JP2020062705A - 工作機械、プログラム及び補正量算出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークの加工開始から良好に熱変位補正を行うとともに、スライド部以外の構成に生じる熱変位も考慮した熱変位補正を行う。【解決手段】工作機械１は、ワークＷと工具とのＸ軸方向における相対位置を調整する第１Ｘ軸スライド部４５と、ドグＤ１と検出部Ｓｐ１とが接触したこと検出する検出手段と、検出手段の検出時における第１Ｘ軸スライド部４５のＸ座標を取得し、温度センサＳｔ１が検出した検出温度を取得し、Ｘ軸方向の熱変位を補正するための補正量を算出する算出手段とを備える。算出手段は、取得した複数のＸ座標に基づいて熱変位の量を示す第１の値を算出し、検出温度に基づいて熱変位の量の推定値を示す第２の値を算出する。算出手段は、ワークＷの加工開始から所定期間内では第１の値を用いて補正量を算出し、所定期間経過後では第２の値を用いて補正量を算出する。【選択図】図３

Description

本発明は、工作機械、プログラム及び補正量算出方法に関する。

従来の工作機械として、特許文献１には、ワーク（被加工物）と工具との相対位置を調整するために所定の軸方向に移動可能なスライド部を備え、スライド部の移動方向における熱変位補正をタッチスイッチの出力に基づき行う工作機械が開示されている。

また、特許文献２には、所定部分に埋設した温度センサの出力に基づき補正対象軸の熱変位補正を行う工作機械が開示されている。

特許第５８８３２６４号公報 特許第３１３６４７２号公報

特許文献１のようにスライド部に対応して設けられるタッチスイッチを利用した技術では、スライド部と共に移動しない他ユニット（例えば主軸台など）に生じる熱変位を考慮した熱変位補正が困難である。

一方、特許文献２のように温度センサを利用した技術では、他ユニットに生じる熱変位を考慮した熱変位補正が可能であるが、図８に示すように、ワークの加工開始から所定期間（例えば数分間）において生じる急激な熱変位を補正することが困難である。これは、当該所定期間においては、温度センサが埋設された部分に十分に熱が伝わりきらず、補正対象の実際の温度と温度センサの検出温度とにずれが生じてしまうことに起因する。

本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、ワークの加工開始から良好に熱変位補正を行うことができるとともに、スライド部以外の構成に生じる熱変位も考慮した熱変位補正を行うことができる工作機械、プログラム及び補正量算出方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る工作機械は、
基台に対して所定の軸方向に移動し、主軸に把持されたワークと該ワークを加工するための工具との前記軸方向における相対位置を調整するスライド部と、
前記スライド部と共に前記軸方向に移動する移動部と、前記軸方向には移動しない不動部とが接触したこと又は所定の距離だけ接近したことを検出する検出手段と、
前記検出手段が検出したことに基づいて検出時における前記スライド部の前記軸方向の位置である軸方向位置を取得し、所定箇所に設けられた温度センサが検出した検出温度を取得し、取得した軸方向位置と検出温度との少なくともいずれかに基づいて前記軸方向の熱変位を補正するための補正量を算出する算出手段と、
目標位置に前記補正量を加味した位置に前記スライド部を移動させる駆動制御手段と、を備え、
前記算出手段は、
各々異なる検出時に取得した複数の軸方向位置に基づいて前記熱変位の量を示す第１の値を算出し、検出温度に基づいて前記熱変位の量の推定値を示す第２の値を算出し、
ワークの加工開始から所定期間内では前記第１の値を用いて前記補正量を算出し、前記所定期間経過後では前記第２の値を用いて前記補正量を算出する。

前記工作機械は、ワークを通すことが可能な中空部と、先端が前記中空部に向く前記工具とを有する工具部をさらに備え、
前記工具部は、前記スライド部とともに前記軸方向に移動可能であり、
前記軸方向はワークの径方向であり、
前記移動部及び前記不動部は、前記軸方向において前記中空部よりも外側に位置する、ようにしてもよい。

前記移動部及び前記不動部は、前記軸方向において前記工具部と重ならない位置にある、ようにしてもよい。

前記不動部は、前記軸方向において前記スライド部よりも外側に位置する接触センサであり、
前記検出手段は、前記移動部が前記接触センサに接触したことを検出する、ようにしてもよい。

前記算出手段は、複数の温度センサの各々から検出温度を取得し、
前記複数の温度センサは、前記スライド部を前記軸方向に移動させるためのボールねじの周囲温度を検出する温度センサと、前記ボールねじ以外の構成の周囲温度を検出する温度センサとを含む、ようにしてもよい。

前記算出手段は、前記所定期間内では、前記第１の値だけでなく前記第２の値も用いて前記補正量を算出する、ようにしてもよい。

上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係るプログラムは、
基台に対して所定の軸方向に移動し、主軸に把持されたワークと該ワークを加工するための工具との前記軸方向における相対位置を調整するスライド部と、
前記スライド部と共に前記軸方向に移動する移動部と、前記軸方向には移動しない不動部とが接触したこと又は所定の距離だけ接近したことを検出する検出手段と、を備える工作機械における前記軸方向の熱変位に応じた補正量を算出するためのプログラムであって、
コンピュータに、
前記検出手段が検出したことに基づいて検出時における前記スライド部の前記軸方向の位置である軸方向位置を取得する処理と、
前記工作機械の所定箇所に設けられた温度センサが検出した検出温度を取得する処理と、
取得した軸方向位置と検出温度との少なくともいずれかに基づいて前記熱変位を補正するための補正量を算出する算出処理と、を実行させ、
前記算出処理では、
各々異なる検出時に取得した複数の軸方向位置に基づいて前記熱変位の量を示す第１の値を算出し、検出温度に基づいて前記熱変位の量の推定値を示す第２の値を算出し、
ワークの加工開始から所定期間内では前記第１の値を用いて前記補正量を算出し、前記所定期間経過後では前記第２の値を用いて前記補正量を算出する。

上記目的を達成するため、本発明の第３の観点に係る補正量算出方法は、
基台に対して所定の軸方向に移動し、主軸に把持されたワークと該ワークを加工するための工具との前記軸方向における相対位置を調整するスライド部と、
前記スライド部と共に前記軸方向に移動する移動部と、前記軸方向には移動しない不動部とが接触したこと又は所定の距離だけ接近したことを検出する検出手段と、を備える工作機械における前記軸方向の熱変位に応じた補正量を算出する補正量算出方法であって、
前記検出手段が検出したことに基づいて検出時における前記スライド部の前記軸方向の位置である軸方向位置を取得するステップと、
前記工作機械の所定箇所に設けられた温度センサが検出した検出温度を取得するステップと、
取得した軸方向位置と検出温度との少なくともいずれかに基づいて前記熱変位を補正するための補正量を算出する算出ステップと、を備え、
前記算出ステップでは、
各々異なる検出時に取得した複数の軸方向位置に基づいて前記熱変位の量を示す第１の値を算出し、検出温度に基づいて前記熱変位の量の推定値を示す第２の値を算出し、
ワークの加工開始から所定期間内では前記第１の値を用いて前記補正量を算出し、前記所定期間経過後では前記第２の値を用いて前記補正量を算出する。

本発明によれば、ワークの加工開始から良好に熱変位補正を行うことができるとともに、スライド部以外の構成に生じる熱変位も考慮した熱変位補正を行うことができる。

本発明の一実施形態に係る工作機械をＸ軸方向から見た模式図である。 （ａ）は、主に第１加工機構をＺ軸方向から見た図である。（ｂ）は、第２加工機構をＺ軸方向から見た図である。 工作機械をＹ軸方向から見た図である。 温度センサの設置態様例を示す図である。 工作機械をＸ軸方向から見た図であり、主に所定の温度センサの設置箇所を説明するための図である。 基準位置取得処理のフローチャートである。 熱変位補正処理のフローチャートである。 従来の温度センサを利用する技術で生じていた、熱変位補正が困難となる期間を説明するための図である。

