JP5955479B1 - Display device - Google Patents

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Abstract

数値制御装置（２３）に接続され、数値制御装置（２３）に設定された主軸の運転設定情報（２３ａ）と、工作機械（２０）の運転状態を表す運転状態情報（２０ａ）とを表示する表示装置（１０）であって、数値制御装置（２３）から出力される運転設定情報（２３ａ）を取得する運転設定取得部（１１）と、工作機械（２０）から出力される運転状態情報（２０ａ）を取得する運転状態取得部（１２）と、運転設定取得部（１１）で取得された運転設定情報（２３ａ）の変化を検出する設定変化検出部（１３）と、設定変化検出部（１３）で検出された運転設定情報（２３ａ）の変化をトリガ−にして、運転設定取得部（１１）で取得された運転設定情報（２３ａ）と、運転状態取得部（１２）で取得された運転状態情報（２０ａ）とを対応付けて表示する表示部（１４）と、を備え、運転設定情報（２３ａ）には、主軸の基準回転数を示す情報と、基準回転数を中心として主軸の回転数を変動させる変動パラメータとが含まれる。The spindle operation setting information (23a) connected to the numerical control device (23) and set in the numerical control device (23) and the operation state information (20a) indicating the operation state of the machine tool (20) are displayed. An operation setting acquisition unit (11) for acquiring operation setting information (23a) output from the numerical control device (23), and a driving state information (10) output from the machine tool (20). 20a), an operation state acquisition unit (12), a setting change detection unit (13) that detects a change in the operation setting information (23a) acquired by the operation setting acquisition unit (11), and a setting change detection unit ( 13) Triggered by the change in the operation setting information (23a) detected in 13), the operation setting information (23a) acquired by the operation setting acquisition unit (11) and the operation state acquisition unit (12) Driving state information (20a) An operation display information (23a) including information indicating the reference rotational speed of the main spindle and a fluctuation parameter for changing the rotational speed of the main spindle around the reference rotational speed. Is included.

Description

本発明は、加工対象のワークを切削加工する工作機械の運転設定および運転状態を表示する表示装置に関する。  The present invention relates to a display device that displays an operation setting and an operation state of a machine tool that cuts a workpiece to be processed.

切削加工は、工具と加工対象のワークとの相対運動により、ワークに所望の形状を創成する除去加工の一種である。マシニングセンタおよびＮＣ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）旋盤に代表される工作機械は、工具またはワークを主軸に装着し、主軸を回転させて切削加工を行う。切削加工において、加工条件が適切に設定されていない場合、「びびり振動」が発生することがある。びびり振動が発生すると加工面品位の劣化または工具摩耗の進行といった様々な弊害を招くため、びびり振動が発生しないように加工条件が変更される。びびり振動を抑制する方法の一つとして、主軸回転数を変動させることで切削力を不均一に変化させて振動の発生を抑制する方法がある。  Cutting is a type of removal processing that creates a desired shape in a workpiece by relative movement between a tool and a workpiece to be machined. A machine tool represented by a machining center and an NC (Numerical Control) lathe is equipped with a tool or a workpiece on a main shaft, and performs cutting by rotating the main shaft. In cutting, when chatter conditions are not set appropriately, “chatter vibration” may occur. When chatter vibration occurs, various adverse effects such as deterioration of the machined surface quality or progress of tool wear are caused. Therefore, the machining conditions are changed so that chatter vibration does not occur. As one method of suppressing chatter vibration, there is a method of suppressing the occurrence of vibration by varying the cutting force non-uniformly by changing the spindle speed.

特許文献１には、主軸回転数を変動させるときの振幅および周波数である変動パラメータを設定するため、変動パラメータに関する情報を表示手段に表示する方法が開示されている。具体的には、特許文献１は、主軸トルクが最大値を超えるような変動パラメータの範囲を表示手段に表示することにより、当該範囲内の変動パラメータを入力させないように作業者へ報知する。これにより作業者は、びびり振動を抑制するために効果的な変動パラメータの範囲を把握でき、主軸トルクが最大値を超えるような変動パラメータの入力が抑制される。  Patent Document 1 discloses a method of displaying information on a variation parameter on a display unit in order to set a variation parameter that is an amplitude and a frequency when the spindle rotational speed is varied. Specifically, Patent Document 1 displays a variation parameter range in which the spindle torque exceeds the maximum value on the display means, thereby notifying the operator not to input the variation parameter within the range. As a result, the operator can grasp the range of the effective variation parameter for suppressing chatter vibration, and the input of the variation parameter such that the main shaft torque exceeds the maximum value is suppressed.

