[发明专利]机床

说明书

本申请基于在2011年11月16日申请的日本特愿2011-250592主张优先权，并将其全部内容通过参照而作为本申请的一部分来加以引用。

技术领域

本发明涉及车床、加工中心(machine center)、磨床、钻床等机床，尤其涉及其热位移修正。

背景技术

在车床等机床中，在刀架的进给的控制、主轴移动型车床中的主轴座的进给的控制中，使用包括反馈控制系统的闭环控制。通常，采用利用了附属在伺服电机中的脉冲编码器的半闭环方式，但是为了实现高精度的定位，还有采用通过直线编码器等直线位置检测机构直接读取刀架等的位置来进行控制的全闭环方式的情况。

而且，在机床中，由于切削热量和伴随机械运转的各部位的发热，会发生床身或其他部位的热膨胀、热变形。这种热膨胀、热变形会导致加工精度的降低。虽然也有配备冷却装置来作为对策的机床，但是，为了充分地抑制热膨胀，冷却装置就会大型化，而且仅通过冷却也无法确保加工精度。

因此，一直以来提出了各种通过计量温度来推测机械整体的热位移从而进行刀具的进刀量等的热位移修正的方案。但是，在根据温度推测位移的情况下，在根据温度计算位移的阶段需要进行时间延迟等复杂的计算。温度变化存在多种要因，难以根据温度的计量值高精度地进行热位移修正。因此，还提出了通过线性标尺(linear scale)等计量实际的热位移并进行修正的方案。

如图8所示，例如专利文献1所述的机床为一种车床，其主轴座51位置固定于床身52上，搭载有刀架53的进给座54以能够沿主轴半径方向(X轴方向)移动的方式设置，通过安装在进给座54上的读取部56来读取安装在主轴座51上且沿主轴半径方向延伸的标尺55，由此计量出刀架53的主轴半径方向上的位置。该刀架53的主轴半径方向位置的计量值会根据热位移等而变化。因此，通过根据计量值来修正刀架53的刀具57的进刀量等，能够始终确保适当的加工精度。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2002-144191号公报

在如专利文献1那样仅计量主轴座51与进给座54之间的相对位置的方案中，在产生了刀架53相对于进给座54的热位移的情况下，会在主轴轴心与刀具之间的距离上产生误差。

关于以往的全闭环方式的控制，例如在刀架移动型的车床中，通过直线编码器等直线位置计量器直接读取刀架的移动来进行控制，但是，在直线位置计量器的安装部位产生了热位移的情况下，则无法进行高精度的控制。因此，需要另外设置进行热位移修正的机构。

工件的加工尺寸由工件中心与刀具的刀尖之间的距离而定，因此，只要能够直接检测该距离，就能够高精度地进行加工。但是，直接计量工件中心与刀具的刀尖之间的距离，会导致计量机构与工件或刀具干涉，因此无法实现。

发明内容

本发明的目的在于提供一种机床，其能够对工件中心与刀具的刀尖之间的位移以尽可能接近于直接计量的方式进行计量，从而能够谋求加工精度的提高。

对本发明的激光加工机标注实施方式中所使用的附图标记而进行说明。本发明的机床将支承工件的工件支承机构和支承刀具的刀具支承机构以彼此能够沿着进刀方向相对进退的方式设置在固定基台上，并设有使上述工件支承机构和刀具支承机构相对进退的移动机构，该机床的特征在于，

设有计量工件中心与刀尖间距离(L)的位移量的位移计量机构(30)，上述工件中心与刀尖间距离(L)是上述工件支承机构的中心相当位置(Xw)与刀具支承机构的刀尖相当位置(Xt)之间的上述进刀方向上的距离，

该位移计量机构(30)设在将上述工件以及刀具相对移动的加工移动区域(E)避开了的、上述工件支承机构的中心相当位置(Xw)与刀尖相当位置(Xt)之间的连续的路径(C)上，并计量该连续的路径(C)的位移量(ΔL、ΔL1、ΔL2)，由此计量上述工件中心与刀尖间距离(L)的位移量(ΔL)。

此外，上述的“工件支承机构的中心相当位置(Xw)”是指在位移量的计量方向上被视为工件支承机构的中心的位置，可以相对于与位移量的计量方向正交的方向离开。但是，工件支承机构的中心相当位置(Xw)在位移量的计量方向上位于工件支承机构的中心，且位于工件支承机构上，或位于与工件支承机构一体地沿上述正交方向移动的部件上。而且，“刀尖相当位置(Xt)”是指：在位移量的计量方向上可以多少有些位置上的差异，但接近于刀尖的位置，从而关于热位移的影响，能够与计量刀尖位置的情况同等地对待。