本発明の一実施形態に係る工作機械について、図面を参照して説明する。図１に示す工作機械１は、２つの主軸で円柱状の被加工物（ワーク）Ｗの前面及び背面を加工する多機能旋盤として構成されている。

以下では説明の理解を容易にするため、ワークＷの中心線に沿う水平方向を「Ｚ軸方向」といい、鉛直方向を「Ｙ軸方向」といい、Ｙ軸及びＺ軸方向に垂直な水平方向を「Ｘ軸方向」という。また、図中に矢印で示した、Ｘ、Ｙ、Ｚの各軸において矢印の向く方向を＋側とする。

工作機械１は、主に図１に示すように、工作機械１全体の台であるベッド２と、第１加工機構Ｍ１と、第２加工機構Ｍ２と、検出機構２００と、温度センサＳｔ（図４参照）と、制御部３００と、を備える。

（第１加工機構Ｍ１）
第１加工機構Ｍ１は、ワークＷの前面（＋Ｚ軸方向に向く面）及び側面を加工する機構であり、ワーク保持部２０と、第１Ｚ軸スライド機構３０と、工具移動機構４０と、を備える。

ワーク保持部２０は、主軸２１と、主軸２１を回転可能に支持する主軸台２２と、を備える。主軸台２２には、ワーク回転用モータ（図示せず）が内蔵されている。このワーク回転用モータは、主軸２１に備えられたチャック２１ａが把持するワークＷを回転させる。

第１Ｚ軸スライド機構３０は、ワーク保持部２０をＺ軸方向に移動させるための機構であり、ベッド２上に取り付けられた軸受部３１と、軸受部３１に軸支されてＺ軸方向に延びるボールねじ３２と、ボールねじ３２を回転させる第１Ｚ軸モータ３３と、主軸台２２が設置される第１Ｚ軸スライド部３４と、を備える。第１Ｚ軸スライド部３４は、ボールねじ３２と嵌合するナット３５を有する。ナット３５は、ボールねじ３２が回転するとＺ軸方向に移動する。
第１Ｚ軸スライド機構３０は、第１Ｚ軸モータ３３でボールねじ３２を回転させることで、ナット３５と共に第１Ｚ軸スライド部３４を移動させ、ワーク保持部２０をＺ軸方向に移動させる。したがって、第１加工機構Ｍ１では、ワークＷをチャック２１ａで保持して前記ワーク回転用モータによって回転させながら、ワークＷをＺ軸方向に移動させることができる。

工具移動機構４０は、ワークＷを加工するための工具Ｔｆ（図２（ａ）参照）をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させるための機構であり、ベッド２に固定された固定台４１と、固定台４１に設けられたＸ軸移動部４４と、Ｘ軸移動部４４に設けられたＹ軸移動部５０と、を備える。

固定台４１は、Ｘ軸方向に延びるレール部Ｒｘ１と、Ｚ軸方向に貫通する空洞部４１Ｈに取付けられた中空のフランジ４３ａと、フランジ４３ａの内面に取付けられたガイドブッシュ４３ｂと、を備える。ガイドブッシュ４３ｂは、ワークＷの保持や移動を補助する。また、固定台４１は、図３に示すように、第１Ｘ軸スライド機構１０を備える。

第１Ｘ軸スライド機構１０は、Ｘ軸移動部４４をＸ軸方向に移動させるための機構であり、固定台４１に取り付けられた軸受部１１と、軸受部１１に軸支されてＸ軸方向に延びるボールねじ１２と、ボールねじ１２を回転させる第１Ｘ軸モータ１３と、を備える。ボールねじ１２と嵌合するナット１５は、ボールねじ１２が回転するとＸ軸方向に移動する。第１Ｘ軸スライド機構１０は、第１Ｘ軸モータ１３でボールねじ１２を回転させることで、ナット１５が設けられた後述の第１Ｘ軸スライド部４５をＸ軸方向に移動させる。

Ｘ軸移動部４４は、第１Ｘ軸スライド機構１０によってレール部Ｒｘ１上をＸ軸方向に移動する部分であり、第１Ｘ軸スライド部４５と、ガイド溝部Ｇｘ１、軸受部４６と、ボールねじ４７、及びＹ軸モータ４８と、を備える。

第１Ｘ軸スライド部４５は、略平板状の形態を有する。ボールねじ４７は、図１に示すように、この第１Ｘ軸スライド部４５の内部に収納されている。ガイド溝部Ｇｘ１は、Ｘ軸方向に延び、当該略平板状の一方の面に設けられている。ガイド溝部Ｇｘ１は、固定台４１のレール部Ｒｘ１と係合する。当該略平板状の他方の面には、図３に示すように、Ｙ軸方向に延びるガイド溝部Ｇｙ１が設けられている。ガイド溝部Ｇｙ１は、Ｙ軸移動部５０のＹ軸方向への移動を案内する。第１Ｘ軸スライド部４５には、主軸２１に把持されたワークＷが貫通しうる中空部４５Ｈが形成されている。軸受部４６は、ボールねじ４７を回転可能に軸支し、このように軸支されたボールねじ４７は、Ｙ軸方向に延びるように配置され、Ｙ軸モータ４８によって回転される。

Ｙ軸移動部５０は、ガイド溝部Ｇｙ１に沿ってＹ軸方向に移動する部分であり、Ｙ軸スライド部５１と、Ｙ軸スライド部５１に設けられた工具保持部５２及びナット５３と、を備える。なお、Ｙ軸移動部５０は、Ｘ軸移動部４４に設けられているため、第１Ｘ軸スライド機構１０によってＸ軸移動部４４がＸ軸方向に移動すると、Ｙ軸移動部５０もＸ軸方向に移動する。

Ｙ軸スライド部５１は、略平板状の形態を有する。当該略平板状の主面（Ｙ軸と平行な面）には、主軸２１に把持されたワークＷが貫通しうる中空部５１Ｈが形成されている。
工具保持部５２は、Ｙ軸スライド部５１の主面上に設けられている。工具保持部５２は、図２（ａ）に示すように、中空部５１Ｈの左右の端に沿うようにして配設される。工具保持部５２は、複数のバイト、ドリル等から構成される工具Ｔｆを保持する。工具Ｔｆは、例えば、図２（ａ）に示すように、Ｘ軸方向且つ中空部５１Ｈの中央部に向く９本のバイトと、−Ｚ軸方向に向く４本のドリル（図２で点線で示した）と、から構成されている。工具Ｔｆを構成するバイトは、ワークＷを切断する切断用バイトを含む。また、工具Ｔｆを構成するドリルによって、ワークＷの正面を加工することができる。
Ｙ軸スライド部５１の工具保持部５２が設けられた面の裏面には、Ｙ軸方向に沿って延びるレール部Ｒｙ１が設けられている。レール部Ｒｙ１は、第１Ｘ軸スライド部４５に設けられたガイド溝部Ｇｙ１内を摺動可能である。
第１加工機構Ｍ１は、Ｙ軸モータ４８でボールねじ４７を回転させ、これにより、ボールねじ４７と嵌合するナット５３を移動させることで、Ｙ軸移動部５０をＹ軸方向に移動させる。

上記構成により、工具移動機構４０のＸ軸移動部４４はＸ軸方向に、Ｙ軸移動部５０はＹ軸方向に移動可能となっている。それに伴い、工具ＴｆもＸ軸及びＹ軸方向に移動可能となっている。

