement amount, a small amount of correction can be performed according to the small thermal displacement amount. Therefore, in the present invention, in addition to the effect of the first aspect of the present invention, it is possible to calculate an accurate thermal displacement even when the absolute value of a calculated value and a measured value that are the basis for calculating a correction value is extremely large. There is an effect that can be performed.
【0017】請求項3記載の発明は、請求項1記載の構
成に加え、上記補正値算出手段が、上記変位量算出手段
が算出した熱変位量と、上記実測値検出手段が検出した
上記熱変位量の実測値との差を補正値として算出し、上
記変位量補正手段が、上記変位量算出手段が算出した熱
変位量を、上記補正値を加算または減算することによっ
て補正することを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the correction value calculating means detects the thermal displacement calculated by the displacement calculating means and the thermal displacement detected by the actually measured value detecting means. The difference between the actual displacement value and the measured value is calculated as a correction value, and the displacement correction means corrects the thermal displacement calculated by the displacement calculation means by adding or subtracting the correction value. And
【0018】本発明では、変位量算出手段が算出した熱
変位量(算出値)と実測値検出手段が検出した実測値と
の差を補正値として算出し、その補正値を加算または減
算することによって上記熱変位量を補正している。上記
算出値及び実測値の絶対値がきわめて小さいと、両者の
比の値には僅かな測定誤差も反映されてしまう。このた
め、算出値と実測値との比を補正値として算出し、その
値を変位量算出手段が算出した熱変位量に乗算または除
算する場合、変位量算出手段が大きい熱変位量を算出し
たときには、測定誤差等がその算出値に乗算または除算
されて大きく反映される可能性がある。According to the present invention, the difference between the thermal displacement amount (calculated value) calculated by the displacement amount calculating means and the actual measured value detected by the actual measured value detecting means is calculated as a correction value, and the correction value is added or subtracted. This corrects the thermal displacement. If the absolute values of the calculated value and the actually measured value are extremely small, a slight measurement error will be reflected in the value of the ratio between the two. Therefore, when the ratio between the calculated value and the actually measured value is calculated as a correction value, and the value is multiplied or divided by the thermal displacement calculated by the displacement calculating means, the displacement calculating means calculates a large thermal displacement. Sometimes, a measurement error or the like may be multiplied or divided by the calculated value and greatly reflected.
【0019】これに対して、本発明では、算出値と実測
値との差を補正値として算出し、変位量算出手段が算出
した熱変位量に加算または減算している。このため、変
位量算出手段が算出した熱変位量の絶対値に関わらず、
常に同量の補正を行うことができる。従って、本発明で
は、請求項1記載の発明の効果に加えて、補正値の算出
の基礎となる算出値及び実測値の絶対値がきわめて小さ
い場合にも、正確な熱変位量を算出することができると
いった効果が生じる。On the other hand, in the present invention, the difference between the calculated value and the actually measured value is calculated as a correction value, and is added to or subtracted from the thermal displacement calculated by the displacement calculating means. Therefore, regardless of the absolute value of the thermal displacement calculated by the displacement calculating means,
The same amount of correction can always be made. Therefore, in the present invention, in addition to the effect of the invention described in claim 1, it is possible to calculate an accurate amount of thermal displacement even when the absolute value of the calculated value serving as the basis for calculating the correction value and the measured value is extremely small. There is an effect that can be performed.
【0020】請求項4記載の発明は、請求項1〜3のい
ずれかに記載の構成に加え、上記実測値検出手段が、上
記加工手段が上記被加工物に対する所定位置に相対移動
したとき、その加工手段を検出する加工手段検出手段
と、上記駆動手段を制御して、上記加工手段を上記加工
手段検出手段に検出される位置まで相対移動させる加工
手段移動手段と、を備え、該加工手段移動手段により、
上記加工手段を上記加工手段検出手段に検出される位置
まで相対移動させるのに必要とした上記駆動手段の駆動
量と、工作機械に熱変位が発生していないときに必要と
される上記駆動量とを比較し、その比較結果に基づいて
上記実測値を検出することを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, in addition to any one of the first to third aspects, the measured value detecting means may be configured such that when the processing means relatively moves to a predetermined position with respect to the workpiece, Processing means detecting means for detecting the processing means; processing means moving means for controlling the driving means to relatively move the processing means to a position detected by the processing means detecting means; By means of transportation
The driving amount of the driving means required to relatively move the processing means to a position detected by the processing means detecting means, and the driving amount required when no thermal displacement occurs in the machine tool Are compared with each other, and the actual measurement value is detected based on the comparison result.
【0021】本発明の実測値検出手段では、加工手段移
動手段によって、加工手段を、加工手段検出手段に検出
される位置まで相対移動させ、続いて、その相対移動に
必要とした駆動手段の駆動量と、工作機械に熱変位が発
生していないときに必要とされる上記駆動量とを比較
し、その比較結果に基づいて工作機械の熱変位量の実測
値を検出している。このため、工作機械の熱変位量の正
確な実測値を自動的に容易に検出することができる。ま
た、本発明では、加工手段検出手段は接触式のセンサ等
のように構成の簡単なもので済ませることができ、加工
手段移動手段は駆動手段と共通の構成とすることもでき
る。従って、本発明では、請求項1〜3のいずれかに記
載の発明の効果に加えて、装置の構成を簡略化して製造
コストを低減すると共に、一層正確かつ容易に上記パラ
メータを算出することができるといった効果が生じる。In the actually measured value detecting means of the present invention, the processing means is relatively moved by the processing means moving means to a position detected by the processing means detecting means, and then the driving means required for the relative movement is driven. The amount is compared with the drive amount required when no thermal displacement occurs in the machine tool, and an actual measured value of the thermal displacement of the machine tool is detected based on the comparison result. For this reason, it is possible to automatically and easily detect an accurate measured value of the thermal displacement of the machine tool. Further, in the present invention, the processing means detecting means can be a simple one such as a contact type sensor, and the processing means moving means can have a common configuration with the driving means. Therefore, in the present invention, in addition to the effect of the invention according to any one of claims 1 to 3, it is possible to reduce the manufacturing cost by simplifying the configuration of the apparatus, and to calculate the parameters more accurately and easily. There is an effect that it can be done.
【0022】請求項5記載の発明は、請求項4記載の構
成に加え、上記実測値検出手段が、上記工作機械の駆動
開始から所定時間後に上記実測値を検出し、その都度、
上記補正値算出手段が上記補正値を算出し、上記補正値
記憶手段に記憶された補正値を更新することを特徴とす
る。According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the fourth aspect, the actually measured value detecting means detects the actually measured value a predetermined time after the start of driving of the machine tool.
The correction value calculation means calculates the correction value, and updates the correction value stored in the correction value storage means.
【0023】本発明では、実測値検出手段が工作機械の
駆動開始から所定時間後に上記実測値を検出する。そし
て、補正値算出手段は、その都度上記補正値を算出し、
上記補正値記憶手段に記憶された補正値を更新する。こ
のため、工作機械を始動する度に、実測値に基づいた上
記補正値の更新を自動的に行うことができる。従って、
本発明では、請求項4記載の発明の効果に加えて、工作
機械の特性や使用環境の変化に応じて、一層正確な熱変
位量を一層容易に算出することができるといった効果が
生じる。また、本発明の構成を採用すれば、上記実測値
の検出を駆動開始から上記所定時間後に一回行うだけで
充分に正確な熱変位量を算出することができる。従っ
て、工作機械の作業能率を一層良好に向上させることが
できる。In the present invention, the measured value detecting means detects the measured value after a predetermined time from the start of driving of the machine tool. Then, the correction value calculation means calculates the correction value each time,
The correction value stored in the correction value storage means is updated. Therefore, each time the machine tool is started, the correction value can be automatically updated based on the actually measured value. Therefore,
According to the present invention, in addition to the effect of the invention described in claim 4, there is an effect that a more accurate amount of thermal displacement can be more easily calculated according to a change in a characteristic of a machine tool or a use environment. Further, if the configuration of the present invention is employed, it is possible to calculate a sufficiently accurate thermal displacement amount by performing the detection of the actual measurement value only once after the predetermined time from the start of driving. Therefore, the working efficiency of the machine tool can be further improved.
【0024】請求項6記載の発明は、請求項1〜5のい
ずれかに記載の構成に加え、上記熱変位量に影響を及ぼ
す条件に対応して定められた調整値を、上記変位量補正
手段によって補正された熱変位量に加算または減算して
上記工作機械の熱変位量とする変位量調整手段を、更に
備えたことを特徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, in addition to the configuration according to any one of the first to fifth aspects, an adjustment value determined corresponding to a condition affecting the thermal displacement amount is corrected by the displacement amount correction. The apparatus further comprises a displacement adjusting means for adding or subtracting to or from the thermal displacement corrected by the means to obtain the thermal displacement of the machine tool.
【0025】工作機械の熱変位量には、上記移動距離や
駆動時間の他、種々の条件が影響を及ぼす。例えば朝等
の気温が比較的低いとき等では工作機械の温度上昇が緩
やかになり、算出された熱変位量と実際の熱変位量との
誤差が無視できない程度になることもある。そこで、本
発明では、変位量調整手段により、熱変位量に影響を及
ぼす条件に対応して定められた調整値を、変位量補正手
段によって補正された熱変位量に加算または減算して上
記工作機械の熱変位量としている。このため、本発明で
は、請求項1〜5のいずれかに記載の発明の効果に加え
て、工作機械の熱変位量を一層正確に算出することがで
きるといった効果が生じる。なお、上記調整値は、例え
ばオペレータが、操作パネル等の調整入力手段によって
入力してもよく、熱変位量算出装置側で、予め設定され
ている手順で決められる調整値を求めてもよい。The thermal displacement of the machine tool is affected by various conditions in addition to the moving distance and the driving time. For example, when the temperature is relatively low in the morning or the like, the temperature rise of the machine tool becomes gentle, and the error between the calculated thermal displacement and the actual thermal displacement may become nonnegligible. Therefore, in the present invention, the displacement amount adjusting means adds or subtracts an adjustment value determined corresponding to a condition affecting the thermal displacement amount to or from the thermal displacement amount corrected by the displacement amount correcting means, and It is the amount of thermal displacement of the machine. For this reason, in the present invention, in addition to the effect of the invention described in any one of the first to fifth aspects, there is an effect that the amount of thermal displacement of the machine tool can be calculated more accurately. Note that the adjustment value may be input by an operator using an adjustment input unit such as an operation panel, or an adjustment value determined by a preset procedure may be obtained on the thermal displacement amount calculation device side.