特許文献２には、びびり振動の発生状況と工作機械の稼働状況とを主軸回転数に対応付けた工作機械の稼動履歴をモニタに表示させる方法が開示されている。特許文献２の表示方法では、主軸回転数が変化したときのみならず、びびり振動が発生したときにも稼動履歴が記憶される。そのため作業者は、主軸回転数の変更指令の情報毎に稼働履歴を区別して、びびり振動の発生状況と工作機械の稼働状況とを対応付けて把握することができ、びびり振動を効果的に抑制することができる。  Patent Document 2 discloses a method of displaying, on a monitor, an operation history of a machine tool in which a chatter vibration occurrence state and a machine tool operation state are associated with a spindle rotational speed. In the display method of Patent Document 2, the operation history is stored not only when the spindle speed changes but also when chatter vibration occurs. Therefore, the operator can distinguish the operation history for each information of the spindle rotation speed change command, and can grasp the occurrence status of chatter vibration and the operation status of the machine tool, effectively suppressing chatter vibration. can do.

特許第５６６５０４７号公報Japanese Patent No. 5665047 特許第５６０８０３６号公報Japanese Patent No. 560836

特許文献１では主軸トルクが最大値を超えるような変動パラメータの範囲が表示される。ところが実際のモータの運転では、最大トルク未満で主軸回転数を変動する場合でも、主軸回転数の変動に起因してモータが過負荷状態に陥り、またはモータが発熱する場合がある。最大トルク未満で主軸回転数が変動する場合に生じうる問題を解決するためには、主軸トルクが最大値未満であっても変動パラメータを再設定するための調整作業を要する。特許文献１には、最大トルク未満で主軸回転数が変動する場合に生じうる問題を解決する表示方法に関して示唆も記述もされていない。従って、最大トルク未満で主軸回転数を変動する際に切削加工の継続が困難になる場合がある。  In Patent Document 1, a range of fluctuation parameters is displayed so that the spindle torque exceeds the maximum value. However, in actual operation of the motor, even when the spindle rotational speed fluctuates below the maximum torque, the motor may fall into an overload state or the motor may generate heat due to fluctuations in the spindle rotational speed. In order to solve the problem that may occur when the spindle rotational speed fluctuates below the maximum torque, adjustment work is required to reset the fluctuation parameter even if the spindle torque is less than the maximum value. Patent Document 1 does not suggest or describe a display method that solves a problem that may occur when the spindle rotational speed fluctuates below the maximum torque. Accordingly, it may be difficult to continue the cutting process when the spindle rotational speed is changed below the maximum torque.

特許文献２は、びびり振動の発生状況と工作機械の稼働状況とを、一定値の主軸回転数に対応付けてモニタに表示させる。換言すれば特許文献２は、主軸回転数を変動させたときにおけるびびり振動の発生状況と工作機械の稼働状況とを対応付けて表示するものではない。また特許文献２は、主軸モータの負荷量および主軸モータの温度といった運転状態情報を対応付けて表示するものではない。そのためモニタに表示された情報により主軸回転数を変動させてびびり振動を抑制できたとしても、作業者は主軸モータの状態を把握することができず、主軸モータの過負荷または過熱により切削加工の継続が困難になる場合がある。  Japanese Patent Laid-Open No. 2004-260688 displays chatter vibration occurrence status and machine tool operating status on a monitor in association with a fixed spindle speed. In other words, Patent Document 2 does not display the occurrence state of chatter vibration and the operation state of the machine tool in association with each other when the spindle rotational speed is changed. Further, Patent Document 2 does not display operation state information such as the load amount of the spindle motor and the temperature of the spindle motor in association with each other. For this reason, even if the chatter vibration can be suppressed by changing the spindle speed according to the information displayed on the monitor, the operator cannot grasp the spindle motor state, and the spindle motor is overloaded or overheated. It may be difficult to continue.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、びびり振動を抑制しながら継続的な切削加工を可能にする表示装置を得ることを目的とする。  The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a display device that enables continuous cutting while suppressing chatter vibration.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、工作機械に搭載される主軸を回転させる主軸モータを制御する数値制御装置に接続され、前記数値制御装置に設定された主軸の運転設定情報と、前記工作機械の運転状態を表す運転状態情報とを表示する表示装置であって、前記数値制御装置から出力される前記運転設定情報を取得する運転設定取得部と、前記工作機械から出力される前記運転状態情報を取得する運転状態取得部と、前記運転設定取得部で取得された前記運転設定情報の変化を検出する設定変化検出部と、前記設定変化検出部で検出された前記運転設定情報の変化をトリガ−にして、前記運転設定取得部で取得された前記運転設定情報と、前記運転状態取得部で取得された前記運転状態情報とを対応付けて表示する表示部と、を備え、前記運転設定情報には、主軸の基準回転数を示す情報と、前記基準回転数を中心として前記主軸の回転数を変動させる変動パラメータとが含まれることを特徴とする。  In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention is connected to a numerical controller that controls a spindle motor that rotates a spindle mounted on a machine tool, and the spindle set in the numerical controller is A display device that displays operation setting information and operation state information representing an operation state of the machine tool, the operation setting acquisition unit acquiring the operation setting information output from the numerical controller, and the machine tool The driving state acquisition unit that acquires the driving state information output from the vehicle, the setting change detection unit that detects a change in the driving setting information acquired by the driving setting acquisition unit, and the setting change detection unit Using the change in the operation setting information as a trigger, the operation setting information acquired by the operation setting acquisition unit and the operation state information acquired by the operation state acquisition unit are displayed in association with each other. The operation setting information includes information indicating a reference rotational speed of the main spindle and a variation parameter for changing the rotational speed of the main spindle around the reference rotational speed. .