（第２加工機構Ｍ２）
第２加工機構Ｍ２は、ワークＷの背面（−Ｚ軸方向に向く面）及び側面を加工する機構であり、ワーク保持部７０と、第２Ｚ軸スライド機構８０と、第２Ｘ軸スライド機構９０と、工具台１００と、を備える。

ワーク保持部７０は、主軸７１と、主軸７１を回転可能に支持する主軸台７２と、を備える。主軸台７２には、ワーク回転用モータ（図示せず）が内蔵されている。このワーク回転用モータは、主軸７１に備えられたチャック７１ａが把持するワークＷを回転させる。主軸台７２は、第２Ｘ軸スライド機構９０の後述する第２Ｘ軸スライド部９１上に設置されている。

第２Ｚ軸スライド機構８０は、ワーク保持部７０をＺ軸方向に移動させるための機構であり、ベッド２上に固定された固定台６０に設けられた軸受部８１及び軸受部６１と、軸受部８１及び軸受部６１に軸支されてＺ軸方向に延びるボールねじ８２と、ボールねじ８２を回転させる第２Ｚ軸モータ８３と、第２Ｘ軸スライド機構９０が設置される第２Ｚ軸スライド部８４と、図３に示すように、固定台６０の上に設けられたレール部Ｒｚ２と、を備える。なお、軸受部８１はボールねじ８２の第２Ｚ軸モータ８３側を受け、軸受部６１はボールねじ８２の先端部を受ける。
第２Ｚ軸スライド部８４は、ボールねじ８２と嵌合するナット８５及びＺ軸方向に延びるガイド溝部Ｇｚ２（図２（ｂ）参照）を有する。ナット８５は、ボールねじ８２が回転するとＺ軸方向に移動する。ガイド溝部Ｇｚ２は、レール部Ｒｚ２と係合する。
第２Ｚ軸スライド機構８０は、第２Ｚ軸モータ８３でボールねじ８２を回転させることで、ナット８５と共に第２Ｚ軸スライド部８４を移動させる。これにより、ワーク保持部７０は、Ｚ軸方向に延びたレール部Ｒｚ２上を移動することができる。

第２Ｘ軸スライド機構９０は、ワーク保持部７０をＸ軸方向に移動させるための機構であり、図２（ｂ）等に示すように、第２Ｘ軸スライド部９１と、第２Ｚ軸スライド部８４上に設けられた軸受部９２と、軸受部９２に軸支されてＸ軸方向に延びるボールねじ９３と、ボールねじ９３を回転させる第２Ｘ軸モータ９４と、を備える。
第２Ｘ軸スライド部９１上には、主軸台７２が設置されている。第２Ｘ軸スライド部９１は、そのＹ軸方向下方に、ボールねじ９３と嵌合するナット９５（図３参照）及びＸ軸方向に延びるガイド溝部Ｇｘ２（図１、図３参照）を有する。ナット９５は、ボールねじ９３が回転するとＸ軸方向に移動する。ガイド溝部Ｇｘ２は、図１に示すようにレール部Ｒｘ２と係合する。
第２Ｘ軸スライド機構９０は、第２Ｘ軸モータ９４でボールねじ９３を回転させることで、ナット９５と共に第２Ｘ軸スライド部９１を移動させる。これにより、ワーク保持部７０は、Ｘ軸方向に延びたレール部Ｒｘ２上を移動することができる。なお、第２Ｘ軸スライド機構９０は、第２Ｚ軸スライド機構８０上に配置されているため、第２Ｚ軸スライド機構８０によって第２Ｚ軸スライド部８４がＺ軸方向に移動することで第２Ｘ軸スライド部９１もＺ軸方向に移動する。

上記構成により、ワーク保持部７０に保持されたワークＷは、Ｘ軸及びＺ軸方向に移動可能となっている。

工具台１００は、先端が＋Ｚ軸方向に向くように取り付けられたドリル、タップ、ターニングバイト、ボーリングバイト等の工具Ｔｒを保持する。本実施形態では、工具Ｔｒは、複数あり、例えば、図３に示すように、４つの工具ＴｒがＸ軸方向に所定の間隔を空けて設けられることで、櫛歯状になっている。
工具台１００は、図２（ａ）に示すように、ベッド２に設けられた支持部材１０１に支持され、ベッド２に対して不動となっている。工具台１００が保持する工具Ｔｒ（図３参照）は、その先端（例えば、軸中心）が、第２加工機構Ｍ２のワーク保持部７０が保持するワークＷの軸中心に位置する高さとなるように配置されている。

（検出機構２００）
検出機構２００は、検出部Ｓｐ１〜Ｓｐ３と、ドグＤ１〜Ｄ３とを備える。検出部Ｓｐ１，Ｓｐ２とドグＤ１，Ｄ２とは、第１加工機構Ｍ１に設けられる。検出部Ｓｐ３とドグＤ３とは、第２加工機構Ｍ２に設けられる。検出部Ｓｐ１〜Ｓｐ３の各々は、例えばタッチスイッチから構成される。

検出部Ｓｐ１は、第１加工機構Ｍ１の第１Ｘ軸スライド機構１０におけるＸ軸方向の熱変位（主に、Ｘ軸方向に延びるボールねじ１２に起因する熱変位）を測定するために設けられている。ボールねじ１２は、第１Ｘ軸モータ１３によって支持されているため、第１Ｘ軸モータ１３等の発熱により熱変位が生じると−Ｘ軸方向に伸びる。

検出部Ｓｐ１は、その先端部がドグＤ１に接触すると、接触したことを示すＯＮ信号を制御部３００に供給する。ドグＤ１は、図３に示すように、第１Ｘ軸スライド部４５の側面（−Ｘ方向に向く面）の一部として構成されている。ドグＤ１は、第１Ｘ軸スライド部４５の移動に伴いＸ軸方向に移動する。検出部Ｓｐ１は、図２及び図３に示すように、固定台４１から迫り出した取付部４１ａに取り付けられている。このように取り付けられた検出部Ｓｐ１は、ベッド２に対して不動であり、Ｘ軸方向には移動しない。検出部Ｓｐ１とドグＤ１とは、Ｘ軸方向において互いに対向する位置に配設されている。検出部Ｓｐ１とドグＤ１とは、ドグＤ１が第１Ｘ軸スライド部４５の移動により−Ｘ軸方向に所定量だけ移動すると接触する。

特に、図３に示すように、ドグＤ１（第１Ｘ軸スライド部４５と共にＸ軸方向に移動する移動部）及び検出部Ｓｐ１（Ｘ軸方向には移動しない不動部）は、Ｘ軸方向において中空部５１Ｈよりも外側に位置する。また、ドグＤ１及び検出部Ｓｐ１は、Ｘ軸方向においてＹ軸スライド部５１（工具部の一例）と重ならない位置にある。つまり、ドグＤ１と検出部Ｓｐ１とは、ワークＷに向く工具Ｔｆから離れた位置にある。このようにすることで、ワークＷの加工において発生する切粉がドグＤ１及び検出部Ｓｐ１に付着することを抑制し、検出精度の低下を防止することができる。

また、検出部Ｓｐ１は、Ｘ軸方向において第１Ｘ軸スライド部４５よりも外側に位置する。このように、信号を出力する検出部Ｓｐ１を、第１Ｘ軸スライド部４５のように可動する部分に設けずに、ベッド２に対して不動となる部分に設けることにより、検出部Ｓｐ１に加わる振動を抑制することができ、検出精度の低下を防止することができる。