【0026】請求項7記載の発明は、請求項6記載の構
成に加え、上記調整値は時刻に対応して定められてい
て、上記変位量調整手段は時刻に基づいて上記調整値を
選択して使用することを特徴とする。この構成とすれ
ば、例えば1日の時間帯(朝、昼、夜等)に応じて、算
出された熱変位量と実際の熱変位量との誤差を、一層良
好に自動的に解消することができる。従って、本発明で
は、請求項6記載の発明の効果に加えて、時刻に関わら
ず常に正確な熱変位量を算出することができるといった
効果が生じる。According to a seventh aspect of the present invention, in addition to the configuration of the sixth aspect, the adjustment value is determined according to time, and the displacement amount adjusting means selects the adjustment value based on time. It is characterized by using. With this configuration, the error between the calculated amount of thermal displacement and the actual amount of thermal displacement can be automatically and better eliminated automatically in accordance with, for example, the time zone of the day (morning, noon, night, etc.). Can be. Therefore, in the present invention, in addition to the effect of the invention described in claim 6, there is an effect that an accurate amount of thermal displacement can always be calculated regardless of time.
【0027】請求項8記載の発明は、請求項6記載の構
成に加え、上記調整値は上記工作機械の環境温度に対応
して定められていて、上記変位量調整手段は該環境温度
に基づいて上記調整値を選択して使用することを特徴と
する。この構成とすれば、工作機械が設置されている場
所の気温すなわち環境温度に応じて、算出された熱変位
量と実際の熱変位量との誤差を、一層良好に自動的に解
消することができる。従って、本発明では、請求項5記
載の発明の効果に加えて、環境温度に関わらず常に正確
な熱変位量を算出することができるといった効果が生じ
る。According to an eighth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the sixth aspect, the adjustment value is determined in accordance with the environmental temperature of the machine tool, and the displacement amount adjusting means is based on the environmental temperature. And selecting and using the adjustment value. With this configuration, an error between the calculated amount of thermal displacement and the actual amount of thermal displacement can be automatically and better eliminated according to the temperature of the place where the machine tool is installed, that is, the environmental temperature. it can. Therefore, in the present invention, in addition to the effect of the invention described in claim 5, there is an effect that an accurate amount of thermal displacement can always be calculated regardless of the environmental temperature.
【0028】請求項9記載の発明は、被加工物に加工を
施すための加工手段と、該加工手段と被加工物との相対
位置を変動させる駆動手段とを備えた工作機械に対して
使用され、該工作機械の熱変位量を算出するためのコン
ピュータプログラムを記憶した記憶媒体であって、工作
機械の熱変位量の実測値を検出する実測値検出処理と、
上記工作機械の駆動状態を検出する駆動状態検出処理
と、該駆動状態検出処理によって検出された駆動状態に
基づき、上記工作機械の熱変位量を算出する変位量算出
処理と、該変位量算出処理によって算出された熱変位量
と、上記実測値検出処理により検出された上記熱変位量
の実測値とを比較し、上記変位量算出処理によって算出
された熱変位量に対する補正値を算出する補正値算出処
理と、該補正値算出処理によって算出された補正値を所
定の記憶手段に記憶する補正値記憶処理と、上記所定の
記憶手段に記憶された補正値を用いて、上記変位量算出
処理によって算出された熱変位量を補正する変位量補正
処理と、を実行させるコンピュータプログラムを記憶し
たことを特徴とする。[0028] The invention according to claim 9 is used for a machine tool provided with processing means for processing a workpiece, and driving means for changing a relative position between the processing means and the workpiece. A storage medium storing a computer program for calculating a thermal displacement amount of the machine tool, and an actual measurement value detection process of detecting an actual measured value of the thermal displacement amount of the machine tool;
A drive state detection process for detecting a drive state of the machine tool, a displacement amount calculation process for calculating a thermal displacement amount of the machine tool based on the drive state detected by the drive state detection process, and a displacement amount calculation process A correction value for calculating a correction value for the thermal displacement amount calculated by the displacement amount calculation process by comparing the thermal displacement amount calculated by the above with the actual measurement value of the thermal displacement amount detected by the actual value detection process. A calculating process, a correction value storing process of storing the correction value calculated by the correction value calculating process in a predetermined storage unit, and the displacement amount calculating process using the correction value stored in the predetermined storage unit. And a computer program for executing a displacement amount correction process for correcting the calculated thermal displacement amount.
【0029】本発明の記憶媒体はこのように構成されて
いるので、工作機械に接続されたコンピュータ等の制御
手段に本発明に記憶されたコンピュータプログラムを実
行させれば、請求項1記載の実測値検出手段、駆動状態
検出手段、変位量算出手段、補正値算出手段、補正値記
憶手段、及び変位量補正手段に相当する実測値検出処
理、駆動状態検出処理、変位量算出処理、補正値算出処
理、補正値記憶処理、及び変位量補正処理を実行させる
ことができる。従って、本発明に記憶されたコンピュー
タプログラムを上記制御手段に実行させれば、請求項1
記載の発明と同様の効果が生じる。また、本発明に記憶
された各処理のプログラムに、請求項2,3,4,5,
6,7,または8記載の発明に限定した要件を付加すれ
ば、それを実行させたとき、対応する請求項2,3,
4,5,6,7,または8記載の発明と同様の効果が生
じる。Since the storage medium of the present invention is configured as described above, if the control means such as a computer connected to the machine tool executes the computer program stored in the present invention, the actual measurement according to claim 1 is executed. Value detection means, drive state detection means, displacement amount calculation means, correction value calculation means, correction value storage means, actual measurement value detection processing, drive state detection processing, displacement amount calculation processing, correction value calculation corresponding to the displacement amount correction means Processing, correction value storage processing, and displacement amount correction processing can be executed. Therefore, when the control means executes the computer program stored in the present invention, the first aspect of the present invention is provided.
An effect similar to that of the described invention is obtained. Further, the program of each processing stored in the present invention may include:
If a requirement limited to the invention described in 6, 7, or 8 is added, when the requirement is executed, the corresponding claim 2, 3, or
The same effect as the invention described in 4, 5, 6, 7, or 8 is obtained.
【0030】[0030]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例を図面を参
照して説明することにより、発明の実施の形態を具体的
に説明する。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.
【0031】[0031]
【実施例】本実施例の工作機械のメカニカルな構成は、
次の検出器49を設けた点を除いては従来例として図1
3及び図14に示したものと同じであるので、これらを
使用して工作機械10のメカニカルな構成の説明は省略
する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The mechanical configuration of a machine tool according to this embodiment is as follows.
1 except that the following detector 49 was provided.
3 and FIG. 14, the description of the mechanical configuration of the machine tool 10 will be omitted by using them.
【0032】図1は、検出器49の構成を表す概略図で
ある。図1に示すように、検出器49はテーブル14の
片隅に固定され、主軸28に保持された工具Tが接触し
たときに接触信号を発生するものである。また、検出器
49はワークWに従い最適な位置で計測が行い得るよう
に、Z軸上の位置が変更できるように構成されており、
その位置が変更された場合は、後述のCPU72等に記
憶された上記Z軸上の位置に関わるデータが更新され
る。FIG. 1 is a schematic diagram showing the structure of the detector 49. As shown in FIG. 1, the detector 49 is fixed to one corner of the table 14 and generates a contact signal when the tool T held on the main shaft 28 contacts. Further, the detector 49 is configured so that the position on the Z axis can be changed so that measurement can be performed at an optimum position according to the workpiece W.
When the position is changed, data relating to the position on the Z axis stored in the CPU 72 or the like described later is updated.
【0033】図2は、第1実施例としての工作機械10
の制御系の構成を表すブロック図である。図2に示すよ
うに、この制御系は、主軸28の回転を制御するための
主軸制御系50、主軸28のZ軸位置を制御するための
Z軸制御系60、この制御系の中枢となる本発明の工作
機械の熱変位量算出装置としてのマイコン部70、操作
パネル22、検出器49、及び、テーブル14のX軸位
置を制御するためのX軸制御系(図示略)やテーブル1
4のY軸位置を制御するためのY軸制御系(図示略)等
から構成されている。FIG. 2 shows a machine tool 10 as a first embodiment.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a control system. As shown in FIG. 2, the control system is a main shaft control system 50 for controlling the rotation of the main shaft 28, a Z-axis control system 60 for controlling the Z-axis position of the main shaft 28, and the center of this control system. The microcomputer unit 70, the operation panel 22, the detector 49, the X-axis control system (not shown) for controlling the X-axis position of the table 14 and the table 1
4 includes a Y-axis control system (not shown) for controlling the Y-axis position.
【0034】主軸制御系50は、主軸モータ30、主軸
モータ30に電力を供給するための主軸サーボアンプ5
2、及び主軸サーボアンプ52の供給電力を制御するた
めの軸制御回路54からなり、軸制御回路54はマイコ
ン部70のCPU72からの指示に従って主軸サーボア
ンプ52の動作を制御する構成である。Z軸制御系60
は、Z軸モータ38、Z軸モータ38に電力を供給する
ためのZ軸サーボアンプ62及びZ軸サーボアンプ62
の供給電力を制御するための軸制御回路64からなり、
軸制御回路64はマイコン部70のCPU72からの指
示に従ってZ軸サーボアンプ62の動作を制御する構成
である。また、図示を省略したX軸制御系及びY軸制御
系も、これら主軸制御系50並びにZ軸制御系60とほ
ぼ同様の構成である。The spindle control system 50 includes a spindle motor 30 and a spindle servo amplifier 5 for supplying power to the spindle motor 30.
