JP2016190276A - 数値制御装置と制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
・開始回転数:テスト加工開始時の工具4の回転数(rpm)
・終了回転数:テスト加工終了時の工具4の回転数(rpm)
・一刃当たりの送り量:工具4の一刃あたりの工具4の送り量(mm)
・回転数変更速度:工具4の回転数の減少速度(rpm/s)
・刃数:工具4の刃数
本実施形態では、開始回転数は9000(rpm)、終了回転数は5400(rpm)、回転数変更速度は1080(rpm/s)、刃数は2とする。パラメータ入力処理は入力部24で作業者によるパラメータ入力の確定指示を受け付けた時に完了する。
(数1)
送り速度(mm/min)=現在の主軸の回転数(rpm)×一刃あたりの送り量(mm)×工具の刃数
一刃当たりの送り量と工具の刃数は、RAM33のパラメータ記憶領域332に記憶した値を用いる。後述の如く、工具4の回転数は時間と共に減少するが、一刃当たりの送り量と工具の刃数は予め設定した値であるので、送り速度が変化する。即ち、一刃当たりの送り量は一定であるので、工具4における工具に働く切削力の大きさは一定である。
・軸方向切込量(切削幅):15mm
・半径方向切込量:0.5mm
上記の加工条件で、工具4の回転数に対し、3000rpm/s、5000rpm/s、7500rpm/sの変化量(加速度に相当)を夫々与え、SDFT解析を行った。比
・(ピーク周波数のパワースペクトル値)−(1ステップ前のピーク周波数のパワースペクトル値)の符号が正であること。
・(1ステップ前のパワースペクトル値)−(2ステップ前のパワースペクトル値)の符号が負又は0であること。
上記二つの条件を何れも満たす時、図12(d)に示す如く、ピーク周波数のパワースペクトル値の時間変化の傾きは負から正に変わる時である(図中点線で囲った部分参照)。それ故、CPU31は処理をS26,S27に進め、その時間に対応する工具4の回転数を安定回転数として確定できる。
3 被削材
4 工具
30 数値制御装置
31 CPU
300 被削材
Claims (7)
- 工具を回転して被削材を加工する機械を制御する数値制御装置において、
前記被削材の実加工に対応するテスト加工を行い、該テスト加工中において所定時間毎に前記工具の回転数と前記機械の外乱トルクを夫々測定する測定手段と、
前記測定手段が測定した前記工具の回転数と前記外乱トルクの情報である測定情報に基づき、前記工具にびびり振動が生じにくい前記工具の回転数である安定回転数を確定する確定手段と、
前記確定手段が確定した前記安定回転数の情報である安定回転数情報を出力する出力手段と
を備え、
前記テスト加工は、
連続的に前記工具の回転数を増加又は減少しながら、前記被削材と同一材質のテスト用被削材を加工する条件で行う加工であって、
前記確定手段は、
前記測定情報のうち、前記外乱トルクの周波数解析を行ってパワースペクトル値を解析する解析手段と、
前記解析手段が解析した前記パワースペクトル値に基づき、前記所定時間毎の最大パワースペクトル値を算出する算出手段と、
前記算出手段が算出した前記最大パワースペクトル値の時間変化の中で、傾きが負から正に変化する変化時間に対応する前記工具の回転数を、前記安定回転数として確定する回転数確定手段と
を備え、
前記出力手段は、
前記回転数確定手段が確定した前記安定回転数の情報を、前記安定回転数情報として出力すること
を特徴とする数値制御装置。 - 前記確定手段は、
前記算出手段が算出した前記所定時間毎の前記最大パワースペクトル値の夫々に対応するピーク周波数を演算する演算手段を備え、
前記回転数確定手段は、
前記演算手段が演算した前記ピーク周波数の時間変化の中で、閾値よりも大きい変化がある前記変化時間に対応する前記回転数を、前記安定回転数として確定すること
を特徴とする請求項1に記載の数値制御装置。 - 前記工具の一刃当たりの送り量は、前記工具の送り速度を、前記工具の刃数と前記回転数で除して得られる値であって、
前記テスト加工では、
前記工具の一刃当たりの送り量が一定となるように、前記工具の送り速度を変化させること
を特徴とする請求項1又は2に記載の数値制御装置。 - 前記解析手段は、
前記所定時間毎の前記外乱トルクを、周波数解析処理を用いて、前記パワースペクトル値を解析すること
を特徴とする請求項1から3の何れか一つに記載の数値制御装置。 - 前記測定手段は、
前記機械の駆動軸の位置情報とトルクに基づき前記外乱トルクを推定する外乱オブザーバを備えたこと
を特徴とする請求項1から4の何れか一つに記載の数値制御装置。 - 前記テスト加工は、
連続的に前記工具の回転数を減少しながら、前記被削材と同一材質のテスト用被削材を加工する条件で行う加工であること
を特徴とする請求項1から5の何れか一つに記載の数値制御装置。 - 工具を回転して被削材を加工する機械を制御する数値制御装置の制御方法において、
前記被削材の実加工に対応するテスト加工を行い、該テスト加工中において所定時間毎に前記工具の回転数と前記機械の外乱トルクを夫々測定する測定工程と、
前記測定工程で測定した前記工具の回転数と前記外乱トルクの情報である測定情報に基づき、前記工具にびびり振動が生じにくい前記工具の回転数である安定回転数を確定する確定工程と、
前記確定工程で確定した前記安定回転数の情報である安定回転数情報を出力する出力工程と
を備え、
前記テスト加工は、
連続的に前記工具の回転数を増加又は減少しながら、前記被削材と同一材質のテスト用被削材を加工する条件で行う加工であって、
前記確定工程は、
前記測定情報のうち、前記外乱トルクの周波数解析を行ってパワースペクトル値を解析する解析工程と、
前記解析工程で解析した前記パワースペクトル値に基づき、前記所定時間毎の最大パワースペクトル値を算出する算出工程と、
前記算出工程で算出した前記最大パワースペクトル値の時間変化の中で、傾きが負から正に変化する変化時間に対応する前記工具の回転数を、前記安定回転数として確定する回転数確定工程と
を備え、
前記出力工程は、
前記回転数確定工程で確定した前記安定回転数の情報を、前記安定回転数情報として出力すること
を特徴とする制御方法。
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