検出部Ｓｐ２は、第１加工機構Ｍ１のＹ軸移動部５０におけるＹ軸方向の熱変位（主に、Ｙ軸方向に延びるボールねじ４７に起因する熱変位）を測定するために設けられている。ボールねじ４７は、Ｙ軸モータ４８によって支持されているため、Ｙ軸モータ４８等の発熱により熱変位が生じると−Ｙ軸方向に伸びる。

検出部Ｓｐ２は、その先端部がドグＤ２に接触すると、接触したことを示すＯＮ信号を制御部３００に供給する。ドグＤ２は、図１に示すように、第１Ｘ軸スライド部４５に設けられており、Ｙ軸方向には移動しない。検出部Ｓｐ２は、図１に示すように、Ｙ軸スライド部５１から−Ｚ方向に迫り出し、第１Ｘ軸スライド部４５の裏側に至る取付部５１ａに取り付けられている。このように取り付けられた検出部Ｓｐ２は、Ｙ軸スライド部５１の移動に伴いＹ軸方向に移動する。検出部Ｓｐ２とドグＤ２とは、Ｙ軸方向において互いに対向する位置に配設されている。検出部Ｓｐ２とドグＤ２とは、検出部Ｓｐ２がＹ軸スライド部５１の移動により−Ｙ軸方向に所定量だけ移動すると接触する。

検出部Ｓｐ３は、第２加工機構Ｍ２の第２Ｚ軸スライド機構８０におけるＺ軸方向の熱変位（主に、Ｚ軸方向に延びるボールねじ８２に起因する熱変位）を測定するために設けられている。ボールねじ８２は、第２Ｚ軸モータ８３によって支持されているため、第２Ｚ軸モータ８３等の発熱により熱変位が生じると−Ｚ軸方向に伸びる。

検出部Ｓｐ３は、その先端部がドグＤ３に接触すると、接触したことを示すＯＮ信号を制御部３００に供給する。ドグＤ３は、図３に示すように、固定台６０から＋Ｘ方向に突出して設けられている。ドグＤ３は、ベッド２に対して不動であり、Ｚ軸方向には移動しない。検出部Ｓｐ３は、図３に示すように、第２Ｚ軸スライド部８４から＋Ｚ方向に迫り出す取付部８４ａに取り付けられている。このように取り付けられた検出部Ｓｐ３は、第２Ｚ軸スライド部８４の移動に伴いＺ軸方向に移動する。検出部Ｓｐ３とドグＤ３とは、Ｚ軸方向において互いに対向する位置に配設されている。検出部Ｓｐ３とドグＤ３とは、検出部Ｓｐ３が第２Ｚ軸スライド部８４の移動により＋Ｚ軸方向に所定量だけ移動すると接触する。

（温度センサＳｔ）
温度センサＳｔは、例えばサーミスタから構成され、複数設けられている。複数の温度センサＳｔは、それぞれの設置箇所における検出温度を示す信号を制御部３００に出力する。温度センサＳｔは、図４に示すように設置箇所に直接挿入されるか、設置箇所に固定された金属製（例えばステンレス製）のブロックに挿入される態様（埋設態様）で設けられている。なお、例外として、後述する温度センサＳｔ８は、埋設態様で設けられてはいない。

以下、複数の温度センサＳｔの各々を設置箇所毎に符号を付し、温度センサＳｔ１〜Ｓｔ８とする。温度センサＳｔ１、Ｓｔ４、Ｓｔ７、Ｓｔ８の各設置箇所を図３に示す。温度センサＳｔ２、Ｓｔ３、Ｓｔ５の各設置箇所を図５に示す。温度センサＳｔ６の設置箇所を図２（ａ）に示す。

温度センサＳｔ１〜Ｓｔ３は、第１加工機構Ｍ１に設けられている。
温度センサＳｔ１は、Ｘ軸方向に延びるボールねじ１２の周囲温度を検出するものであり、例えば、固定台４１における軸受部１１の近傍位置に設けられている。
温度センサＳｔ２は、Ｙ軸方向に延びるボールねじ４７の周囲温度を検出するものであり、例えば、第１Ｘ軸スライド部４５における軸受部４６の近傍位置に設けられている。
温度センサＳｔ３は、固定台４１の周囲温度を検出するものであり、例えば、固定台４１における空洞部４１Ｈの上方部分に設けられている。

温度センサＳｔ４〜Ｓｔ６は、第２加工機構Ｍ２に設けられている。
温度センサＳｔ４は、Ｘ軸方向に延びるボールねじ９３の周囲温度を検出するものであり、例えば、第２Ｚ軸スライド部８４における軸受部９２の近傍位置に設けられている。
温度センサＳｔ５は、Ｚ軸方向に延びるボールねじ８２の周囲温度を検出するものであり、例えば、固定台６０における軸受部６１の近傍位置に設けられている。
温度センサＳｔ６は、工具台１００の工具Ｔｒ（図３参照）の周囲温度を検出するものであり、例えば、支持部材１０１における工具台１００の近傍位置に設けられている。

温度センサＳｔ７は、ベッド２の周囲温度を検出するものであり、例えば、ベッド２の脚部２ａに設けられている。
温度センサＳｔ８は、室温（つまり、工作機械１自体の周囲温度）を検出するものであり、埋設されない態様で工作機械１における所定箇所に設けられている。

（制御部３００）
制御部３００は、工作機械１の各部の動作を制御するものであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵによる処理の手順を定義したプログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、ユーザによる適当な数値入力等を受けて実行されるプログラム及び必要な情報を一時的に記憶しておくＲＡＭ（Random Access Memory）、計時を行うタイマなどを備える。制御部３００のＲＯＭ内には、後述する「基準位置取得処理」及び「熱変位補正処理」を実行するためのプログラムＰＧ（図１参照）が予め記憶されており、ＣＰＵは、これらプログラムを読み出し、実行する。なお、制御部３００は、ＣＰＵと他の専用回路とが協働して工作機械１の各部の動作を制御するものであってもよい。

制御部３００は、数値制御（ＮＣ（Numerical Control））によって、ワーク保持部２０をＺ軸方向に、工具保持部５２をＸ軸及びＹ軸方向に移動させ、ワークＷと工具Ｔｆとの相対的な位置関係を適切に設定する。具体的には、第１加工機構Ｍ１のワーク回転用モータ、第１Ｚ軸モータ３３、第１Ｘ軸モータ１３、Ｙ軸モータ４８を駆動制御することによって、上記関係を実現する。また、制御部３００は、数値制御によって、ワーク保持部７０をＸ軸及びＺ軸方向に移動させ、ワークＷと工具Ｔｒとの相対的な位置関係を適切に設定する。具体的には、第２加工機構Ｍ２のワーク回転用モータ、第２Ｚ軸モータ８３、第２Ｘ軸モータ９４を駆動制御することによって、上記関係を実現する。

次に、上記構成の工作機械１によるワークＷの加工について説明する。本実施形態に係る工作機械１においては、まず第１加工機構Ｍ１においてワークＷの一次加工を行い、次に、第２加工機構Ｍ２において一次加工が施されたワークＷをさらに加工する（二次加工を行う）。この加工は、制御部３００の制御の下で行われる。

（ワークの加工について）
（１）一次加工
制御部３００は、工具保持部５２の複数の工具Ｔｆのうち所定の工具Ｔｆを割り出し、ワークＷを加工する。具体的には、Ｙ軸モータ４８を駆動し、所望の工具ＴｆがワークＷと同じ高さに位置するようにＹ軸移動部５０を移動させる。次に、制御部３００は、ワーク回転用モータと第１Ｚ軸モータ３３を駆動し、ワークＷを回転させながらＺ軸方向に移動させ、また、これと同時又は時間差で第１Ｘ軸モータ１３を駆動し、第１Ｘ軸スライド機構１０によりＸ軸移動部４４をワークＷに向けて移動させる。
このようにして、バイト、ドリル等の工具ＴｆをワークＷの前面又は側面に当接させ、第１加工機構Ｍ１は、ワークＷを一次加工する。