2, and an axis control circuit 54 for controlling the power supplied to the spindle servo amplifier 52. The axis control circuit 54 controls the operation of the spindle servo amplifier 52 in accordance with an instruction from the CPU 72 of the microcomputer unit 70. Z axis control system 60
Are a Z-axis motor 38, a Z-axis servo amplifier 62 for supplying power to the Z-axis motor 38, and a Z-axis servo amplifier 62.
An axis control circuit 64 for controlling the supply power of
The axis control circuit 64 controls the operation of the Z-axis servo amplifier 62 according to an instruction from the CPU 72 of the microcomputer unit 70. Further, an X-axis control system and a Y-axis control system (not shown) have substantially the same configuration as the main axis control system 50 and the Z-axis control system 60.
【0035】マイコン部70は、制御プログラム等を格
納しているROMや入出力ポート等を内蔵するワンチッ
プ型のCPU72、RAM74及び時計76等からな
り、周知のマイクロコンピュータとして構成されてい
る。このマイコン部70(厳密にはCPU72)は、ワ
ークWに施すべき加工に対応した加工プログラムに従っ
て主軸制御系50、Z軸制御系60等を制御して、ワー
クWに所定の加工を施させるのである。また、マイコン
部70は操作パネル22及び検出器49に接続されてお
り、マイコン部70は、操作パネル22または検出器4
9からの入力信号を取得したり、操作パネル22に信号
を送って操作パネル22の液晶ディスプレイの画像や文
字の表示を制御することやLEDの点滅を制御すること
等ができる。The microcomputer unit 70 is composed of a one-chip type CPU 72, a RAM 74, a clock 76, etc., having a built-in ROM and an input / output port for storing a control program and the like, and is configured as a well-known microcomputer. The microcomputer unit 70 (strictly, the CPU 72) controls the spindle control system 50, the Z-axis control system 60, and the like in accordance with a machining program corresponding to the machining to be performed on the workpiece W, and performs a predetermined machining on the workpiece W. is there. Further, the microcomputer unit 70 is connected to the operation panel 22 and the detector 49, and the microcomputer unit 70 is connected to the operation panel 22 or the detector 4.
9 to control the display of images and characters on the liquid crystal display of the operation panel 22 by sending a signal to the operation panel 22, control the blinking of LEDs, and the like.
【0036】RAM74は、周知のようにCPU72の
ワークエリアとなるが、本実施例では、このRAM74
上に図3に示される構成のピッチ誤差補正テーブルが設
けられている。このピッチ誤差補正テーブルは、例えば
ボールネジ機構36の駆動誤差を補正するためのテーブ
ルである。The RAM 74 is a work area for the CPU 72 as is well known.
A pitch error correction table having the configuration shown in FIG. 3 is provided above. This pitch error correction table is a table for correcting a driving error of the ball screw mechanism 36, for example.
【0037】Z軸移動を受け持つボールネジ機構36
は、製造公差等によりボールネジ34の回転量とナット
部32の移動量(すなわち主軸28のZ軸方向移動量)
との誤差が避けられないので、それを補正する必要があ
る。そこで適当な数の補正ポイントを設定し(ボールネ
ジ34の長さが500mmで20mm毎に補正するとす
れば、補正ポイントは25箇所となる。)、その補正ポ
イント毎にボールネジ34の回転による移動量の計算値
と実測値との誤差を求め、その誤差に相当するボールネ
ジ34の回転量(ピッチ)をピッチ誤差補正テーブルに
書き込んでおき、各補正ポイント毎にそのピッチ分だけ
ボールネジ34を正あるいは逆回転させることによって
主軸28のZ軸位置を正確ならしめている。X軸及びY
軸についても同様である。Ball screw mechanism 36 responsible for Z-axis movement
Is the amount of rotation of the ball screw 34 and the amount of movement of the nut 32 due to manufacturing tolerances (ie, the amount of movement of the main shaft 28 in the Z-axis direction).
It is necessary to correct the error since it cannot be avoided. Therefore, an appropriate number of correction points are set (if the length of the ball screw 34 is 500 mm and correction is performed every 20 mm, the number of correction points is 25). An error between the calculated value and the actually measured value is obtained, and a rotation amount (pitch) of the ball screw 34 corresponding to the error is written in a pitch error correction table, and the ball screw 34 is rotated forward or backward by the pitch for each correction point. By doing so, the Z-axis position of the main shaft 28 is accurately adjusted. X axis and Y
The same is true for the axis.
【0038】時計76は、いわゆる電子時計であって、
年月日時刻を算出してそのデータをCPU72に送るこ
とができる。なおCPU72は、一定の周期例えば1/
1000秒毎にカウント値をインクリメントするカウン
タを内蔵していて、そのカウンタを使用することによ
り、例えばある加工の開始から終了までの所要時間のよ
うな、経過時間を計測することもできる。The clock 76 is a so-called electronic clock.
The date can be calculated and the data can be sent to the CPU 72. It should be noted that the CPU 72 has a predetermined cycle,
A built-in counter for incrementing the count value every 1000 seconds is provided, and by using the counter, an elapsed time such as a required time from the start to the end of a certain processing can be measured.
【0039】さて、この工作機械10を駆動すると、例
えばそのZ軸方向に、ボールネジ34の膨張等によって
熱変位が発生する。そこで、CPU72は、その熱変位
を補正しつつ加工プログラムを実行するため、以下の処
理を実行している。図4は、CPU72が実行する処理
のメインルーチンを表すフローチャートである。なお、
CPU72は、電源投入後この処理を所定タイミングで
割り込み処理として実行し、加工プログラムの実行等に
よって発生する熱変位量を算出している。When the machine tool 10 is driven, thermal displacement occurs in the Z-axis direction due to expansion of the ball screw 34 and the like. Thus, the CPU 72 executes the following processing in order to execute the machining program while correcting the thermal displacement. FIG. 4 is a flowchart illustrating a main routine of a process executed by CPU 72. In addition,
The CPU 72 executes this process as an interrupt process at a predetermined timing after the power is turned on, and calculates a thermal displacement amount generated by executing a machining program or the like.
【0040】図4に示すように、CPU72は処理を開
始すると、先ず、S1(Sはステップを表す:以下同
様)にて、工作機械10の駆動状態に基づいてその熱変
位量を算出する熱変位量算出処理を実行し、S3へ移行
する。S3では、S1の熱変位量算出処理で算出される
熱変位量に、実測値に基づいた補正をする必要があるか
否かを判断し、必要のない場合(S3:NO)は再びS
1へ移行して熱変位量の算出を続行する。また、実測値
に基づいた補正が必要な場合は(S3:YES)、後述
のS5〜S9の処理へ移行し、熱変位量の実測値を検出
すると共にS1で使用される各種パラメータ等を変更し
た後、S1へ移行する。As shown in FIG. 4, when the CPU 72 starts the process, first, in S1 (S represents a step: the same applies hereinafter), the CPU 72 calculates a thermal displacement amount based on the driving state of the machine tool 10. A displacement amount calculation process is performed, and the process proceeds to S3. In S3, it is determined whether or not the thermal displacement calculated in the thermal displacement calculating process in S1 needs to be corrected based on the actually measured value. If it is not necessary (S3: NO), the process returns to S3.
The process proceeds to 1 and the calculation of the thermal displacement is continued. If the correction based on the actually measured value is necessary (S3: YES), the process proceeds to S5 to S9 described below to detect the actually measured value of the thermal displacement amount and change various parameters used in S1. Then, the process proceeds to S1.
【0041】ここで、S1の熱変位量算出処理について
説明する。図5は、S1の熱変位量算出処理の詳細を表
すフローチャートである。本ルーチンでは、先ず、S1
1にて、電源OFFの間の移動距離を0と見なす処理を
行う。後述のように、過去に熱変位量が算出されてその
影響が現在も残存している場合、その影響を考慮して工
作機械10の熱変位量を算出する必要がある。また、こ
のような熱変位量は、工場の休憩時間等に工作機械10
の電源がOFFされた後にも残存している場合がある。
そこで、このS11では、電源がOFFされていた間に
おける主軸28のZ軸方向の移動距離を0とするのであ
る。Here, the process of calculating the amount of thermal displacement in S1 will be described. FIG. 5 is a flowchart illustrating the details of the thermal displacement amount calculation processing in S1. In this routine, first, S1
At 1, processing is performed for assuming that the moving distance during power-off is 0. As will be described later, when the amount of thermal displacement has been calculated in the past and its influence still remains, it is necessary to calculate the amount of thermal displacement of the machine tool 10 in consideration of the effect. Further, such a thermal displacement amount is generated by the machine tool 10 during a break time in a factory or the like.
May remain even after the power is turned off.
Therefore, in S11, the moving distance of the main shaft 28 in the Z-axis direction while the power is turned off is set to 0.
【0042】続くS12では、時計76の出力に基づ
き、所定のサンプリングタイム(a分間隔とする)とな
ったか否かを判断する。そして、サンプリングタイムで
なければ(S12:NO)そのまま待機し、サンプリン
グタイムであれば(S12:YES)S13へ移行す
る。S13では、加工プログラムの実行状態等から工作
機械10の駆動状態を検出し、それに基づいてサンプリ
ングタイム間における主軸28のZ軸方向の移動距離を
算出する。その後、S14へ移行し、飽和熱変位量とし
ての最大変位量Lを次のように算出する。In the following S12, it is determined based on the output of the clock 76 whether or not a predetermined sampling time (an interval of a minutes) has been reached. If it is not the sampling time (S12: NO), the process stands by, and if it is the sampling time (S12: YES), the process proceeds to S13. In S13, the driving state of the machine tool 10 is detected from the execution state of the machining program and the like, and the movement distance of the main shaft 28 in the Z-axis direction during the sampling time is calculated based on the detected driving state. Then, the process proceeds to S14, and the maximum displacement L as the saturated thermal displacement is calculated as follows.
