專利名稱：機(jī)床的校正值運算方法以及程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及運算用于校正具有平動軸和旋轉(zhuǎn)軸的機(jī)床的幾何誤差的校正值的方法或者程序。
背景技術(shù)：
圖I是作為該機(jī)床的一個示例的具有3個平動軸和2個旋轉(zhuǎn)軸的機(jī)床(五軸加工中心、五軸機(jī))的示意圖。主軸頭2為平動軸，能夠通過相互正交的X軸和Z軸，相對于機(jī)座I進(jìn)行兩個自由度的平動。工作臺3能夠通過作為旋轉(zhuǎn)軸的C軸，相對于搖架4進(jìn)行一個自由度的旋轉(zhuǎn)。搖架4能夠通過作為旋轉(zhuǎn)軸的A軸，相對于耳軸5進(jìn) 行一個自由度的旋轉(zhuǎn)，A軸和C軸相互正交。耳軸5為平動軸，能夠通過與X軸和Z軸正交的Y軸，相對于機(jī)座I進(jìn)行一個自由度的平動。各軸由數(shù)控裝置控制的伺服電機(jī)(未圖示)驅(qū)動，將被加工物(工件)固定在工作臺3上，在主軸頭2上安裝刀具并使刀具旋轉(zhuǎn)，控制被加工物與刀具的相對位置進(jìn)行加工。作為對所述五軸機(jī)的運動精度帶來影響的主要原因，例如，有旋轉(zhuǎn)軸的中心位置的誤差(與假定位置的偏差)、旋轉(zhuǎn)軸的傾斜誤差(軸間的垂直度或平行度)等各軸間的幾何學(xué)上的誤差(幾何誤差)。如果存在幾何誤差，則機(jī)床的運動精度惡化，被加工物的加工精度惡化。因此，需要通過調(diào)整來減小幾何誤差，但是卻很難將幾何誤差變?yōu)?，只能通過進(jìn)行校正幾何誤差的控制來進(jìn)行高精度的加工。作為校正幾何誤差的手段，提出了下述專利文獻(xiàn)1、2記載的方法。專利文獻(xiàn)I中，能夠考慮機(jī)床的幾何誤差，將刀具前端點的位置轉(zhuǎn)換成各平動軸的位置，通過將各平動軸的位置設(shè)為指令位置，校正由幾何誤差引起的刀具前端點的位置誤差。另一方面，專利文獻(xiàn)2中，能夠通過控制存在幾何誤差時刀具前端點相對于被加工物的位置與不存在幾何誤差時的位置之間的差分值作為平動軸的校正值，校正由幾何誤差引起的刀具前端點的位置誤差。通過專利文獻(xiàn)I的校正手段，雖然對刀具前端點的位置誤差進(jìn)行了校正，但是實際上，幾何誤差不只會引起刀具前端點的位置誤差，還會引起刀具的姿態(tài)誤差。例如，在圖I的五軸機(jī)中，如果考慮如圖2所示將方頭立銑刀6安裝在主軸頭2上對工件7進(jìn)行平面加工的情況，則當(dāng)繞X軸的旋轉(zhuǎn)幾何誤差α引起工作臺3相對于主軸頭2傾斜時，產(chǎn)生方頭立銑刀6的前端面的姿態(tài)誤差。這里，當(dāng)將從圖2的紙面的正面向背面的方向設(shè)為進(jìn)給方向、將大箭頭P方向設(shè)為銑進(jìn)(Pick)方向進(jìn)行平面加工時，方頭立銑刀6的銑進(jìn)方向的定位指令值變成相互留有間隔的多個點的集合。因此，雖然通過這些校正手段，刀具前端點根據(jù)各定位指令值被校正成相對于Y軸傾斜傾角α的點Q，但是由于定位指令值存在間隔，因此校正后的點Q也存在間隔，如圖2所示在加工面上產(chǎn)生了階梯。這里，在專利文獻(xiàn)2中，求出存在幾何誤差時相對于工件的刀具姿態(tài)向量、^ =[ijk]，使用向量tVc和A軸指令值a通過下面的[公式I]計算旋轉(zhuǎn)軸(A軸和C軸)的校正值Λ a、Λ c，通過校正旋轉(zhuǎn)軸指令值進(jìn)行控制，能夠校正刀具的姿態(tài)誤差。
[公式I]
Δα = I,/
I /I fc — __