（２）二次加工
一次加工を終えると、制御部３００は、第２Ｚ軸モータ８３及び第２Ｘ軸モータ９４を駆動し、ワーク保持部７０を移動させて、一次加工されたワークＷを、チャック７１ａに把持させる。続いて、制御部３００は、ワーク回転用モータと第１Ｘ軸モータ１３を駆動し、第１Ｘ軸スライド部４５をワークＷに向けて移動させ、工具Ｔｆの切断用バイトにより、ワークＷを所望の位置で切断する。なお、図１等では、このようにワークＷが切断された後の状態を示している。
続いて、制御部３００は、工具台１００の複数の工具Ｔｒのうち、所定の工具Ｔｒを割り出し、主軸７１を回転させながら、第２Ｚ軸スライド機構８０及び第２Ｘ軸スライド機構９０により、把持したワークＷの背面又は側面に選択した工具Ｔｒに当接させ、さらにワークＷを加工する。
このようにして、第２加工機構Ｍ２は、ワークＷを二次加工する。

以上のようにワークＷを加工する工作機械１は、所定の工具Ｔｆ，Ｔｒの位置を割り出す際、測定対象の軸方向の熱変位に応じた「補正量」を加味した位置に割り出す。つまり、所定の工具Ｔｆ，ＴｒとワークＷとの相対位置を、設定された目標位置とする際には、当該目標位置に補正量を加味した位置とする。

ここからは、補正量を算出するための処理について説明する。制御部３００は、まず、後述の第１熱変位量を求めるための基準となる基準位置を取得する「基準位置取得処理」を実行し、その後に「熱変位補正処理」を実行する。

なお、制御部３００は、第１加工機構Ｍ１におけるＸ軸方向の熱変位と、第１加工機構Ｍ１におけるＹ軸方向の熱変位と、第２加工機構Ｍ２におけるＺ軸方向の熱変位とを補正可能であるが、各方向の熱変位補正の手法は同様である。そのため、以下では、主に第１加工機構Ｍ１におけるＸ軸方向の熱変位について説明する。

（基準位置取得処理）
図６のフローチャートを参照して、制御部３００が実行する基準位置取得処理を説明する。この処理は、例えば、工作機械１の電源を投入したことを条件に開始される。

基準位置取得処理を開始すると、制御部３００は、まず、第１Ｘ軸スライド部４５を検出待機位置に移動させる（ステップＳ１１）。具体的に、制御部３００は、第１Ｘ軸モータ１３を駆動し、第１Ｘ軸スライド部４５を、ドグＤ１が検出部Ｓｐ１の先端部に近接する検出待機位置まで移動させる。検出待機位置は、ドグＤ１と検出部Ｓｐ１とが移動の反動によって誤って当接しない程度に両者の間に間隔を空けた位置であり、例えば、ドグＤ１と検出部Ｓｐ１先端との間の距離が、数ｍｍになる位置である。

続いて、制御部３００は、第１Ｘ軸モータ１３を駆動し、第１Ｘ軸スライド部４５を−Ｘ方向に移動させることで、検出を開始する（ステップＳ１２）。これにより、ドグＤ１は、徐々に検出部Ｓｐ１に近づいていく。ドグＤ１が検出部Ｓｐ１の先端部に接触すると、検出部Ｓｐ１は、検出信号（ＯＮ信号）を制御部３００に供給する。制御部３００は、この検出信号を受信することで、検出部Ｓｐ１がドグＤ１に接触したことを検出し、また、検出信号を受信した時点でのＸ座標を取得し（ステップＳ１３）、ＲＡＭ等に記憶する。ここで取得するＸ座標は、予め定められた任意の原点位置（Ｘ＝０）に対する座標である。原点位置としては、例えば、第１Ｘ軸スライド部４５が最も−Ｘ軸方向に移動した際の所定位置（例えばボールねじ１２の先端位置）などであればよい。制御部３００は、例えば、検出信号を受信した時点の第１Ｘ軸モータ１３の回転数（回転数＝回転角度／３６０°）にボールねじ１２のリード（ボールねじ１２の１回転あたりにナット１５がＸ軸方向に進む距離）を掛けることにより、検出信号を受信した時点のＸ座標を取得する。制御部３００は、取得したＸ座標を基準位置として記憶する。この基準位置は、後述の第１熱変位量を算出する際に用いられる。ステップＳ１３の処理の実行後、基準位置取得処理は終了する。

次に、熱変位補正処理について、図７のフローチャートを参照して説明する。

（熱変位補正処理）
制御部３００は、例えば、ワークＷの加工開始の指示を示す信号（以下、加工開始指示と言う。）を受け付けたことを条件に、熱変位補正処理を開始する。

まず、制御部３００は、加工開始指示を受けてから、予め定めた所定期間が経過しているか否かを判別する（ステップＳ２０）。所定期間は、温度センサＳｔのみを利用した場合に良好な熱変位補正が困難となる期間（図８参照）よりも長い期間（例えば数分間）であり、予めＲＯＭ内に記憶されている。

所定期間が経過していない場合（ステップＳ２０；Ｎｏ）、制御部３００は、前述のステップＳ１１と同様に、第１Ｘ軸スライド部４５を検出待機位置に移動させる（ステップＳ２１）。以降、制御部３００は、ステップＳ２１〜Ｓ２３の処理を実行するが、これらの処理は、前述のステップＳ１１〜Ｓ１３と同様である。

制御部３００は、検出部Ｓｐ１から検出信号を受信した時点におけるＸ座標を取得し（ステップＳ２３）、ＲＡＭ等に記憶すると、第１熱変位量αを算出する（ステップＳ２４）。具体的には、制御部３００は、ステップＳ２３で取得したＸ座標からステップＳ１３で取得した基準位置としてのＸ座標を減算した値を第１熱変位量αとして算出する。αが正の値であれば熱変位によってボールねじ１２がαだけ伸びていることになる。一方、αが負の値であれば、熱変位によってボールねじ１２がαだけ縮んでいることになる。

続いて、制御部３００は、第１Ｘ軸スライド部４５を加工待機位置に移動させてから、ワークＷの加工を開始する（ステップＳ２５）。加工待機位置は、例えば、検出待機位置と同様の位置などであればよい。

ステップＳ２５におけるワークＷの加工は、前述の（ワークの加工について）で説明した手順（１）、（２）のように行われる。
所定期間が経過していない場合（ステップＳ２０；Ｎｏ）においては、ステップＳ２４で取得した第１熱変位量αをそのまま補正量とし、当該補正量を加味した位置に第１Ｘ軸スライド部４５を移動させる。具体的に、制御部３００は、予め設定された第１Ｘ軸スライド部４５の目標座標をＸ＝Ａとすれば、当該目標座標に補正量αを加味した補正目標座標（Ｘ＝Ａ＋α）の位置に、第１Ｘ軸スライド部４５を移動させることで、第１加工機構Ｍ１にワークＷを加工させる。

一方、所定期間が経過している場合（ステップＳ２０；Ｙｅｓ）、制御部３００は、温度センサＳｔ１〜Ｓｔ８の各出力に基づき、各所の検出温度Ｔ１〜Ｔ８を取得する（ステップＳ２６）。