【0043】工作機械10の駆動を続けることによって
温度が上昇すると、やがて発熱量と放熱量とが均衡す
る。このときの熱変位量が最大変位量Lである。工作機
械10を一定の状態で駆動し続けた場合、最大変位量L
は、主軸28の単位時間当たりの平均移動距離に対して
図6に示す対応関係を有する。図6に示すように、平均
移動距離が増加するに従って最大変位量Lも増加する。
また、この対応関係は、平均移動距離が所定値以上とな
ると傾きがなだらかになる折れ線グラフによって表され
る。これは、主軸28が高速で移動すると、空冷効果に
よって放熱量が増加し、熱変位が抑制されるためであ
る。S14では、S13にて算出した移動距離を単位時
間当たりの平均移動距離(ここではmm/min)に換算し、
図6のマップを参照して対応する最大変位量Lを算出す
るのである。なお、図6のマップは、数式やデータテー
ブルの形態でCPU72に格納されてもよい。When the temperature is increased by continuing to drive the machine tool 10, the heat generation and the heat radiation eventually balance. The thermal displacement at this time is the maximum displacement L. When the machine tool 10 is continuously driven in a constant state, the maximum displacement L
Has a correspondence shown in FIG. 6 with respect to the average moving distance of the spindle 28 per unit time. As shown in FIG. 6, the maximum displacement L increases as the average moving distance increases.
This correspondence is represented by a line graph in which the slope becomes gentler when the average moving distance is equal to or more than a predetermined value. This is because when the main shaft 28 moves at a high speed, the heat radiation increases due to the air cooling effect, and the thermal displacement is suppressed. In S14, the moving distance calculated in S13 is converted into an average moving distance per unit time (here, mm / min),
The corresponding maximum displacement L is calculated with reference to the map of FIG. The map in FIG. 6 may be stored in the CPU 72 in the form of a mathematical expression or a data table.
【0044】続くS15では、次のようにしてサンプリ
ングタイム間の熱変位量lを算出する。図7に例示する
ように、最大変位量がL1aであった場合、工作機械10
駆動中の熱変位量lは、直線l=L1aに対する漸近線1
02を描く。また、熱変位量lが最大変位量L1aに達し
た後(図7ではt=8hourの時点)、工作機械10
を停止すると、熱変位量lは直線l=0に対する漸近線
104を描く。ここで、漸近線102は、 l=L1a・{1−exp(−γt)} ……(1) で、漸近線104は、 l=L1a・exp(−γt) ……(2) で、それぞれ表される。但し、γは工作機械10固有の
定数であり、t及びlの単位はそれぞれhour,μm
である。従って、この式より、工作機械10の駆動開始
後a分後の熱変位量l1aは、 l1a=L1a・{1−exp(−γ・a/60)} となる。また、工作機械10停止後a分後の熱変位量l
-1a は、 l-1a =L1a・exp(−γ・a/60) となる。S15では、主に式(1)を用いてサンプリン
グタイム間の熱変位量lを算出する。更に、続くS16
では、後述の保持時間以内の熱変位量lを加算して、次
のように総熱変位量を算出した後、前述のS3(図4)
へ移行する。In S15, the thermal displacement 1 between the sampling times is calculated as follows. As illustrated in FIG. 7, when the maximum displacement is L1a , the machine tool 10
The thermal displacement l during driving is asymptote 1 to the straight line l = L1a.
Draw 02. Furthermore, after the thermal displacement amount l has reached the maximum displacement amount L 1a (time point t = 8hour 7), the machine tool 10
Is stopped, the thermal displacement l draws an asymptote 104 with respect to the straight line l = 0. Here, asymptote 102 is a l = L 1a · {1- exp (-γt)} ...... (1), asymptote 104 is a l = L 1a · exp (-γt ) ...... (2) , Respectively. Here, γ is a constant unique to the machine tool 10, and the units of t and l are respectively hour and μm.
It is. Therefore, from this equation, the thermal displacement l 1a a minute after the start of driving of the machine tool 10 is given by l 1a = L 1a · {1-exp (−γ · a / 60)}. Also, the thermal displacement l after a minute after the machine tool 10 stops
-1a is expressed as follows: l -1a = L 1a · exp (−γ · a / 60) In S15, the thermal displacement 1 during the sampling time is calculated mainly using Expression (1). Further, the following S16
Then, after adding the thermal displacement amount 1 within the holding time described later to calculate the total thermal displacement amount as follows, the above-described S3 (FIG. 4)
Move to.
【0045】本実施例では、サンプリングタイム間の移
動距離に基づいて熱変位量lを算出した場合(S13〜
S15)、熱変位量lはその後式(2)に従って減少す
るものと考える。すなわち、図8(A)に曲線201で
例示するように、時刻0から時刻1aまでの間の移動距
離に基づいて算出された熱変位量l1aの時刻1aにおけ
る値l1a-1は、前述のように、 l1a-1=L1a・{1−exp(−γ・a/60)} となる。但し、L1aは時刻1aのサンプリングタイムに
て算出された最大変位量である。そして、時刻2aにお
ける熱変位量l1aの値l1a-2は、式(2)より、 l1a-2=l1a-1・exp(−γ・a/60) 以下同様に、時刻3a,時刻4aにおける熱変位量l1a
の値l1a-3,l1a-4は、 l1a-3=l1a-1・exp(−γ・2a/60) l1a-4=l1a-1・exp(−γ・3a/60) となる。同様に、時刻1aから時刻2aまでの間の移動
距離に基づいて最大変位量L2aが算出されたとすると、
それに対応する熱変位量l2aは図8(B)に曲線202
で例示するように変化し、その時刻2a,3a,4aに
おける値l2a-1,l2a-2,l2a-3は、それぞれ、 l2a-1=L2a・{1−exp(−γ・a/60)} l2a-2=l2a-1・exp(−γ・a/60) l2a-3=l2a-1・exp(−γ・2a/60) となる。S16では、このようにして算出された熱変位
量l1a,l2a,……のその時刻における値を加算して総
熱変位量を算出するのである。例えば、時刻1a,2
a,3a,4a,5a,……のサンプリングタイム間の
移動距離に基づいて、図8(C)に曲線201,20
2,203,204,205,……で例示する熱変位量
lが算出されたとすると、S16で算出される総熱変位
量は、図8(C)に曲線200で例示するように変化す
る。In this embodiment, the case where the thermal displacement 1 is calculated based on the moving distance during the sampling time (S13 to S13).
S15) It is considered that the thermal displacement l subsequently decreases according to the equation (2). That is, as exemplified by the curve 201 in FIG. 8A, the value l 1a-1 of the thermal displacement amount l 1a at the time 1a calculated based on the moving distance from the time 0 to the time 1a is as described above. L1a-1 = L1a 1 {1-exp (-γ ・ a / 60)}. Here, L1a is the maximum displacement calculated at the sampling time of time 1a. Then, the value l 1a-2 of the thermal displacement l 1a at the time 2a is calculated from the equation (2) as follows: l 1a-2 = l 1a-1 · exp (−γ · a / 60) Thermal displacement l 1a at time 4a
The values l 1a-3 and l 1a-4 are as follows: l 1a-3 = l 1a-1 · exp (−γ · 2a / 60) l 1a-4 = l 1a-1 · exp (−γ · 3a / 60) ). Similarly, if the maximum displacement L 2a is calculated based on the movement distance from time 1a to time 2a,
The corresponding thermal displacement l 2a is shown by curve 202 in FIG.
And the values l 2a-1 , l 2a-2 , and l 2a-3 at the times 2a, 3a, and 4a are respectively: l 2a-1 = L 2a · {1-exp (−γ · A / 60)} l 2a-2 = l 2a-1 · exp (-γ · a / 60) l 2a-3 = l 2a-1 · exp (-γ · 2a / 60) In S16, the total thermal displacement is calculated by adding the values of the thermal displacements l 1a , l 2a ,... Calculated at this time at that time. For example, time 1a, 2
Based on the movement distances between the sampling times of a, 3a, 4a, 5a,..., curves 201, 20 in FIG.
Assuming that the thermal displacement 1 illustrated in 2, 203, 204, 205,... Has been calculated, the total thermal displacement calculated in S16 changes as illustrated by the curve 200 in FIG.
【0046】また、各時刻で算出された熱変位量lは、
前述のように時間の経過に伴って減少するので、S15
にて算出してから所定の時間(例えば120分)を経過
した熱変位量lが総熱変位量に及ぼす影響は無視するこ
とが可能となる。そこで、CPU72は、上記所定の時
間を保持時間としてROMに記憶しており、保持時間以
内に算出された熱変位量lについてのみ上記加算を行っ
て総熱変位量を算出している。このため、S16の処理
で加算しなければならない熱変位量lの個数は、120
/a+1以下の自然数に押さえられ、その算出処理に関
わる負担を小さくすることができる。従って、その処理
に関わるソフト構成等を簡略化すると共に処理速度を向
上させることができる。The thermal displacement l calculated at each time is
As described above, the value decreases with the lapse of time.
It is possible to neglect the influence of the thermal displacement 1 over a predetermined time (for example, 120 minutes) after calculation on the total thermal displacement. Therefore, the CPU 72 stores the predetermined time in the ROM as the holding time, and calculates the total thermal displacement by performing the above addition only on the thermal displacement 1 calculated within the holding time. Therefore, the number of thermal displacements l that must be added in the process of S16 is 120
/ A + 1 is suppressed to a natural number or less, and the load related to the calculation process can be reduced. Therefore, it is possible to simplify the software configuration and the like related to the processing and improve the processing speed.
【0047】また、CPU72は、各時刻で算出された
熱変位量lを、それを算出した時刻と対応づけてRAM
74のテーブルに記憶しており、その記憶内容を電源O
FFの間にも、図示しないバックアップ電源により保持
している。このため、電源が一旦OFFされて再びON
されたときには、S11にて電源OFFの間の移動距離
を0(従って熱変位量lも0)と見なすと共に、S16
へ移行して、前回の電源ONの期間中に算出された熱変
位量lの内、算出されてから保持時間を経過していない
ものの影響を加算して総熱変位量を算出することができ
る。The CPU 72 associates the thermal displacement 1 calculated at each time with the calculated time at the RAM.
74, and the stored contents are stored in the power supply O.