[ siri0專利文獻(xiàn)I日本特開2004-272887號公報專利文獻(xiàn)2日本特開2009-104317號公報然而，專利文獻(xiàn)2存在如下問題由于A軸指令值a為O時不能通過上述[公式I] 進(jìn)行計算，即使A軸指令值a在O附近也會變成非常大的值，即所謂的奇點，因此，不能正確地導(dǎo)出校正值，需要進(jìn)行例外處理。其根本原因在于，由于五軸機(jī)為3個平動軸和2個旋轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)，因此，無法與由幾何誤差引起的空間六自由度(平動三個自由度、旋轉(zhuǎn)三個自由度)的誤差全部對應(yīng)。另外，上述刀具姿態(tài)向量TVe的運算存在如下問題需要與刀具前端點的位置誤差的校正值的運算幾乎相同的計算量，導(dǎo)致在校正刀具的姿態(tài)誤差時計算量增大。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明中的技術(shù)方案I 8、12的目的在于，提供一種方法以及程序，在以五軸機(jī)為首的機(jī)床中，能夠校正幾何誤差引起的刀具前端點的位置誤差并且校正刀具的姿態(tài)誤差，而且計算量小，能夠運算不依賴旋轉(zhuǎn)軸指令值的旋轉(zhuǎn)軸的校正值。另外，為了確保加工時的剛性，大部分機(jī)床的旋轉(zhuǎn)軸大多具有夾緊機(jī)構(gòu)。雖然用于進(jìn)行刀具姿態(tài)的校正的校正參數(shù)發(fā)生變更或變化，旋轉(zhuǎn)軸的校正值發(fā)生變化，但是在旋轉(zhuǎn)軸被夾緊機(jī)構(gòu)夾緊的狀態(tài)下，盡管被夾緊但是由于旋轉(zhuǎn)軸校正值導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)軸要進(jìn)行動作，因此，旋轉(zhuǎn)軸由于扭轉(zhuǎn)等被施加較大的負(fù)荷，產(chǎn)生部材的變形引起的旋轉(zhuǎn)誤差，造成精度下降。另外，還可能引起驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸的電機(jī)過熱，也可能造成機(jī)械故障。因此，本發(fā)明中的技術(shù)方案9 11、12的目的在于，提供一種校正值的運算方法以及程序，用于避免在旋轉(zhuǎn)軸處于夾緊狀態(tài)時旋轉(zhuǎn)軸的校正值發(fā)生變化，旋轉(zhuǎn)軸勉強(qiáng)動作的情況，從而校正刀具前端點的位置誤差以及刀具的姿態(tài)誤差。為了實現(xiàn)上述目的，技術(shù)方案I記載的發(fā)明提供一種機(jī)床的校正值運算方法，在具有2個以上的平動軸和I個以上的旋轉(zhuǎn)軸的機(jī)床中，校正幾何誤差引起的刀具相對于被加工物的位置和姿態(tài)的誤差，其特征在于，該機(jī)床的校正值運算方法具有旋轉(zhuǎn)軸校正值運算步驟，在該步驟中，使用表示所述幾何誤差的幾何參數(shù)，運算所述旋轉(zhuǎn)軸的校正值;第I平動軸校正值運算步驟，在該步驟中，使用各所述旋轉(zhuǎn)軸的指令值以及所述各平動軸的指令值和所述幾何參數(shù)，運算所述平動軸的校正值。技術(shù)方案2記載的發(fā)明是在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于，在所述第I平動軸校正值運算步驟中，還使用所述旋轉(zhuǎn)軸的校正值運算所述平動軸的校正值。技術(shù)方案3記載的發(fā)明是在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于，在所述第I平動軸校正值運算步驟中，通過根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)軸的校正值進(jìn)行所述旋轉(zhuǎn)軸的校正，運算用于進(jìn)一步校正假定在所述平動軸產(chǎn)生的誤差的、所述平動軸的校正值。技術(shù)方案4記載的發(fā)明是在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述第I平動軸校正值運算步驟具有理想刀具位置運算步驟，在該步驟中，使用各所述旋轉(zhuǎn)軸的指令值和所述各平動軸的指令值，運算沒有所述幾何誤差時的理想的刀具位置；實際刀具位置運算步驟，在該步驟中，使用各所述旋轉(zhuǎn)軸的指令值、所述各平動軸的指令值、所述幾何參數(shù)、以及在所述旋轉(zhuǎn)軸校正值運算步驟中計算出的所述旋轉(zhuǎn)軸的校正值，運算存在所述幾何誤差時的實際的刀具位置；刀具位置誤差運算步驟，在該步驟中，運算所述理想的刀具位置和所述實際的刀具位置的差分；以及刀具位置坐標(biāo)轉(zhuǎn)換步驟，在該步驟中，對所述差分進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。