続いて、制御部３００は、取得した検出温度Ｔ１〜Ｔ８と、予めＲＯＭ内に記憶した補正式（数式のデータ）とに基づき、第２熱変位量βを算出する（ステップＳ２７）。例えば、補正式は、予め定められた係数をａ〜ｉとして、「β＝ａ・Ｔ１＋ｂ・Ｔ２＋ｃ・Ｔ３＋ｄ・Ｔ４＋ｅ・Ｔ５＋ｆ・Ｔ６＋ｇ・Ｔ７＋ｈ・Ｔ８＋ｉ」で表される式である。なお、係数ａ〜ｉは、重回帰分析により予め決定することができる。制御部３００は、取得した検出温度Ｔ１〜Ｔ８を補正式に代入し、第２熱変位量βを算出する。

続いて、制御部３００は、前記と同様にワークＷの加工を開始する（ステップＳ２５）。ただし、所定期間が経過している場合（ステップＳ２０；Ｙｅｓ）においては、ステップＳ２７で取得した第２熱変位量βをそのまま補正量とし、当該補正量を加味した位置に第１Ｘ軸スライド部４５を移動させる。具体的に、制御部３００は、予め設定された第１Ｘ軸スライド部４５の目標座標をＸ＝Ａとすれば、当該目標座標に補正量βを加味した補正目標座標（Ｘ＝Ａ＋β）の位置に、第１Ｘ軸スライド部４５を移動させることで、第１加工機構Ｍ１にワークＷを加工させる。

制御部３００は、１つのワークＷの加工を終えると、処理をステップＳ２０に戻す。制御部３００は、加工終了の指示を示す信号を受信するまで、上記処理を繰り返し実行する。なお、検出温度Ｔ１〜Ｔ８の取得と、取得した検出温度Ｔ１〜Ｔ８に基づく第２熱変位量βの算出とは、１つのワークＷの加工中において所定周期で実行してもよい。また、複数の工具Ｔｆのうち任意の工具を割り出す際にのみ、熱変位処理を実行するようにしてもよい。

第１加工機構Ｍ１におけるＹ軸方向の熱変位の補正と、第２加工機構Ｍ２におけるＺ軸方向の熱変位の補正も同様に行うことができる。
簡潔に説明すれば、第１加工機構Ｍ１におけるＹ軸方向の熱変位を補正する場合、制御部３００は、基準位置取得処理において、Ｙ軸移動部５０を−Ｙ方向に移動させることで検出部Ｓｐ２をドグＤ２に接触させ、Ｙ座標の基準位置を取得すればよい。そして、熱変位補正処理において、所定期間内であればＹ軸方向における第１熱変位量を補正量とし、所定期間経過後であれば温度センサＳｔの検出温度に基づいて算出したＹ軸方向における第２熱変位量を補正量とすればよい。
また、第２加工機構Ｍ２におけるＺ軸方向の熱変位を補正する場合、制御部３００は、基準位置取得処理において、第２Ｚ軸スライド部８４を＋Ｚ方向に移動させることで検出部Ｓｐ３をドグＤ３に接触させ、Ｚ座標の基準位置を取得すればよい。そして、熱変位補正処理において、所定期間内であればＺ軸方向における第１熱変位量を補正量とし、所定期間経過後であれば温度センサＳｔの検出温度に基づいて算出したＺ軸方向における第２熱変位量を補正量とすればよい。
なお、第２熱変位量を求める際に用いる補正式の各係数の値は、熱変位の補正対象の軸毎に重回帰分析により予め決定することができる。

なお、本発明は以上の実施形態及び図面によって限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜、変更（構成要素の削除も含む）を加えることが可能である。

以上では、ドグＤ１が第１Ｘ軸スライド部４５と共にＸ軸方向に移動する移動部であり、検出部Ｓｐ１がＸ軸方向には移動しない不動部である例を説明したが、ドグＤ１と検出部Ｓｐ１とは相対的にＸ軸方向に移動するように配置されればよく、移動部と不動部との関係を逆にしてもよい。つまり、検出部Ｓｐ１を第１Ｘ軸スライド部４５と共にＸ軸方向に移動する移動部とし、ドグＤ１をＸ軸方向には移動しない不動部としてもよい。また、検出部Ｓｐ２及びドグＤ２のＹ軸方向における相対的移動関係や、検出部Ｓｐ３及びドグＤ３のＺ軸方向における相対的移動関係についても、同様である。

また、Ｘ、Ｙ、Ｚの各軸方向に対応して、第１加工機構Ｍ１の制御軸をＸ１、Ｙ１、Ｚ１とし、第２加工機構Ｍ２の制御軸をＸ２、Ｙ２、Ｚ２とすると、以上では、Ｘ１、Ｙ１、Ｚ２の各軸において熱変位を補正する例を説明したが、これに限られない。Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１、Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２の各軸のうち、どの軸を熱変位の補正対象軸とするかは任意である。

以上では、複数の温度センサＳｔが温度センサＳｔ１〜Ｓｔ８の８つである例を示したが、複数の温度センサＳｔの設置箇所や数は任意である。また、温度センサＳｔは、サーミスタを利用したものに限られず、例えば、赤外線輻射により温度を検出するものや、半導体式温度センサなどであってもよい。

また、以上では、予めＲＯＭ内に記憶した補正式（数式を示すデータ）に基づいて、第２熱変位量を算出する例を説明したが、予めＲＯＭ内に記憶したテーブルデータを用いて第２熱変位量を算出してもよい。テーブルデータは、温度センサＳｔの設置箇所毎の検出温度に、予め定めた設定値（例えば、設置箇所毎の熱変位を示す値）を対応させて構成することができる。例えば、制御部３００は、テーブルデータを参照して各検出温度に対応する設定値を複数取得し、取得した複数の設定値を合算することで第２熱変位量を得ることができる。

また、以上では、ワークＷの加工開始から所定期間内では第１熱変位量をそのまま熱変位の補正量とし、所定期間経過後では第２熱変位量をそのまま熱変位の補正量とした例を説明したが、これに限られない。例えば、所定期間内で取得した第１熱変位量に係数を掛けたものを熱変位の補正量としてもよいし、所定期間経過後に取得した第２熱変位量に係数を掛けたものを熱変位の補正量としてもよい。

また、ワークＷの加工開始から所定期間内において第１熱変位量だけでなく第２熱変位量を算出し、当該所定期間内において第１熱変位量と第２熱変位量とに基づいて補正量を算出してもよい。こうした場合、第１熱変位量と第２熱変位量の単純平均や加重平均を求め、求めた値を熱変位の補正量とすることができる。なお、当該所定期間内では、図８に示すように、温度センサＳｔの出力のみに基づく熱変位補正は困難であるため、加重平均を用いて補正量を求める場合は、温度センサＳｔの出力に基づいて算出される第２熱変位量よりも、検出部Ｓｐ１の出力に基づいて算出される第１熱変位量のほうが優先的に作用する演算を行うことが好ましい。また、所定期間経過後において第２熱変位量だけでなく第１熱変位量を算出し、第１熱変位量と第２熱変位量とに基づいて補正量を算出してもよい。

また、以上では、検出部Ｓｐ１（検出部Ｓｐ２、Ｓｐ３も同様）がタッチスイッチ（接触センサの一例）から構成される例を示したが、これに限られない。検出部Ｓｐ１は、非接触センサであってもよい。非接触センサは、例えば、渦電流式距離測定器であり、自機と対象物であるドグＤ１（ドグＤ２、Ｄ３も同様）との距離を測定し、計測値を制御部３００に供給するものである。具体的には、制御部３００は、渦電流式距離測定器が備えるコイルに高周波電流を流し、電磁誘導作用によってドグＤ１の表面に渦電流を発生させることで、両者の距離に応じて変化するコイルのインピーダンスを取得し、取得したインピーダンス値に基づいて前記距離を測定する。この場合、制御部３００は、上記ステップＳ１３及びステップＳ２３において、予め記憶しておいた距離に、測定値が達した時点での座標を取得すればよい。また、接触センサはタッチスイッチに限られず、非接触センサは渦電流式距離測定器に限られない。接触センサ、非接触センサともに、公知の各種センサの中から任意に選択してもよい。