本発明にかかる表示装置は、びびり振動を抑制しながら継続的な切削加工ができるという効果を奏する。  The display device according to the present invention has an effect that continuous cutting can be performed while suppressing chatter vibration.

本発明の実施の形態１に係る表示装置の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the display apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係る表示装置に設けられた表示部における表示例を表す図The figure showing the example of a display in the display part provided in the display apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係る表示装置に設けられた表示部における処理を表すフローチャートThe flowchart showing the process in the display part provided in the display apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 基準回転数、振幅または周波数の変化の様子を表す図Diagram showing how the reference rotation speed, amplitude or frequency changes 本発明の実施の形態２に係る表示装置の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the display apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態２に係る表示装置に設けられた表示部における表示例を表す図The figure showing the example of a display in the display part provided in the display apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態３に係る表示装置の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the display apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態３に係る表示装置に設けられた表示部における表示例を表す図The figure showing the example of a display in the display part provided in the display apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention.

以下に、本発明の実施の形態にかかる表示装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。  Hereinafter, a display device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る表示装置１０の構成を示すブロック図である。表示装置１０に接続される工作機械２０は、工具が取り付けられた主軸モータ２１と、ワークを設置するためのテーブルが取り付けられているサーボモータ２２と、主軸モータ２１およびサーボモータ２２へ駆動指令を出力してワークを加工する数値制御装置２３とを備える。数値制御装置２３は、数値制御装置２３に設定されている変動パラメータ、または加工プログラムに基づいて、主軸回転数を三角波または正弦波状に変動させる。変動パラメータとは、主軸の基準回転数を中心として、主軸回転数を所望の振幅および周波数で変動させるための加工条件である。振幅は主軸の基準回転数に対する主軸回転数の変動分の大きさを表し、周波数は１秒当たりの主軸回転数の変動回数である。以下では、基準回転数と変動パラメータを合わせて運転設定情報２３ａと呼ぶ。Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a display device 10 according to Embodiment 1 of the present invention. A machine tool 20 connected to the display device 10 has a spindle motor 21 to which a tool is attached, a servo motor 22 to which a table for setting a work is attached, a drive command to the spindle motor 21 and the servo motor 22. And a numerical controller 23 for outputting and machining the workpiece. The numerical control device 23 changes the spindle rotational speed in a triangular wave or sine wave shape based on a fluctuation parameter set in the numerical control device 23 or a machining program. The fluctuation parameter is a machining condition for changing the spindle rotational speed at a desired amplitude and frequency around the reference rotational speed of the spindle. The amplitude represents the magnitude of the fluctuation of the spindle speed relative to the reference speed of the spindle, and the frequency is the number of fluctuations of the spindle speed per second. Hereinafter, the reference rotation speed and the variation parameter are collectively referred to as operation setting information 23a.