技術(shù)方案5記載的發(fā)明是在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于，在所述旋轉(zhuǎn)軸校正值運算步驟中，將與所述旋轉(zhuǎn)軸相同的旋轉(zhuǎn)方向的多個所述幾何參數(shù)的和或者和的負(fù)數(shù)作為該旋轉(zhuǎn)軸的校正值。技術(shù)方案6記載的發(fā)明是在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述機(jī)床具有I個所述旋轉(zhuǎn)軸，在所述旋轉(zhuǎn)軸校正值運算步驟中，將與所述旋轉(zhuǎn)軸相同的旋轉(zhuǎn)方向的全部所述幾何參數(shù)的和或者和的負(fù)數(shù)作為該旋轉(zhuǎn)軸的校正值。 技術(shù)方案7記載的發(fā)明是在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述機(jī)床具有2個所述旋轉(zhuǎn)軸，在所述旋轉(zhuǎn)軸校正值運算步驟中，將2個所述旋轉(zhuǎn)軸視為從刀具到被加工物的軸的鏈，將刀具與從刀具起第2個所述旋轉(zhuǎn)軸(以下稱作第2個旋轉(zhuǎn)軸)之間的、與從刀具起第I個所述旋轉(zhuǎn)軸(以下稱作第I個旋轉(zhuǎn)軸)相同的旋轉(zhuǎn)方向的所述幾何參數(shù)的和或者和的負(fù)數(shù)，作為所述第I個旋轉(zhuǎn)軸的校正值，將所述第I個旋轉(zhuǎn)軸與被加工物之間的、與所述第2個旋轉(zhuǎn)軸相同的旋轉(zhuǎn)方向的所述幾何參數(shù)的和或者和的負(fù)數(shù)，作為所述第2個旋轉(zhuǎn)軸的校正值。技術(shù)方案8記載的發(fā)明是在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述機(jī)床具有3個所述旋轉(zhuǎn)軸，在所述旋轉(zhuǎn)軸校正值運算步驟中，將3個所述旋轉(zhuǎn)軸視為從刀具到被加工物的軸的鏈，將刀具與所述第2個旋轉(zhuǎn)軸之間的、與所述第I個旋轉(zhuǎn)軸相同的旋轉(zhuǎn)方向的所述幾何參數(shù)的和或者和的負(fù)數(shù)，作為所述第I個旋轉(zhuǎn)軸的校正值，將所述第I個旋轉(zhuǎn)軸和刀具和第3個所述旋轉(zhuǎn)軸(以下稱作第3個旋轉(zhuǎn)軸)之間的、與所述第2個旋轉(zhuǎn)軸相同的旋轉(zhuǎn)方向的所述幾何參數(shù)的和或者和的負(fù)數(shù)，作為所述第2個旋轉(zhuǎn)軸的校正值，將所述第2個旋轉(zhuǎn)軸與被加工物之間的、與所述第3個旋轉(zhuǎn)軸相同的旋轉(zhuǎn)方向的所述幾何參數(shù)的和或者和的負(fù)數(shù)，作為所述第3個旋轉(zhuǎn)軸的校正值。為了實現(xiàn)上述目的，技術(shù)方案9記載的發(fā)明提供一種機(jī)床的校正值運算方法，在具有2個以上的平動軸和I個以上的具有夾緊機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸的機(jī)床中，對幾何誤差引起的刀具相對于被加工物的位置和姿態(tài)的誤差進(jìn)行校正，其特征在于，該機(jī)床的校正值運算方法具有旋轉(zhuǎn)軸校正值更新運算步驟，在該步驟中，在所述夾緊機(jī)構(gòu)不處于夾緊狀態(tài)的情況下，使用表示所述幾何誤差的幾何參數(shù)運算并更新所述旋轉(zhuǎn)軸的校正值，在所述夾緊機(jī)構(gòu)處于夾緊狀態(tài)的情況下，將所述旋轉(zhuǎn)軸的校正值維持在從前的值；以及第2平動軸校正值運算步驟，在該步驟中，使用各所述旋轉(zhuǎn)軸的指令值以及所述各平動軸的指令值和所述幾何參數(shù)，運算所述平動軸的校正值。