以上では、制御部３００は、ワーク加工を開始し（ステップＳ２５）、１つのワークＷを加工するとステップＳ２０に処理を戻すものとしたが、これに限られない。制御部３００は、複数のワークＷを加工した後や所定の加工期間経過後に、ステップＳ２０の処理に戻すものとしてもよい。

また、以上のステップＳ２０では、所定期間との比較対象となる期間（以下、対象期間Ｔと言う。）を、加工開始指示を受けた時点からの経過期間として説明したが、これに限られない。例えば、対象期間Ｔを、工作機械１の加工期間（稼働期間）の合算をＴａとし、工作機械１の稼働停止期間の合算をＴｂとした場合に、Ｔ＝Ｔａ−γ・Ｔｂ（γは係数）で算出できる値としてもよい。なお、係数γは、熱変形に及ぼす影響が稼働停止期間と加工期間とで異なることを考慮した値であり、任意であるが、例えばγ＝２とすることができる。つまり、制御部３００は、上記式により対象期間Ｔを算出可能であり、ステップＳ２０を実行する際に、算出した対象期間Ｔが予め定めた所定期間よりも大きいか否かを判別してもよい。また、所定期間を複数用意する、又は、可変とし、条件に応じて所定期間を変更可能な構成（例えば、１つのワークＷの加工毎に熱変位補正処理を実行する場合と、複数のワークＷの加工毎に熱変位補正処理を実行する場合とで異なる所定期間を設定可能な構成など）を採用してもよい。

また、以上では、工具台１００をベッド２に対して不動であるものとしたがこれに限られない。工具台１００は、例えば、主軸７１に対する工具Ｔｒの高さ方向の位置を調整することが可能な、Ｙ軸方向に移動できるものであってもよい。

また、以上では、工作機械１を多機能旋盤として説明したが、これに限られない。第１加工機構Ｍ１のみに相当する工作機械や、第２加工機構Ｍ２のみに相当する工作機械であってもよい。また、工作機械は、フライス盤、ボール盤等であってもよい。

また、基準位置取得処理、熱変位補正処理を制御部３００のＣＰＵが実行するための動作プログラム（プログラムＰＧ）は、制御部３００のＲＯＭに予め記憶されているものとして説明したが、このような動作プログラム及び各種データは、工作機械１に含まれるコンピュータに対して、着脱自在の記録媒体により配布・提供されてもよい。さらに、動作プログラム及び各種データは、電気通信ネットワーク等を介して接続された他の機器からダウンロードすることによって配布されるようにしてもよい。

そして、各処理の実行形態も、着脱自在の記録媒体を装着することにより実行するものだけではなく、電気通信ネットワーク等を介してダウンロードした動作プログラム及び各種データを内蔵の記憶装置に一旦格納することにより実行可能としてもよいし、電気通信ネットワーク等を介して接続された他の機器側のハードウェア資源を用いて直接実行してもよい。さらには、他の機器と電気通信ネットワーク等を介して各種データの交換を行うことにより各処理を実行してもよい。

（１）以上に説明した工作機械１は、基台（ベッドＳ）に対して所定の軸方向（例えばＸ軸方向）に移動し、主軸に把持されたワークＷと該ワークＷを加工するための工具との軸方向における相対位置を調整するスライド部（例えば第１Ｘ軸スライド部４５）と、スライド部と共に軸方向に移動する移動部（例えばドグＤ１）と、軸方向には移動しない不動部（例えば検出部Ｓｐ１）とが接触したこと又は所定の距離だけ接近したことを検出する検出手段（検出機構２００）と、制御部３００と、を備える。
制御部３００は、算出手段及び駆動制御手段として機能する。算出手段は、検出手段が検出したことに基づいて検出時におけるスライド部の軸方向の位置である軸方向位置を取得し、所定箇所に設けられた温度センサＳｔが検出した検出温度を取得し、取得した軸方向位置と検出温度との少なくともいずれかに基づいて軸方向の熱変位を補正するための補正量を算出する。駆動制御手段は、目標位置に補正量を加味した位置にスライド部を移動させる。
算出手段は、各々異なる検出時に取得した複数の軸方向位置に基づいて熱変位の量を示す第１の値（第１熱変位量）を算出し、検出温度に基づいて熱変位の量の推定値を示す第２の値（第２熱変位量）を算出し、ワークの加工開始から所定期間内では第１の値を用いて補正量を算出し、所定期間経過後では第２の値を用いて補正量を算出する。

上記（１）の構成によれば、ワークＷの加工開始から良好に熱変位補正を行うことができるとともに、スライド部以外の構成に生じる熱変位も考慮した熱変位補正を行うことができる。なお、スライド部の一例をＹ軸スライド部５１とした場合は、検出部Ｓｐ２が移動部の一例となり、ドグＤ２が不動部の一例となる。また、スライド部の一例を第２Ｚ軸スライド部８４とした場合は、検出部Ｓｐ３が移動部の一例となり、ドグＤ３が不動部の一例となる。

（２）また、工作機械１は、ワークＷを通すことが可能な中空部５１Ｈと、先端が中空部５１Ｈに向く工具Ｔｆとを有する工具部（工具保持部５２が設けられたＹ軸スライド部５１）をさらに備える。Ｙ軸移動部５０はＸ軸移動部４４に設けられているため、当該工具部は、第１Ｘ軸スライド部４５（スライド部）とともにＸ軸方向に移動可能である。また、ドグＤ１及び検出部Ｓｐ１は、Ｘ軸方向において中空部５１Ｈよりも外側に位置する。

上記（２）の構成によれば、前述のように、ワークＷの加工において発生する切粉がドグＤ１及び検出部Ｓｐ１に付着することを抑制し、検出精度の低下を防止することができる。また、Ｘ軸方向はワークＷの径方向であるため、ワークＷの径方向における加工精度を高めることができる。

（３）また、ドグＤ１及び検出部Ｓｐ１は、Ｘ軸方向において工具部（工具保持部５２が設けられたＹ軸スライド部５１）と重ならない位置にある。

上記（３）の構成によれば、前述のように、ワークＷの加工において発生する切粉がドグＤ１及び検出部Ｓｐ１に付着することを抑制し、検出精度の低下を防止することができる。

（４）また、不動部としての検出部Ｓｐ１は、Ｘ軸方向において第１Ｘ軸スライド部４５よりも外側に位置する接触センサである。

上記（４）の構成によれば、前述のように、検出部Ｓｐ１に加わる振動を抑制することができ、検出精度の低下を防止することができる。

（５）また、算出手段は、複数の温度センサＳｔの各々から検出温度を取得し、複数の温度センサは、第１Ｘ軸スライド部４５（スライド部）をＸ軸方向に移動させるためのボールねじ１２の周囲温度を検出する温度センサＳｔ１と、ボールねじ１２以外の構成の周囲温度を検出する温度センサＳｔ２〜Ｓｔ８とを含む。