It is also held between the FFs by a backup power supply (not shown). For this reason, the power is once turned off and turned on again.
In step S11, the moving distance during power-off is regarded as 0 (therefore, the thermal displacement 1 is also 0) in step S11, and in step S16,
Then, the total thermal displacement can be calculated by adding the influence of the thermal displacement 1 calculated during the previous power-on period, which has not passed the holding time since the calculation, and calculating the total thermal displacement. .
【0048】図4へ戻って、S3にて実測値に基づいた
補正が必要と判断すると、S5へ移行して次の実測値検
出処理を実行する。なお、S3にて実測値に基づいた補
正が必要と判断する場合としては、工作機械10の駆動
開始から所定時間が経過した場合と、操作者が加工後の
ワークWの寸法誤差をノギス等によって測定し、その寸
法誤差等を熱変位量の実測値として操作パネル22から
入力操した場合とがある。以下の説明では、前者の場合
を例にとって先に説明し、後に後者の場合を説明する。
また、上記所定時間とは、工作機械10に充分に実測可
能な熱変位が発生するまでの駆動時間であり、以下の説
明では仮にa分間(例えば30分)とする。Returning to FIG. 4, when it is determined in S3 that correction based on the actually measured value is necessary, the flow shifts to S5 to execute the next actually measured value detection process. The case where it is determined in S3 that the correction based on the actually measured value is necessary includes the case where a predetermined time has elapsed from the start of driving of the machine tool 10 and the case where the operator determines the dimensional error of the processed workpiece W by using a caliper or the like. In some cases, measurement is performed, and a dimensional error or the like is input from the operation panel 22 as an actual measurement value of the thermal displacement amount. In the following description, the former case will be described first as an example, and the latter case will be described later.
The predetermined time is a drive time until a sufficiently measurable thermal displacement occurs in the machine tool 10, and is assumed to be a minute (for example, 30 minutes) in the following description.
【0049】駆動開始からa分経過してS5へ移行した
とき、S5の実測値検出処理では、Z軸制御系60,及
び,X軸制御系,Y軸制御系を駆動して、主軸28に保
持された工具Tを検出器49に接触させる。CPU72
は、検出器49から接触信号を受信して上記接触を確認
するまでに必要としたZ軸制御系60の駆動量を算出
し、工作機械10に熱変位が発生していないときに必要
とされる計算上の上記駆動量と比較する。そして、その
比較結果に基づき、工作機械10の熱変位量の実測値
(Z軸方向)を検出するのである。When the process proceeds to S5 after a minute has elapsed from the start of driving, in the actually measured value detection process in S5, the Z-axis control system 60, the X-axis control system, and the Y-axis control system are driven and The held tool T is brought into contact with the detector 49. CPU72
Is calculated when the drive signal of the Z-axis control system 60 required until the contact signal is received from the detector 49 and the contact is confirmed is calculated, and the thermal displacement is not generated in the machine tool 10. The calculated driving amount is compared with the calculated driving amount. Then, based on the comparison result, the actual measurement value (Z-axis direction) of the thermal displacement amount of the machine tool 10 is detected.
【0050】実測値の検出後は、S7の補正値算出処理
を実行する。この処理では、S1にて算出した総熱変位
量(以下、算出値という)と、S5にて検出した実測値
とを比較し、上記算出値に対する補正値を算出する。続
くS9では、S7にて算出した補正値に基づいて、S1
にて使用される各種パラメータ(数式等を含む)を変更
し、RAM74の所定領域に記憶する(パラメータ変更
処理)。After the detection of the actually measured value, the correction value calculation processing of S7 is executed. In this process, the total amount of thermal displacement calculated in S1 (hereinafter referred to as a calculated value) is compared with the actually measured value detected in S5, and a correction value for the calculated value is calculated. In subsequent S9, based on the correction value calculated in S7, S1
Is changed and stored in a predetermined area of the RAM 74 (parameter change processing).
【0051】ここで、S7,S9における処理の形態と
しては、上記算出値と上記実測値との差を補正値として
利用する形態と、両者の比を補正値として利用する形態
とがあり、操作パネル22設定により所望の形態を選択
することができる。図9(A),(B)では、実測値に
よる補正を行わない場合における熱変位量lの算出値の
変化を実線で表しており、時刻t0 (工作機械10の駆
動開始からa分後)にて検出された実測値を■で表して
いる。Here, the processing in S7 and S9 includes a mode in which the difference between the calculated value and the actually measured value is used as a correction value, and a mode in which the ratio between the two is used as a correction value. A desired form can be selected by setting the panel 22. In FIGS. 9A and 9B, the change in the calculated value of the thermal displacement amount 1 when the correction based on the actually measured value is not performed is represented by a solid line, and is represented by a time t0 (a minute after the start of driving of the machine tool 10). The measured value detected by is indicated by ■.
【0052】算出値と実測値との差を利用する場合は、
図9(A)に例示するように、実測値から算出値を引い
た差Δlを補正値として算出し(S7)、S15で使用
される式(1),(2)にそれぞれ上記Δlを加算する
処理を行う(S9)。このS5〜S9の処理を実行して
再びS1へ移行することにより、S1の処理にて算出さ
れる総熱変位量を、図9(A)に点線で示すように補正
することができる。When utilizing the difference between the calculated value and the actually measured value,
As illustrated in FIG. 9A, a difference Δl obtained by subtracting the calculated value from the actually measured value is calculated as a correction value (S7), and the above Δl is added to the equations (1) and (2) used in S15, respectively. (S9). By executing the processing of S5 to S9 and shifting to S1 again, the total thermal displacement calculated in the processing of S1 can be corrected as shown by the dotted line in FIG.
【0053】算出値と実測値との比を利用する場合は、
図9(B)に例示するように、実測値l2 と算出値l1
との比l2 /l1 を補正値として算出し(S7)、S1
5で使用される式(1),(2)にそれぞれ上記l2 /
l1 を乗算する処理を行う(S9)。このS5〜S9の
処理を実行して再びS1へ移行することにより、S1の
処理にて算出される総熱変位量を、図9(B)に点線で
示すように補正することができる。算出値と実測値との
差を補正値として利用する場合と、両者の比を利用する
場合とでは、各々次のような利点があり、このため、操
作者が操作パネル22により所望の形態を選択できるよ
うになっている。なお、以下に述べるように、算出値及
び実測値の絶対値が小さい場合は差を利用した方が、両
者の絶対値が大きい場合は比を利用した方が有利であ
る。そこで、算出値または実測値の絶対値が小さいとき
は両者の差を補正値として利用する形態を、その絶対値
が大きいときは両者の比を補正値として利用する形態
を、それぞれ自動的に選択するように構成してもよい。
更に、差でも比でもない他の形態を採用してもよい。When using the ratio between the calculated value and the actually measured value,
As illustrated in FIG. 9B, the measured value l2 and the calculated value l1
Is calculated as the correction value (S7).
In Equations (1) and (2) used in Equation 5,
The processing of multiplying by l1 is performed (S9). By executing the processing of S5 to S9 and shifting to S1 again, the total thermal displacement calculated in the processing of S1 can be corrected as shown by the dotted line in FIG. 9B. The case where the difference between the calculated value and the measured value is used as the correction value and the case where the ratio between the two is used have the following advantages, respectively. You can choose. As described below, it is advantageous to use the difference when the absolute value of the calculated value and the measured value is small, and to use the ratio when the absolute value of both is large. Therefore, when the absolute value of the calculated value or the actual measurement value is small, a mode in which the difference between the two is used as the correction value is automatically selected, and when the absolute value is large, a mode in which the ratio of the two is used as the correction value is automatically selected. May be configured.
Furthermore, other forms that are not differences or ratios may be employed.
【0054】算出値及び実測値の絶対値がきわめて小さ
いと、両者の比の値には僅かな測定誤差も反映されてし
まう。このため、算出値と実測値との比を補正値として
算出し、その値をS1にて算出される総熱変位量に乗算
または除算する場合、時刻t0 以外の時点でS1にて大
きい総熱変位量が算出されたときには、測定誤差等がそ
の算出値に乗算または除算されて大きく反映される可能
性がある。これに対して、図9(A)のように算出値と
実測値との差を補正値として利用すれば、S1にて算出
される総熱変位量の絶対値に関わらず、常に同量の補正
を行うことができる。従って、この場合、補正値の算出
の基礎となる算出値及び実測値の絶対値がきわめて小さ
い場合にも、正確な熱変位量を算出することができる。If the absolute values of the calculated value and the actually measured value are extremely small, a slight measurement error will be reflected in the value of the ratio between the two. For this reason, when the ratio between the calculated value and the actually measured value is calculated as a correction value, and the value is multiplied or divided by the total thermal displacement calculated in S1, the total thermal displacement that is large in S1 except at time t0 When the displacement amount is calculated, there is a possibility that a measurement error or the like is multiplied or divided by the calculated value and largely reflected. On the other hand, if the difference between the calculated value and the actually measured value is used as the correction value as shown in FIG. 9A, the same amount is always obtained regardless of the absolute value of the total thermal displacement calculated in S1. Corrections can be made. Therefore, in this case, even when the absolute value of the calculated value serving as the basis for calculating the correction value and the actual measurement value is extremely small, it is possible to calculate the accurate amount of thermal displacement.
【0055】算出値及び実測値の絶対値がきわめて大き
いと、両者の差の絶対値も大きくなる傾向がある。この
ため、算出値と実測値との差を補正値として利用した場
合、時刻t0 以外の時点でS1にて小さい総熱変位量が
算出されたときには同様の補正値を使用するのが困難に
なる。例えば、補正後の熱変位量が負になることもあ
る。これに対して、図9(B)のように算出値と実測値
との比を補正値として利用すれば、S1にて小さい総熱
変位量が算出されたときには、それに応じた少量の補正
を行うことができる。従って、この場合、補正値の算出
の基礎となる算出値及び実測値の絶対値がきわめて大き
い場合にも、正確な熱変位量を算出することができる。When the absolute value of the calculated value and the measured value is extremely large, the absolute value of the difference between the two tends to increase. For this reason, when the difference between the calculated value and the actually measured value is used as a correction value, it is difficult to use the same correction value when a small total thermal displacement is calculated in S1 at a time other than the time t0. . For example, the corrected thermal displacement may be negative. On the other hand, if the ratio between the calculated value and the actually measured value is used as a correction value as shown in FIG. 9B, when a small total thermal displacement is calculated in S1, a small correction corresponding thereto is performed. It can be carried out. Therefore, in this case, even when the absolute value of the calculated value serving as the basis for calculating the correction value and the measured value is extremely large, the accurate thermal displacement amount can be calculated.