数値制御装置２３は、加工プログラムに従って主軸モータ２１およびサーボモータ２２を駆動制御すると同時に、主軸モータ２１の負荷率および温度を監視する機能を有する。負荷率は主軸モータ２１の定格出力に対する実際の出力の割合を時間的に平均化した値として算出される。なお負荷率は主軸モータ２１の定格出力以外にも、主軸モータ２１に流れる電流、または主軸モータ２１で発生するトルクから算出してもよい。主軸モータ２１の温度は、工作機械２０に備わる温度センサから検出される温度検出値、または数値制御装置２３が主軸モータ２１に流れる電流の検出値に基づいて推定した温度検出値である。  The numerical control device 23 has a function of monitoring the load factor and temperature of the spindle motor 21 at the same time as controlling the driving of the spindle motor 21 and the servomotor 22 according to the machining program. The load factor is calculated as a value obtained by averaging the ratio of the actual output to the rated output of the spindle motor 21 over time. In addition to the rated output of the spindle motor 21, the load factor may be calculated from the current flowing through the spindle motor 21 or the torque generated by the spindle motor 21. The temperature of the spindle motor 21 is a temperature detection value detected from a temperature sensor provided in the machine tool 20 or a temperature detection value estimated based on a detection value of the current flowing through the spindle motor 21 by the numerical controller 23.

数値制御装置２３に接続される表示装置１０は、数値制御装置２３に設定された主軸の運転設定情報２３ａと、工作機械２０の運転状態を表す運転状態情報２０ａとを取得して表示する機能を有する。実施の形態１の運転状態情報２０ａは、数値制御装置２３から出力される主軸モータ２１の負荷率および温度を含むものとする。表示装置１０の構成を具体的に説明する。表示装置１０は、数値制御装置２３から出力される運転設定情報２３ａを取得する運転設定取得部１１と、工作機械２０から出力される運転状態情報２０ａを取得する運転状態取得部１２と、運転設定取得部１１で取得された基準回転数および変動パラメータの変化を検出する設定変化検出部１３と、設定変化検出部１３で検出された運転設定情報２３ａの変化をトリガ−にして、運転設定取得部１１で取得された基準回転数および変動パラメータを、運転状態取得部１２で取得された負荷率に対応付けて表示する表示部１４とを備える。  The display device 10 connected to the numerical control device 23 has a function of acquiring and displaying the spindle operation setting information 23 a set in the numerical control device 23 and the operation state information 20 a representing the operation state of the machine tool 20. Have. The operation state information 20a of the first embodiment includes the load factor and temperature of the spindle motor 21 output from the numerical control device 23. The configuration of the display device 10 will be specifically described. The display device 10 includes an operation setting acquisition unit 11 that acquires operation setting information 23a output from the numerical control device 23, an operation state acquisition unit 12 that acquires operation state information 20a output from the machine tool 20, and an operation setting. A setting change detection unit 13 that detects changes in the reference rotational speed and the fluctuation parameter acquired by the acquisition unit 11, and an operation setting acquisition unit triggered by a change in the operation setting information 23 a detected by the setting change detection unit 13. The display unit 14 displays the reference rotation speed and the variation parameter acquired in 11 in association with the load factor acquired in the operation state acquisition unit 12.

以下、表示装置１０の動作を説明する。運転設定取得部１１で取得された基準回転数および変動パラメータは設定変化検出部１３と表示部１４に出力される。運転状態取得部１２で取得された負荷率は表示部１４に出力される。  Hereinafter, the operation of the display device 10 will be described. The reference rotation speed and the variation parameter acquired by the operation setting acquisition unit 11 are output to the setting change detection unit 13 and the display unit 14. The load factor acquired by the operating state acquisition unit 12 is output to the display unit 14.