技術(shù)方案10記載的發(fā)明是在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于，在所述第2平動軸校正值運算步驟中，還使用所述旋轉(zhuǎn)軸的校正值運算所述平動軸的校正值。技術(shù)方案11記載的發(fā)明是在上述發(fā)明的基礎(chǔ)上，其特征在于，在所述第2平動軸校正值運算步驟中，在所述夾緊機(jī)構(gòu)處于夾緊狀態(tài)的情況下，當(dāng)變更與所述刀具的姿態(tài)的誤差相關(guān)的所述幾何參數(shù)時，運算用于校正由于該變更而產(chǎn)生的所述刀具的位置誤差的變化量的、所述平動軸的校正值。為了實現(xiàn)上述目的，技術(shù)方案12記載的發(fā)明提供一種機(jī)床的校正值運算程序，該機(jī)床的校正值運算程序用于使計算機(jī)執(zhí)行上述的機(jī)床的校正值運算方法。根據(jù)本發(fā)明，能夠通過計算量小的簡單的運算方法，在計算量小的狀態(tài)下計算出不依賴于旋轉(zhuǎn)軸指令值的旋轉(zhuǎn)軸的校正值，校正由于五軸機(jī)等機(jī)床的幾何誤差引起的刀具前端點的位置誤差，并且校正由于幾何誤差引起的刀具的姿態(tài)誤差。另外，根據(jù)本發(fā)明，通過在旋轉(zhuǎn)軸被夾緊的狀態(tài)下不更新而是保持旋轉(zhuǎn)軸的校正值，能夠不在旋轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生過度的載荷地對刀具前端點的位置誤差進(jìn)行校正。


圖I是五軸加工中心的示意圖。圖2是現(xiàn)有示例的由刀具的姿態(tài)誤差引起的平面加工狀態(tài)的示意圖。圖3是執(zhí)行本發(fā)明的控制方法的控制裝置的框線圖。圖4是本發(fā)明第I實施方式的校正值運算的流程圖。圖5是在本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)軸的校正值運算中使用的幾何參數(shù)的開始位置和結(jié)束位置的圖表。圖6是本發(fā)明第2實施方式的校正值運算的流程圖。標(biāo)號說明I :機(jī)座；2 :主軸頭；3 :工作臺；4 :搖架；5 :耳軸；6 :方頭立銑刀(刀具)；7 :工件(被加工物)。具體實施例方式以下，作為本發(fā)明的實施方式的示例，基于適當(dāng)?shù)母綀D對圖I所示的五軸機(jī)中的校正進(jìn)行說明。該校正是由執(zhí)行校正程序的計算機(jī)來進(jìn)行的，該計算機(jī)可以是五軸機(jī)的數(shù)控裝置，也可以是與其連接的獨立的控制裝置，還可以是它們的組合。另外，該方式不限于下述的示例，例如也可以適用于4個軸以下或6個軸以上的機(jī)床，也可以取代通過旋轉(zhuǎn)軸使工作臺3具有兩個自由度的旋轉(zhuǎn),而是使主軸頭2具有兩個自由度的旋轉(zhuǎn),或者使主軸頭2和工作臺3分別具有一個自由度以上的旋轉(zhuǎn)。另外，作為機(jī)床，也可以不采用加工中心(圖I)，而采用車床、復(fù)合加工機(jī)、磨床等。[第I實施方式]圖3是用于執(zhí)行本發(fā)明第I實施方式的控制方法的數(shù)控裝置10的一個示例。當(dāng)被輸入加工程序G時，指令值生成單元11生成各驅(qū)動軸的指令值。校正值運算單元12基于由指令值生成單元11生成的指令值運算各軸的校正值，接收到該指令值與校正值的合計值的伺服指令值轉(zhuǎn)換單元13運算各軸的伺服指令值，并發(fā)送至各軸的伺服放大器14a_14e。各軸的伺服放大器14a_14e分別驅(qū)動伺服電機(jī)15a_15e，控制主軸頭2相對于工作臺3的相對位置以及姿態(tài)。接著，對幾何誤差進(jìn)行說明。將幾何誤差定義成各軸間的3個方向的相對平動誤差以及3個方向的相對旋轉(zhuǎn)誤差，共計6個分量(δχ，δγ, δ ζ, α , β , γ)0從固定在五軸機(jī)的工作臺3上的工件7到固定在主軸頭2上的刀具的軸，按照C軸、A軸、Y軸、X軸、Z、軸的順序連接，如果還考慮Z軸與刀具間以及工件7與C軸間，則存在共計36個幾何誤差。