【0056】なお、寸法誤差等の熱変位量の実測値が操
作パネル22から入力されて、S3に肯定判断した場合
は、S5にてその入力値を読み込む(実測値検出処
理)。そして、続くS7,S9では、読み込んだ実測値
と上記算出値との間で前述と同様の処理を行う。When an actual measured value of the thermal displacement amount such as a dimensional error is input from the operation panel 22 and an affirmative judgment is made in S3, the input value is read in S5 (actual measured value detection processing). Then, in subsequent S7 and S9, the same processing as described above is performed between the read actual measurement value and the calculated value.
【0057】以上説明したように、本実施例のマイコン
部70では、工作機械10の熱変位量の実測値を検出し
(S5)、熱変位量算出処理(S1)にて算出される総
熱変位量をその実測値に基づいて補正している(S7,
S9)。このため、個々の工作機械の特性や使用環境に
応じて正確な熱変位量を算出することができる。As described above, the microcomputer section 70 of the present embodiment detects the actual measured value of the thermal displacement of the machine tool 10 (S5), and calculates the total heat calculated in the thermal displacement calculating process (S1). The displacement is corrected based on the measured value (S7,
S9). For this reason, an accurate amount of thermal displacement can be calculated according to the characteristics of each machine tool and the use environment.
【0058】しかも、本実施例では、熱変位量の実測値
をそのまま使用するのではなく、上記実測値から補正値
を算出し、S1にて算出される総熱変位量をその補正値
を用いて補正している。このため、工作機械10の駆動
開始から所定時間後(例えばa分後)に上記実測値を一
度検出すれば、後はその実測値から算出された補正値を
用いて充分に正確な熱変位量を算出することができる。
すなわち、本実施例のように検出器49を用いて熱変位
量の実測値を検出する場合、その検出時にはワークWへ
の加工を一旦中断しなければならないが、本実施例では
このような中断を一回行うだけでよく、工作機械10の
作業能率を良好に向上させることができる。また、本実
施例では工作機械10を始動する度に、実測値に基づい
た補正を自動的に行うことができるので、工作機械10
の特性や使用環境の変化に応じて、一層正確な熱変位量
を一層容易に算出することができる。Further, in this embodiment, instead of using the actual measured value of the thermal displacement as it is, a correction value is calculated from the measured value, and the total thermal displacement calculated in S1 is calculated using the corrected value. Has been corrected. For this reason, if the actual measurement value is detected once after a predetermined time (for example, after a minute) from the start of driving of the machine tool 10, a sufficiently accurate thermal displacement amount is thereafter calculated using the correction value calculated from the actual measurement value. Can be calculated.
That is, when the actual measurement value of the thermal displacement amount is detected by using the detector 49 as in the present embodiment, the processing on the work W must be temporarily interrupted at the time of the detection. Is performed only once, and the working efficiency of the machine tool 10 can be improved satisfactorily. Further, in this embodiment, every time the machine tool 10 is started, the correction based on the actually measured value can be automatically performed.
A more accurate thermal displacement can be calculated more easily according to the change of the characteristics and the use environment.
【0059】なお、上記実施例において、主軸28が加
工手段に、ボールネジ機構36及びZ軸制御系60,X
軸制御系,Y軸制御系が駆動手段及び加工手段移動手段
に、検出器49が加工手段検出手段に、RAM74が所
定の記憶手段に、CPU72が駆動状態検出手段,変位
量算出手段,実測値検出手段,補正値算出手段,補正値
記憶手段,及び変位量補正手段に相当し、CPU72の
処理の内、S13が駆動状態検出手段に、S14〜S1
6が変位量算出手段に、S5が実測値検出手段に、S7
が補正値算出手段に、S9が補正値記憶手段及び変位量
補正手段に、それぞれ相当する処理である。In the above embodiment, the main shaft 28 is used as the machining means, and the ball screw mechanism 36 and the Z-axis control system 60, X
The axis control system and the Y-axis control system are the driving means and the processing means moving means, the detector 49 is the processing means detecting means, the RAM 74 is a predetermined storage means, the CPU 72 is the driving state detecting means, the displacement calculating means, and the actually measured value. It corresponds to a detection unit, a correction value calculation unit, a correction value storage unit, and a displacement amount correction unit.
6 is the displacement amount calculating means, S5 is the actually measured value detecting means, S7
Is processing corresponding to the correction value calculation means, and S9 is processing corresponding to the correction value storage means and the displacement amount correction means.
【0060】次に、本発明の第2実施例を説明する。図
10は第2実施例としての工作機械10の制御系の構成
を表すブロック図である。なお、本実施例の工作機械1
0もメカニカルな構成は第1実施例と同じであり、制御
系の構成は次の点で異なる。すなわち、図10に示すよ
うに、マイコン部70は前述の構成に加えてインタフェ
ース(I/F)78を備えており、このインタフェース
78を介してパソコン80に接続されている。パソコン
80は、制御プログラム等を格納しているROMや入出
力ポート等を内蔵するワンチップ型のCPU82、RA
M84、時計86、及びマイコン部70と接続されるイ
ンタフェース(I/F)88等からなり、周知のマイク
ロコンピュータとして構成されている。また、パソコン
80には、キーボード91及びCRT92も接続されて
いる。Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a control system of the machine tool 10 according to the second embodiment. Note that the machine tool 1 of the present embodiment
The mechanical configuration of the control system 0 is the same as that of the first embodiment, and the configuration of the control system differs in the following points. That is, as shown in FIG. 10, the microcomputer unit 70 includes an interface (I / F) 78 in addition to the above-described configuration, and is connected to the personal computer 80 via the interface 78. The personal computer 80 includes a one-chip type CPU 82 having a ROM for storing a control program and the like, an input / output port, and the like.
It comprises an M84, a clock 86, an interface (I / F) 88 connected to the microcomputer unit 70, and the like, and is configured as a known microcomputer. Further, a keyboard 91 and a CRT 92 are also connected to the personal computer 80.
【0061】この制御系では、加工プログラムに基づい
て、マイコン部70が工作機械10を制御しており、マ
イコン部70からパソコン80へは主軸28の移動距離
等、総熱変位量の算出に必要なデータを初め、検出器4
9を介して検出した熱変位量の実測値、操作パネル22
を介して入力された熱変位量の実測値等が送信される。
また、パソコン80は以下の処理によって工作機械10
の熱変位量(総熱変位量)を算出し、算出した総熱変位
量をマイコン部70へ送信する。すると、マイコン部7
0は、送信された総熱変位量に基づき、補正を行いつつ
上記加工プログラムを実行する。In this control system, the microcomputer unit 70 controls the machine tool 10 based on a machining program, and the microcomputer unit 70 sends the computer 80 a necessary amount of total thermal displacement, such as the travel distance of the spindle 28. Data, detector 4
9, the actual measured value of the amount of thermal displacement detected through the operation panel 22
The actual measured value and the like of the input thermal displacement are transmitted via.
Also, the personal computer 80 executes the following processing to
Is calculated, and the calculated total thermal displacement is transmitted to the microcomputer unit 70. Then, the microcomputer unit 7
0 executes the machining program while performing correction based on the transmitted total thermal displacement.
【0062】パソコン80(厳密にはCPU82)は、
前述の図4とほぼ同様の処理を実行するのであるが、S
1の熱変位量算出処理及びS5の実測値検出処理は、自
らがZ軸制御系60等を制御するのではなく、マイコン
部70と上記データや駆動指令等を送受信することによ
って実行する。例えば、S1の熱変位量算出処理は、図
11に示すようになる。なお、この熱変位量算出処理
は、図5に示した熱変位量算出処理と殆ど同じであるの
で、異なる部分についてのみ説明する。The personal computer 80 (strictly speaking, the CPU 82)
Almost the same processing as that of FIG. 4 described above is executed.
The thermal displacement amount calculation process 1 and the actually measured value detection process in S5 are executed by transmitting and receiving the data, the drive command, and the like to and from the microcomputer unit 70, instead of controlling the Z-axis control system 60 and the like. For example, the thermal displacement amount calculation processing in S1 is as shown in FIG. Note that this thermal displacement amount calculation processing is almost the same as the thermal displacement amount calculation processing shown in FIG. 5, and therefore only different parts will be described.
【0063】S13に代えて実行されるS13aでは、
移動距離をCPU82が自ら算出するのではなく、マイ
コン部70から送信される移動距離を読み込む。また、
S16に代えて実行されるS16aでは、総熱変位量を
S16と同様に算出した後、その総熱変位量をマイコン
部70に送信する。その他の処理は第1実施例と同様で
あるので、図5で使用した符号をそのまま使用して詳細
な説明を省略する。パソコン80は、S5の実測値検出
処理も、同様の送受信によって実行する。In S13a executed instead of S13,
The CPU 82 does not calculate the moving distance by itself, but reads the moving distance transmitted from the microcomputer unit 70. Also,
In S16a executed in place of S16, after calculating the total thermal displacement in the same manner as in S16, the total thermal displacement is transmitted to the microcomputer unit 70. Other processes are the same as those in the first embodiment, and the detailed description is omitted by using the reference numerals used in FIG. 5 as they are. The personal computer 80 also executes the actual measurement value detection process in S5 by the same transmission and reception.
