[发明专利]具有三轴加工机用工件设置误差修正部的数值控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及控制对安装在工作台上的工件(加工物)通过至少三个直线轴进行加工的三轴加工机的数值控制装置，特别涉及具有修正设置工件时的设置误差的三轴加工机用工件设置误差修正部的数值控制装置。

背景技术

为使机床的加工变得容易，使用在工作台上固定工件的夹具。在这种情况下，因为通过使用夹具或者工作台自身的倾斜等产生工件对于机床的设置误差(偏移)，所以需要修正这样的设置误差。

例如在下述的专利文献中公开了在加工设置在工作台上的工件时修正工件对于工作台的设置误差(安装误差)的技术。

在日本特开平7-299697号公报中公开了修正上述安装误差的技术。该技术涉及对于安装在夹具上的工件同时进行5轴控制来控制刀具的数值控制装置中的工件的安装误差修正方法，根据数值指令决定在工件的坐标系中的刀具的位置和方向，对于各方向预先进行设定量的误差修正，而且求出满足进行了误差修正后的结果的刀具位置和方向的5轴的坐标值，根据该求出的5轴的坐标值对于各轴的驱动单元给予数值控制指令。

在日本特开2009-15464号公报中，公开了这样的数值控制装置：在加工程序设想的加工物的位置和实际设置的加工物的位置之间有误差，在该加工物在加工过程中进行旋转时，为得到与没有误差时相同的结果，通过进行误差修正前的坐标值进行插补，对于求出的插补后的位置对于每一插补点进行误差修正。

在日本特开2009-93269号公报中，涉及控制使用三个直线轴和两个旋转轴加工在工作台上安装的工件的5轴加工机的数值控制装置，特别公开了具有修正设置工件时的设置误差的工件设置误差修正单元的数值控制装置。

上述三个专利文献各自公开的技术，全部以5轴加工机的数值控制装置为对象，该5轴加工机具有能够控制刀具对于工件的方向的直线轴和旋转轴。即，在5轴加工机中，目的在于通过对于工件的设置误差修正刀具对于工件的位置和方向，来保持原来的指令中的刀具对于工件的位置和方向。

对此，在至少具有三个直线轴的三轴加工机中，虽然不能修正刀具的方向，但是希望修正作为加工点的刀具尖端点的位置。此时，在以能够控制刀具方向的5轴加工机为对象的上述的专利文献公开的方法，因为是以还能够修正刀具方向为前提的修正方法，所以不能适用于三轴加工机。

在以5轴加工机为对象的上述专利文献中，例如如图1所示，在工件位置围绕Y轴有旋转误差(β)时，对于刀具基准点位置(Xc，Yc，Zc)^T以及指令刀具方向(Ic，Jc，Kc)^T如下述(1)式那样进行旋转误差(β)的修正计算，求出修正刀具基准点位置(Xa，Ya，Za)^T以及修正刀具方向(Ia，Ja，Ka)^T。然后作为实现求出的修正刀具方向(Ia，Ja，Ka)^T的旋转轴位置(A、B、C轴等的位置)求出修正旋转轴位置。然后，通过向修正刀具基准点位置(Xa，Ya，Za)^T驱动X、Y、Z轴，向修正旋转轴位置驱动旋转轴(A、B、C轴等)，来修正刀具对于实际工件位置的位置(修正基准点位置)和方向，保持原指令中的刀具对于工件的位置和方向。这里“T”意味转置。但是，以下在转置明确的情况下不特别进行该意思的表记。