但是，在36個幾何誤差中，由于存在多個處于冗余關(guān)系的幾何誤差，因此，作為最終的幾何誤差，將這些誤差除外。因此，如果將軸的名稱以及各幾何誤差從刀具側(cè)起的序號作為下角標(biāo)表示，則最終的幾何誤差為 δ χ5, δ y5, α 5，β 5，δ y4, δ ζ4, β 4, Y4, Y 3, α 2, β 2, Ct1, β j 共計 13 個。這些幾何誤差按照順序分別是C軸中心位置X方向誤差、C-A軸間的偏離誤差、A軸角度偏離誤差、C-A軸間垂直度、A軸中心位置Y方向誤差、A軸中心位置Z方向誤差、A-X軸間垂直度、A-Y軸間垂直度、X-Y軸間垂直度、Y-Z軸間垂直度、Z-X軸間垂直度、主軸-Y軸間垂直度、主軸-X軸間垂直度。另外，數(shù)控裝置10包括存儲這些幾何誤差的存儲單元(未圖示)O接著，在本實施方式中，說明數(shù)控裝置10執(zhí)行的針對幾何誤差的校正值的運算方法。圖4是第I實施方式的校正值運算的流程圖。在步驟SI中判定是否進(jìn)行刀具姿態(tài)誤差的校正。在不校正刀具姿態(tài)誤差的情況 下，在步驟S2中不運算旋轉(zhuǎn)軸的校正值而將其設(shè)為O。另一方面，在校正刀具姿態(tài)誤差的情況下，在步驟S3中運算旋轉(zhuǎn)軸的校正值。步驟S3的運算將在后面敘述。最后，在步驟S4中進(jìn)行平動軸的校正值的運算。在對步驟S3的運算進(jìn)行說明之前，先對步驟S4的平動軸的校正值的運算方法進(jìn)行說明。在將位于主軸頭2的主軸坐標(biāo)系下的刀具前端點向量Pt轉(zhuǎn)換成位于工作臺3的工件坐標(biāo)系時，如果將使用的刀具的長度設(shè)為t，將X、Y、Z、A、C軸的指令位置分別設(shè)為X、
I、z、a、c，則通過使用下面所示的[公式2]進(jìn)行同次坐標(biāo)轉(zhuǎn)換就能夠求出。即，求出沒有幾何誤差時的工件坐標(biāo)系下的刀具前端點向量P”[公式2]P1 = M5 · M4 · M3 · M2 · M1 · Pt其中、
cost' - sin c Cl O |I O O
suu cosr O OIO ciK</ - - sit； i/ OM, =I, M1 =,
O OI OIOCi)s / O
O(IO I I OOOI
僅
]O O O][IO O.T[I O I) O Γ()
OIOrOI OOO I O O OΜ, =J/, -Af =.P,=
' O O I (Iο O I O O I 二， I
OCl O IOOOlj O O O I : [I另一方面，如接下來的[公式3]所示，通過將各幾何誤差作為轉(zhuǎn)換矩陣配置在上述[公式2]的各軸的轉(zhuǎn)換矩陣間，求出存在幾何誤差時的工件坐標(biāo)系下的刀具前端點向量Pro另外，[公式3]是認(rèn)為幾何誤差微小而將它們的積視為O的近似式。[公式3]Pe = ε 6 · M5 · ε 5 · M4 · ε 4 · M3 · ε 3 · M2 · ε 2 · M1 · ε j · Pt其中權(quán)利要求
1.一種機(jī)床的校正值運算方法，該機(jī)床的校正值運算方法在具有2個以上的平動軸和I個以上的旋轉(zhuǎn)軸的機(jī)床中，對幾何誤差引起的刀具相對于被加工物的位置和姿態(tài)的誤差進(jìn)行校正，其特征在于，該機(jī)床的校正值運算方法具有 旋轉(zhuǎn)軸校正值運算步驟，在該步驟中，使用表示所述幾何誤差的幾何參數(shù)，運算所述旋轉(zhuǎn)軸的校正值；以及 第I平動軸校正值運算步驟，在該步驟中，使用各所述旋轉(zhuǎn)軸的指令值以及所述各平動軸的指令值和所述幾何參數(shù)，運算所述平動軸的校正值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)床的校正值運算方法，其特征在干， 在所述第I平動軸校正值運算步驟中，還使用所述旋轉(zhuǎn)軸的校正值運算所述平動軸的校正值。