【0064】このように構成された本実施例でも、第1
実施例とほぼ同様の作用・効果が生じる。なお、本実施
例でもCPU82は、各時刻で算出された熱変位量l
を、それを算出した時刻と対応づけてRAM84のテー
ブルに記憶するが、この記憶内容は必ずしもバックアッ
プしなくてもよい。これは、工作機械10の電源をOF
Fしてもパソコン80の電源をONに保持しておけば、
記憶内容は消失しないからである。また、本実施例で
は、インタフェース88を介して接続される工作機械1
0を変更すれば、一つのパソコン80によって複数の工
作機械10に対する総熱変位量の算出を行うことができ
る。In the present embodiment thus configured, the first
Functions and effects substantially similar to those of the embodiment are obtained. In this embodiment, the CPU 82 also calculates the thermal displacement l calculated at each time.
Is stored in the table of the RAM 84 in association with the calculated time, but the stored content does not necessarily need to be backed up. This means that the power of the machine tool 10 is turned off.
If the power of the personal computer 80 is kept on even after F,
This is because the stored contents do not disappear. In the present embodiment, the machine tool 1 connected via the interface 88
If 0 is changed, the total thermal displacement for a plurality of machine tools 10 can be calculated by one personal computer 80.
【0065】以上、実施例を挙げて本発明を説明した
が、本発明は上記実施例になんら限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施
することができる。例えば、上記実施例では、主軸28
のZ軸方向の移動距離から工作機械10のZ軸方向の熱
変位量を算出しているが、主軸28が回転すると主軸2
8自身に熱変位が発生する。そこで、主軸モータ30の
回転量を移動距離として算出して、その移動距離からZ
軸方向の熱変位量を算出してもよい。また、図5または
図11の処理によって算出された前述の総熱変位量に、
主軸28の回転量から算出した熱変位量を加算して、工
作機械10全体としてのZ軸方向の熱変位量を算出して
もよい。この場合、Z軸方向の熱変位量を一層正確に算
出することができる。更に、本発明はワークWを移動さ
せる機構に適用してもよい。As described above, the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. . For example, in the above embodiment, the spindle 28
Of the machine tool 10 in the Z-axis direction is calculated from the Z-axis moving distance.
Thermal displacement occurs in 8 itself. Therefore, the rotation amount of the spindle motor 30 is calculated as a moving distance, and Z is calculated from the moving distance.
The axial thermal displacement may be calculated. In addition, the aforementioned total thermal displacement calculated by the processing of FIG. 5 or FIG.
The thermal displacement in the Z-axis direction of the entire machine tool 10 may be calculated by adding the thermal displacement calculated from the rotation of the main shaft 28. In this case, the amount of thermal displacement in the Z-axis direction can be calculated more accurately. Further, the present invention may be applied to a mechanism for moving the work W.
【0066】更に、工作機械10の熱変位量には、主軸
28の移動距離や駆動時間の他、種々の条件が影響を及
ぼす。例えば朝等の気温が比較的低いとき等では工作機
械10の温度上昇が緩やかになり、算出された総熱変位
量と実際の熱変位量との誤差が無視できない程度になる
こともある。そこで、例えば図5のS16を図12のよ
うに変更し、各種調整を行えるようにしてもよい。Further, the thermal displacement of the machine tool 10 is affected by various conditions, such as the moving distance of the main shaft 28 and the driving time. For example, when the air temperature is relatively low in the morning or the like, the temperature rise of the machine tool 10 becomes gentle, and the error between the calculated total thermal displacement and the actual thermal displacement may not be negligible. Thus, for example, S16 in FIG. 5 may be changed as shown in FIG. 12 so that various adjustments can be made.
【0067】すなわち、S61では、S16と同様に総
熱変位量を算出する。続くS62では、CPU72は、
S61で算出した総熱変位量に対する調整の要否を判断
する。この要否判断は、(1)操作パネル22を介して
調整値が入力されている、(2)時刻に対応して設定さ
れた調整値がある、(3)環境温度に対応して調整値を
使用する必要がある、等の条件が成立しているか否かに
よってなされる。条件が成立していれば、調整要(S6
2:YES)であり、S63にて総熱変位量に調整値を
加算あるいは減算して調整する。一方、調整不要(S6
2:NO)であれば、S61にて算出された総熱変位量
をそのまま保持してS3(図4)の処理へ移行する。That is, in S61, the total thermal displacement is calculated as in S16. In subsequent S62, the CPU 72
It is determined whether it is necessary to adjust the total thermal displacement calculated in S61. This necessity determination is made as follows: (1) an adjustment value is input via the operation panel 22; (2) an adjustment value is set corresponding to the time; and (3) an adjustment value corresponding to the environmental temperature. Is required depending on whether or not a condition such as a need to be used is satisfied. If the condition is satisfied, adjustment is necessary (S6
2: YES), and an adjustment value is added to or subtracted from the total thermal displacement amount in S63 for adjustment. On the other hand, no adjustment is required (S6
(2: NO), the process proceeds to S3 (FIG. 4) while maintaining the total thermal displacement calculated in S61.
【0068】この場合、例えば、調整値を時刻に対応し
て定めれば、1日の時間帯(朝、昼、夜等)に応じて、
算出された総熱変位量と実際の熱変位量との誤差を、一
層良好に自動的に解消することができる。従って、時刻
に関わらず常に正確な総熱変位量を算出することができ
る。また、調整値を工作機械10の環境温度に対応して
定めれば、工作機械10が設置されている場所の気温す
なわち環境温度に応じて、算出された総熱変位量と実際
の熱変位量との誤差を、一層良好に自動的に解消するこ
とができる。従って、環境温度に関わらず常に正確な総
熱変位量を算出することができる。なお、図5のS1
5,図11のS15またはS16aをこのように変更し
ても同様の効果が生じる。In this case, for example, if the adjustment value is determined in accordance with the time, according to the time period of the day (morning, noon, night, etc.),
An error between the calculated total thermal displacement and the actual thermal displacement can be automatically and better eliminated. Therefore, an accurate total thermal displacement amount can always be calculated regardless of the time. If the adjustment value is determined according to the environmental temperature of the machine tool 10, the calculated total thermal displacement and the actual thermal displacement are calculated according to the temperature at the place where the machine tool 10 is installed, that is, the environmental temperature. Can be automatically and better eliminated. Therefore, it is possible to always calculate the accurate total thermal displacement regardless of the environmental temperature. Note that S1 in FIG.
5, a similar effect is obtained even if S15 or S16a in FIG. 11 is changed in this way.
【0069】また、上記各実施例では、工具Tを検出器
49に接触させることによって主軸28が所定位置に移
動したことを検出し、そのときのZ軸制御系60の駆動
量に基づいて熱変位量の実測値を検出しているが、実測
値検出手段としてはこの他種々の構成を採用することが
できる。例えば、工具Tを介さずに主軸28を検出器4
9に直接接触させてもよく、操作パネル22からの入力
値の読み取りまたは検出器49による実測値の検出の一
方のみを行ってもよく、主軸28を側方から撮影し、画
像処理等によって熱変位量の実測値を検出してもよい。
但し、上記実施例の検出器49を用いた構成を採用すれ
ば、検出器49を増設しただけの簡単な構成によって、
工作機械10の熱変位量の正確な実測値を自動的に容易
に検出することができる。従って、装置の構成を簡略化
して製造コストを低減すると共に、一層正確かつ容易に
上記パラメータを算出することができる。In each of the above embodiments, the tool T is brought into contact with the detector 49 to detect that the main shaft 28 has moved to a predetermined position, and based on the drive amount of the Z-axis control system 60 at that time, the heat is detected. Although the actual measured value of the displacement amount is detected, various other configurations can be adopted as the actual measured value detecting means. For example, the main shaft 28 can be detected by the detector 4 without using the tool T.
9 may be directly contacted, or only one of the reading of the input value from the operation panel 22 or the detection of the actually measured value by the detector 49 may be performed. An actual measured value of the displacement may be detected.
However, if the configuration using the detector 49 of the above embodiment is adopted, a simple configuration in which the detector 49 is simply added,
An accurate measured value of the thermal displacement of the machine tool 10 can be automatically and easily detected. Therefore, the configuration of the apparatus can be simplified, the manufacturing cost can be reduced, and the parameters can be calculated more accurately and easily.
【0070】更に、S5〜S9の処理へ移行して検出器
49による熱変位量の実測を行うタイミングも、上記の
他種々考えられる。例えば、所定時間毎に繰り返し移行
してもよく、操作パネル22が所定の手順で操作された
ときに移行して、検出器49による実測を行ってもよ
い。また、熱変位量算出処理には種々の形態が考えら
れ、例えば、最大変位量Lを使用しない処理によって熱
変位量を算出してもよい。Further, there are various other possible timings for shifting to the processing of S5 to S9 and performing the actual measurement of the thermal displacement amount by the detector 49. For example, the shift may be repeated every predetermined time, or the shift may be made when the operation panel 22 is operated according to a predetermined procedure, and the actual measurement by the detector 49 may be performed. Various forms of the thermal displacement amount calculation process are conceivable. For example, the thermal displacement amount may be calculated by a process that does not use the maximum displacement amount L.
【0071】また更に、上記各実施例では、図4,図
5,図11,または図12の処理を実行するためのプロ
グラムをCPU72または82のROMに記憶している
が、これらのプログラムはフロッピディスクやCD−R
OM等の記憶媒体に記憶しておいてもよいことはいうま
でもない。この場合、一般のコンピュータ等、任意の制
御手段に上記処理を実行させることができる。Further, in each of the above embodiments, a program for executing the processing of FIG. 4, FIG. 5, FIG. 11, or FIG. 12 is stored in the ROM of the CPU 72 or 82. Discs and CD-Rs
Needless to say, it may be stored in a storage medium such as OM. In this case, an arbitrary control means such as a general computer can execute the above processing.
【図1】 実施例の工作機械の検出器の構成を表す概略
図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a detector of a machine tool according to an embodiment.
【図2】 第1実施例の工作機械の制御系の構成を表す
ブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a control system of the machine tool according to the first embodiment.
【図3】 その工作機械のピッチ誤差補正テーブルの構
成を表す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a pitch error correction table of the machine tool.
【図4】 その工作機械のCPUが実行する処理のメイ
ンルーチンを表すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating a main routine of a process executed by a CPU of the machine tool.