上記（５）の構成によれば、スライド部と共に移動しない他ユニットに生じる熱変位を考慮した熱変位補正が可能である。

（６）また、算出手段は、所定期間内では、第１熱変位量（第１の値）だけでなく第２熱変位量（第２の値）も用いて補正量を算出してもよい。

（７）以上に説明したプログラムＰＧは、工作機械１における所定の軸方向の熱変位に応じた補正量を算出するためのものであって、制御部３００（コンピュータの一例）に、検出手段が検出したことに基づいて検出時におけるスライド部の軸方向の位置である軸方向位置を取得する処理と、工作機械１の所定箇所に設けられた温度センサが検出した検出温度を取得する処理と、取得した軸方向位置と検出温度との少なくともいずれかに基づいて熱変位を補正するための補正量を算出する算出処理と、を実行させる。算出処理では、各々異なる検出時に取得した複数の軸方向位置に基づいて熱変位の量を示す第１の値を算出し、検出温度に基づいて熱変位の量の推定値を示す第２の値を算出し、ワークＷの加工開始から所定期間内では第１の値を用いて補正量を算出し、所定期間経過後では第２の値を用いて補正量を算出する。

（８）以上に説明した工作機械１における所定の軸方向の熱変位に応じた補正量を算出する補正量算出方法は、検出手段が検出したことに基づいて検出時におけるスライド部の軸方向の位置である軸方向位置を取得するステップと、工作機械１の所定箇所に設けられた温度センサが検出した検出温度を取得するステップと、取得した軸方向位置と検出温度との少なくともいずれかに基づいて熱変位を補正するための補正量を算出する算出ステップと、を備える。算出ステップでは、各々異なる検出時に取得した複数の軸方向位置に基づいて熱変位の量を示す第１の値を算出し、検出温度に基づいて熱変位の量の推定値を示す第２の値を算出し、ワークＷの加工開始から所定期間内では第１の値を用いて補正量を算出し、所定期間経過後では第２の値を用いて補正量を算出する。

上記（７）や（８）の構成によって算出した補正量を用いれば、ワークＷの加工開始から良好に熱変位補正を行うことができるとともに、スライド部以外の構成に生じる熱変位も考慮した熱変位補正を行うことができる。

以上の説明では、本発明の理解を容易にするために、公知の技術的事項の説明を適宜省略した。

１…工作機械
２…ベッド
Ｍ１…第１加工機構
１０…第１Ｘ軸スライド機構
２０…ワーク保持部
３０…第１Ｚ軸スライド機構
４０…工具移動機構
４１…固定台
４４…Ｘ軸移動部
４５…第１Ｘ軸スライド部
５０…Ｙ軸移動部
Ｍ２…第２加工機構
６０…固定台
７０…ワーク保持部
８０…第２Ｚ軸スライド機構
９０…第２Ｘ軸スライド機構
１００…工具台
２００…検出機構
Ｓｐ１〜Ｓｐ３…検出部
Ｄ１〜Ｄ３…ドグ
Ｓｔ（Ｓｔ１〜Ｓｔ８）…温度センサ
３００…制御部

Claims (8)

1. 基台に対して所定の軸方向に移動し、主軸に把持されたワークと該ワークを加工するための工具との前記軸方向における相対位置を調整するスライド部と、
   前記スライド部と共に前記軸方向に移動する移動部と、前記軸方向には移動しない不動部とが接触したこと又は所定の距離だけ接近したことを検出する検出手段と、
   前記検出手段が検出したことに基づいて検出時における前記スライド部の前記軸方向の位置である軸方向位置を取得し、所定箇所に設けられた温度センサが検出した検出温度を取得し、取得した軸方向位置と検出温度との少なくともいずれかに基づいて前記軸方向の熱変位を補正するための補正量を算出する算出手段と、
   目標位置に前記補正量を加味した位置に前記スライド部を移動させる駆動制御手段と、を備え、
   前記算出手段は、
   各々異なる検出時に取得した複数の軸方向位置に基づいて前記熱変位の量を示す第１の値を算出し、検出温度に基づいて前記熱変位の量の推定値を示す第２の値を算出し、
   ワークの加工開始から所定期間内では前記第１の値を用いて前記補正量を算出し、前記所定期間経過後では前記第２の値を用いて前記補正量を算出する、
   工作機械。
2. ワークを通すことが可能な中空部と、先端が前記中空部に向く前記工具とを有する工具部をさらに備え、
   前記工具部は、前記スライド部とともに前記軸方向に移動可能であり、
   前記軸方向はワークの径方向であり、
   前記移動部及び前記不動部は、前記軸方向において前記中空部よりも外側に位置する、
   請求項１に記載の工作機械。
3. 前記移動部及び前記不動部は、前記軸方向において前記工具部と重ならない位置にある、
   請求項２に記載の工作機械。
4. 前記不動部は、前記軸方向において前記スライド部よりも外側に位置する接触センサであり、
   前記検出手段は、前記移動部が前記接触センサに接触したことを検出する、
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載の工作機械。
5. 前記算出手段は、複数の温度センサの各々から検出温度を取得し、
   前記複数の温度センサは、前記スライド部を前記軸方向に移動させるためのボールねじの周囲温度を検出する温度センサと、前記ボールねじ以外の構成の周囲温度を検出する温度センサとを含む、
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載の工作機械。
6. 前記算出手段は、前記所定期間内では、前記第１の値だけでなく前記第２の値も用いて前記補正量を算出する、
   請求項１乃至５のいずれか１項に記載の工作機械。
7. 基台に対して所定の軸方向に移動し、主軸に把持されたワークと該ワークを加工するための工具との前記軸方向における相対位置を調整するスライド部と、
   前記スライド部と共に前記軸方向に移動する移動部と、前記軸方向には移動しない不動部とが接触したこと又は所定の距離だけ接近したことを検出する検出手段と、を備える工作機械における前記軸方向の熱変位に応じた補正量を算出するためのプログラムであって、
   コンピュータに、
   前記検出手段が検出したことに基づいて検出時における前記スライド部の前記軸方向の位置である軸方向位置を取得する処理と、
   前記工作機械の所定箇所に設けられた温度センサが検出した検出温度を取得する処理と、
   取得した軸方向位置と検出温度との少なくともいずれかに基づいて前記熱変位を補正するための補正量を算出する算出処理と、を実行させ、
   前記算出処理では、
   各々異なる検出時に取得した複数の軸方向位置に基づいて前記熱変位の量を示す第１の値を算出し、検出温度に基づいて前記熱変位の量の推定値を示す第２の値を算出し、
   ワークの加工開始から所定期間内では前記第１の値を用いて前記補正量を算出し、前記所定期間経過後では前記第２の値を用いて前記補正量を算出する、
   プログラム。
8. 基台に対して所定の軸方向に移動し、主軸に把持されたワークと該ワークを加工するための工具との前記軸方向における相対位置を調整するスライド部と、
   前記スライド部と共に前記軸方向に移動する移動部と、前記軸方向には移動しない不動部とが接触したこと又は所定の距離だけ接近したことを検出する検出手段と、を備える工作機械における前記軸方向の熱変位に応じた補正量を算出する補正量算出方法であって、
   前記検出手段が検出したことに基づいて検出時における前記スライド部の前記軸方向の位置である軸方向位置を取得するステップと、
   前記工作機械の所定箇所に設けられた温度センサが検出した検出温度を取得するステップと、
   取得した軸方向位置と検出温度との少なくともいずれかに基づいて前記熱変位を補正するための補正量を算出する算出ステップと、を備え、
   前記算出ステップでは、
   各々異なる検出時に取得した複数の軸方向位置に基づいて前記熱変位の量を示す第１の値を算出し、検出温度に基づいて前記熱変位の量の推定値を示す第２の値を算出し、
   ワークの加工開始から所定期間内では前記第１の値を用いて前記補正量を算出し、前記所定期間経過後では前記第２の値を用いて前記補正量を算出する、
   補正量算出方法。

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