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)床的校正值運算方法，其特征在干，在所述第I平動軸校正值運算步驟中，通過根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)軸的校正值進(jìn)行所述旋轉(zhuǎn)軸的校正，運算用于進(jìn)一歩校正假定在所述平動軸中產(chǎn)生的誤差的、所述平動軸的校正值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)床的校正值運算方法，其特征在干， 在所述第I平動軸校正值運算步驟中，通過根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)軸的校正值進(jìn)行所述旋轉(zhuǎn)軸的校正，運算用于進(jìn)一歩校正假定在所述平動軸中產(chǎn)生的誤差的、所述平動軸的校正值。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)床的校正值運算方法，其特征在干， 所述第I平動軸校正值運算步驟具有 理想刀具位置運算步驟，在該步驟中，使用各所述旋轉(zhuǎn)軸的指令值和所述各平動軸的指令值，運算沒有所述幾何誤差時的理想的刀具位置； 實際刀具位置運算步驟，在該步驟中，使用各所述旋轉(zhuǎn)軸的指令值、所述各平動軸的指令值、所述幾何參數(shù)以及在所述旋轉(zhuǎn)軸校正值運算步驟中計算出的所述旋轉(zhuǎn)軸的校正值，運算存在所述幾何誤差時的實際的刀具位置； 刀具位置誤差運算步驟，在該步驟中，運算所述理想的刀具位置與所述實際的刀具位置的差分；以及 刀具位置坐標(biāo)轉(zhuǎn)換步驟，在該步驟中，對所述差分進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。
6.根據(jù)權(quán)利要求I 5中的任意一項所述的機(jī)床的校正值運算方法，其特征在干， 在所述旋轉(zhuǎn)軸校正值運算步驟中，將與所述旋轉(zhuǎn)軸相同的旋轉(zhuǎn)方向的多個所述幾何參數(shù)的和或者和的負(fù)數(shù)作為該旋轉(zhuǎn)軸的校正值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機(jī)床的校正值運算方法，其特征在干， 所述機(jī)床具有I個所述旋轉(zhuǎn)軸， 在所述旋轉(zhuǎn)軸校正值運算步驟中，將與所述旋轉(zhuǎn)軸相同的旋轉(zhuǎn)方向的全部所述幾何參數(shù)的和或者和的負(fù)數(shù)作為該旋轉(zhuǎn)軸的校正值。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機(jī)床的校正值運算方法，其特征在干， 所述機(jī)床具有2個所述旋轉(zhuǎn)軸， 在所述旋轉(zhuǎn)軸校正值運算步驟中，將2個所述旋轉(zhuǎn)軸視為從刀具到被加工物的軸的鏈，將刀具與第2個所述旋轉(zhuǎn)軸之間的、與第I個所述旋轉(zhuǎn)軸相同的旋轉(zhuǎn)方向的所述幾何參數(shù)的和或者和的負(fù)數(shù)，作為第I個所述旋轉(zhuǎn)軸的校正值，將第I個所述旋轉(zhuǎn)軸與被加工物之間的、與第2個所述旋轉(zhuǎn)軸相同的旋轉(zhuǎn)方向的所述幾何參數(shù)的和或者和的負(fù)數(shù)，作為第2個所述旋轉(zhuǎn)軸的校正值。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機(jī)床的校正值運算方法，其特征在干， 所述機(jī)床具有3個所述旋轉(zhuǎn)軸， 在所述旋轉(zhuǎn)軸校正值運算步驟中，將3個所述旋轉(zhuǎn)軸視為從刀具到被加工物的軸的鏈，將刀具與第2個所述旋轉(zhuǎn)軸之間的、與第I個所述旋轉(zhuǎn)軸相同的旋轉(zhuǎn)方向的所述幾何參數(shù)的和或者和的負(fù)數(shù)，作為第I個所述旋轉(zhuǎn)軸的校正值，將第I個所述旋轉(zhuǎn)軸與第3個所述旋轉(zhuǎn)軸之間的、與第2個所述旋轉(zhuǎn)軸相同的旋轉(zhuǎn)方向的所述幾何參數(shù)的和或者和的負(fù)數(shù)，作為第2個所述旋轉(zhuǎn)軸的校正值，將第2個所述旋轉(zhuǎn)軸與被加工物之間的、與第3個所述旋轉(zhuǎn)軸相同的旋轉(zhuǎn)方向的所述幾何參數(shù)的和或者和的負(fù)數(shù)，作為第3個所述旋轉(zhuǎn)軸的校正值。