【図5】 その処理における熱変位量算出処理を表すフ
ローチャートである。FIG. 5 is a flowchart illustrating a thermal displacement amount calculation process in the process.
【図6】 最大変位量の算出に使用するマップの構成を
表す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a configuration of a map used for calculating a maximum displacement amount.
【図7】 最大変位量に対応した熱変位量の経時変化を
例示する説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram exemplifying a temporal change of a thermal displacement amount corresponding to a maximum displacement amount.
【図8】 熱変位量から総熱変位量を算出する処理を例
示する説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating a process of calculating a total thermal displacement amount from a thermal displacement amount.
【図9】 実測値による熱変位量の補正を例示する説明
図である。FIG. 9 is an explanatory diagram exemplifying correction of a thermal displacement amount based on an actually measured value.
【図10】 第2実施例の工作機械の制御系の構成を表
すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a control system of a machine tool according to a second embodiment.
【図11】 その工作機械に接続されたパソコンが実行
する熱変位量算出処理を表すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart showing a thermal displacement amount calculation process executed by a personal computer connected to the machine tool.
【図12】 熱変位量算出処理の更に他の形態を表すフ
ローチャートである。FIG. 12 is a flowchart illustrating still another form of the thermal displacement amount calculation process.
【図13】 実施例および従来例の工作機械の構成を表
す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a machine tool according to an embodiment and a conventional example.
【図14】 実施例および従来例の工作機械の構成を表
す説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a machine tool according to an embodiment and a conventional example.
10…工作機械 14…テーブル 16…ATCマ
ガジン 20…本体 28…主軸 30…主軸モータ 36…ボール
ネジ機構 38…Z軸モータ 49…検出器 60…Z軸
制御系 70…マイコン部 72,82…CPU 7
4,84…RAM 76,86…時計 80…パソコンDESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Machine tool 14 ... Table 16 ... ATC magazine 20 ... Main body 28 ... Spindle 30 ... Spindle motor 36 ... Ball screw mechanism 38 ... Z-axis motor 49 ... Detector 60 ... Z-axis control system 70 ... Microcomputer part 72, 82 ... CPU 7
4, 84 RAM 76, 86 Clock 80 PC
Claims (9)
と、該加工手段と被加工物との相対位置を変動させる駆
動手段とを有する工作機械に装備され、該工作機械の熱
変位量を算出する工作機械の熱変位量算出装置であっ
て、 上記工作機械の駆動状態を検出する駆動状態検出手段
と、 該駆動状態検出手段が検出した駆動状態に基づき、上記
工作機械の熱変位量を算出する変位量算出手段と、 上記工作機械の熱変位量の実測値を検出する実測値検出
手段と、 上記変位量算出手段が算出した熱変位量と、上記実測値
検出手段が検出した上記熱変位量の実測値とを比較し、
上記変位量算出手段が算出した熱変位量に対する補正値
を算出する補正値算出手段と、 該補正値算出手段が算出した補正値を記憶する補正値記
憶手段と、 該補正値記憶手段に記憶された補正値を用いて、上記変
位量算出手段が算出した熱変位量を補正する変位量補正
手段と、 を備えたことを特徴とする工作機械の熱変位量算出装
置。1. A machine tool having machining means for machining a workpiece and driving means for changing a relative position between the machining means and the workpiece, wherein a thermal displacement amount of the machine tool is provided. A drive state detection means for detecting a drive state of the machine tool, and a thermal displacement amount of the machine tool based on the drive state detected by the drive state detection means. A displacement amount calculating means for calculating the actual displacement value of the machine tool, an actual measurement value detecting means for detecting an actual measurement value of the thermal displacement amount of the machine tool, a thermal displacement amount calculated by the displacement amount calculating means, Compare with the actual value of thermal displacement,
Correction value calculating means for calculating a correction value for the thermal displacement amount calculated by the displacement amount calculating means, correction value storing means for storing the correction value calculated by the correction value calculating means, and stored in the correction value storing means And a displacement correcting means for correcting the thermal displacement calculated by the displacement calculating means using the corrected value.
手段が算出した熱変位量と、上記実測値検出手段が検出
した上記熱変位量の実測値との比を補正値として算出
し、 上記変位量補正手段が、上記変位量算出手段が算出した
熱変位量を、上記補正値を乗算または除算することによ
って補正することを特徴とする請求項1記載の工作機械
の熱変位量算出装置。2. The correction value calculation means calculates a ratio between the thermal displacement calculated by the displacement calculation means and an actual measured value of the thermal displacement detected by the measured value detection means as a correction value. 2. The thermal displacement calculating device for a machine tool according to claim 1, wherein the displacement correcting means corrects the thermal displacement calculated by the displacement calculating means by multiplying or dividing the correction value. .
手段が算出した熱変位量と、上記実測値検出手段が検出
した上記熱変位量の実測値との差を補正値として算出
し、 上記変位量補正手段が、上記変位量算出手段が算出した
熱変位量を、上記補正値を加算または減算することによ
って補正することを特徴とする請求項1記載の工作機械
の熱変位量算出装置。3. The correction value calculation means calculates a difference between the thermal displacement calculated by the displacement calculation means and an actual measured value of the thermal displacement detected by the measured value detection means as a correction value. 2. The thermal displacement calculating device for a machine tool according to claim 1, wherein the displacement correcting means corrects the thermal displacement calculated by the displacement calculating means by adding or subtracting the correction value. .
動したとき、その加工手段を検出する加工手段検出手段
と、 上記駆動手段を制御して、上記加工手段を上記加工手段
検出手段に検出される位置まで相対移動させる加工手段
移動手段と、 を備え、該加工手段移動手段により、上記加工手段を上
記加工手段検出手段に検出される位置まで相対移動させ
るのに必要とした上記駆動手段の駆動量と、工作機械に
熱変位が発生していないときに必要とされる上記駆動量
とを比較し、その比較結果に基づいて上記実測値を検出
することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の
工作機械の熱変位量算出装置。4. A processing means detecting means for detecting the processing means when the processing means relatively moves to a predetermined position with respect to the workpiece, and controlling the driving means, And a processing means moving means for relatively moving the processing means to a position detected by the processing means detection means. The processing means moving means relatively moves the processing means to a position detected by the processing means detection means. The driving amount of the driving means required to perform the driving is compared with the driving amount required when no thermal displacement occurs in the machine tool, and the actual measurement value is detected based on the comparison result. The apparatus for calculating a thermal displacement of a machine tool according to any one of claims 1 to 3, wherein:
駆動開始から所定時間後に上記実測値を検出し、 その都度、上記補正値算出手段が上記補正値を算出し、
上記補正値記憶手段に記憶された補正値を更新すること
を特徴とする請求項4記載の工作機械の熱変位量算出装
置。5. The measured value detecting means detects the measured value a predetermined time after the start of driving of the machine tool, and each time the correction value calculating means calculates the correction value,
The apparatus according to claim 4, wherein the correction value stored in the correction value storage means is updated.
して定められた調整値を、上記変位量補正手段によって
補正された熱変位量に加算または減算して上記工作機械
の熱変位量とする変位量調整手段を、 更に備えたことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに
記載の工作機械の熱変位量算出装置。6. The thermal displacement amount of the machine tool by adding or subtracting an adjustment value determined corresponding to the condition affecting the thermal displacement amount to or from the thermal displacement amount corrected by the displacement amount correcting means. The thermal displacement calculating device for a machine tool according to any one of claims 1 to 5, further comprising a displacement adjusting means.
いて、上記変位量調整手段は時刻に基づいて上記調整値
を選択して使用することを特徴とする請求項6記載の工
作機械の熱変位量算出装置。7. The machine tool according to claim 6, wherein the adjustment value is determined according to time, and the displacement amount adjusting means selects and uses the adjustment value based on time. Thermal displacement calculator.
対応して定められていて、上記変位量調整手段は該環境
温度に基づいて上記調整値を選択して使用することを特
徴とする請求項6記載の工作機械の熱変位量算出装置。8. The adjustment value is determined according to the environmental temperature of the machine tool, and the displacement adjusting means selects and uses the adjustment value based on the environmental temperature. The apparatus for calculating a thermal displacement of a machine tool according to claim 6.
と、該加工手段と被加工物との相対位置を変動させる駆
動手段とを備えた工作機械に対して使用され、該工作機
械の熱変位量を算出するためのコンピュータプログラム
を記憶した記憶媒体であって、 工作機械の熱変位量の実測値を検出する実測値検出処理
と、 上記工作機械の駆動状態を検出する駆動状態検出処理
と、 該駆動状態検出処理によって検出された駆動状態に基づ
き、上記工作機械の熱変位量を算出する変位量算出処理
と、 該変位量算出処理によって算出された熱変位量と、上記
実測値検出処理により検出された上記熱変位量の実測値
とを比較し、上記変位量算出処理によって算出された熱
変位量に対する補正値を算出する補正値算出処理と、 該補正値算出処理によって算出された補正値を所定の記
憶手段に記憶する補正値記憶処理と、 上記所定の記憶手段に記憶された補正値を用いて、上記
変位量算出処理によって算出された熱変位量を補正する
変位量補正処理と、 を実行させるコンピュータプログラムを記憶したことを
特徴とする記憶媒体。9. A machine tool provided with machining means for machining a workpiece and driving means for changing a relative position between the machining means and the workpiece, wherein A storage medium storing a computer program for calculating a thermal displacement amount, wherein a measured value detection process for detecting a measured value of a thermal displacement amount of a machine tool, and a drive state detection process for detecting a drive state of the machine tool A displacement amount calculating process for calculating a thermal displacement amount of the machine tool based on the driving state detected by the driving state detecting process; a thermal displacement amount calculated by the displacement amount calculating process; A correction value calculation process for comparing a measured value of the thermal displacement amount detected by the process and calculating a correction value for the thermal displacement amount calculated by the displacement amount calculation process; Correction value storing processing for storing the corrected correction value in predetermined storage means, and displacement amount correction for correcting the thermal displacement amount calculated by the displacement amount calculation processing using the correction value stored in the predetermined storage means. A storage medium storing a process and a computer program for executing the following.
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