10.一種機(jī)床的校正值運算方法，該機(jī)床的校正值運算方法在具有2個以上的平動軸 和I個以上的具有夾緊機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸的機(jī)床中，對幾何誤差引起的刀具相對于被加工物的位置和姿態(tài)的誤差進(jìn)行校正，其特征在于，該機(jī)床的校正值運算方法具有 旋轉(zhuǎn)軸校正值更新運算步驟，在該步驟中，在所述夾緊機(jī)構(gòu)不處于夾緊狀態(tài)的情況下，使用表示所述幾何誤差的幾何參數(shù)運算并更新所述旋轉(zhuǎn)軸的校正值，在所述夾緊機(jī)構(gòu)處于夾緊狀態(tài)的情況下，將所述旋轉(zhuǎn)軸的校正值維持在從前的值；以及 第2平動軸校正值運算步驟，在該步驟中，使用各所述旋轉(zhuǎn)軸的指令值以及所述各平動軸的指令值和所述幾何參數(shù)，運算所述平動軸的校正值。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的機(jī)床的校正值運算方法，其特征在干， 在所述第2平動軸校正值運算步驟中，還使用所述旋轉(zhuǎn)軸的校正值運算所述平動軸的校正值。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的機(jī)床的校正值運算方法，其特征在干， 在所述第2平動軸校正值運算步驟中，在所述夾緊機(jī)構(gòu)處于夾緊狀態(tài)的情況下，當(dāng)變更與所述刀具的姿態(tài)的誤差相關(guān)的所述幾何參數(shù)時，運算用于校正由于該變更而產(chǎn)生的所述刀具的位置誤差的變化量的、所述平動軸的校正值。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的機(jī)床的校正值運算方法，其特征在干， 在所述第2平動軸校正值運算步驟中，在所述夾緊機(jī)構(gòu)處于夾緊狀態(tài)的情況下，當(dāng)變更與所述刀具的姿態(tài)的誤差相關(guān)的所述幾何參數(shù)時，運算用于校正由于該變更而產(chǎn)生的所述刀具的位置誤差的變化量的、所述平動軸的校正值。
14.一種機(jī)床的校正值運算程序，該機(jī)床的校正值運算程序用于使計算機(jī)執(zhí)行權(quán)利要求I 13中的任意一項所述的機(jī)床的校正值運算方法。
全文摘要
本發(fā)明提供一種機(jī)床的校正值運算方法以及程序，在機(jī)床中，能夠校正幾何誤差引起的刀具前端點的位置誤差并且校正刀具的姿態(tài)誤差，而且計算量小，能夠運算不依賴于旋轉(zhuǎn)軸指令值的旋轉(zhuǎn)軸的校正值。該機(jī)床的校正值運算方法在具有2個以上的平動軸和1個以上的旋轉(zhuǎn)軸的機(jī)床中，校正幾何誤差引起的刀具相對于被加工物的位置和姿態(tài)的誤差，其特征在于，該機(jī)床的校正值運算方法具有旋轉(zhuǎn)軸校正值運算步驟(S3)，在該步驟中，使用表示所述幾何誤差的幾何參數(shù)，運算所述旋轉(zhuǎn)軸的校正值；以及平動軸校正值運算步驟(S4)，在該步驟中，使用各所述旋轉(zhuǎn)軸的指令值以及所述各平動軸的指令值和所述幾何參數(shù)，運算所述平動軸的校正值。
文檔編號G05B19/404GK102736560SQ20121009337
公開日2012年10月17日 申請日期2012年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月4日
發(fā)明者松下哲也 申請人:大隈株式會社