設定変化検出部１３は、運転設定取得部１１で取得された基準回転数および変動パラメータの変化を検出したとき、表示部１４が基準回転数、変動パラメータおよび負荷率を対応付けて表示するタイミングを決定するためのトリガー信号を生成して出力する。トリガー信号が生成される例としては以下のような場合がある。例えば主軸が一定値の回転数で回転している場合において、その主軸回転数が変動したとき、設定変化検出部１３は主軸回転数の変動の開始点を検出して、そのタイミングでトリガー信号を生成する。また、主軸が回転数で回転している場合において、その主軸回転数が変動したとき、設定変化検出部１３は主軸回転数の変動の開始点を検出して、そのタイミングでトリガー信号を生成する。また、変動パラメータの設定に従って変動している主軸回転数が変動の終了点を検出して、そのタイミングでトリガー信号を生成する。具体的には、設定変化検出部１３は、変動パラメータに含まれる主軸回転数の振幅および周波数が０から正の値に変化したタイミングでトリガー信号を生成する。また、設定変化検出部１３は、変動パラメータに含まれる主軸回転数の振幅および周波数が正の値から０に変化したタイミングでトリガー信号を生成する。  When the setting change detection unit 13 detects a change in the reference rotation speed and the variation parameter acquired by the operation setting acquisition unit 11, the timing at which the display unit 14 displays the reference rotation number, the variation parameter, and the load factor in association with each other. A trigger signal for determination is generated and output. Examples of generating the trigger signal include the following cases. For example, when the spindle rotates at a constant rotation speed, when the spindle rotation speed fluctuates, the setting change detection unit 13 detects the start point of fluctuation of the spindle rotation speed, and outputs a trigger signal at that timing. Generate. Further, when the spindle rotates at the rotation speed, when the spindle rotation speed fluctuates, the setting change detection unit 13 detects the start point of fluctuation of the spindle rotation speed and generates a trigger signal at that timing. . In addition, the end point of the fluctuation of the main shaft rotational speed which fluctuates according to the setting of the fluctuation parameter is detected, and a trigger signal is generated at that timing. Specifically, the setting change detection unit 13 generates a trigger signal at a timing when the amplitude and frequency of the spindle rotation speed included in the variation parameter change from 0 to a positive value. Further, the setting change detection unit 13 generates a trigger signal at a timing when the amplitude and frequency of the spindle rotation speed included in the variation parameter change from a positive value to zero.

なお設定変化検出部１３でトリガー信号が生成されるタイミングは、主軸回転数の振幅および周波数が０から正の値に変化したタイミング、または正の値から０に変化したタイミングに限定されない。例えば設定変化検出部１３は、基準回転数、振幅、または周波数の何れかの変化を判定したタイミングでトリガー信号を生成する構成でもよい。具体的に説明すると、主軸回転数の振幅および周波数が正の値である場合において、振幅および周波数は一定であるが、基準回転数が変化したタイミングでトリガー信号が生成される。また基準回転数および周波数は一定であるが振幅が変化したタイミングでトリガー信号が生成される。また基準回転数および振幅は一定であるが周波数が変化したタイミングでトリガー信号が生成される。  Note that the timing at which the trigger signal is generated by the setting change detection unit 13 is not limited to the timing at which the amplitude and frequency of the spindle rotation speed change from 0 to a positive value, or the timing at which the positive value changes from 0. For example, the setting change detection unit 13 may be configured to generate a trigger signal at a timing when any change in the reference rotation speed, amplitude, or frequency is determined. More specifically, when the amplitude and frequency of the spindle rotation speed are positive values, the amplitude and frequency are constant, but the trigger signal is generated at the timing when the reference rotation speed changes. The trigger signal is generated at the timing when the amplitude changes while the reference rotation speed and frequency are constant. The trigger signal is generated at the timing when the frequency is changed although the reference rotational speed and the amplitude are constant.

設定変化検出部１３で生成されたトリガー信号は表示部１４に入力され、表示部１４は、トリガー信号が入力される毎に、基準回転数、変動パラメータおよび負荷率を対応付けて表示する。  The trigger signal generated by the setting change detection unit 13 is input to the display unit 14, and the display unit 14 displays the reference rotation speed, the variation parameter, and the load factor in association with each other when the trigger signal is input.

以下に表示部１４の表示例を説明する。  A display example of the display unit 14 will be described below.

図２は本発明の実施の形態１に係る表示装置１０に設けられた表示部１４における表示例を表す図である。図２の表示例では、運転設定情報２３ａは２つに分類され、基準回転数が大分類、変動パラメータが小分類とされ、基準回転数、変動パラメータおよび負荷率が対応付けられている。さらに図２の表示例では、対応付けられた基準回転数、変動パラメータ、および負荷率の組みが複数表示される。  FIG. 2 is a diagram illustrating a display example on the display unit 14 provided in the display device 10 according to Embodiment 1 of the present invention. In the display example of FIG. 2, the operation setting information 23a is classified into two, the reference rotation speed is classified into the large classification, the variation parameter is classified into the small classification, and the reference rotation speed, the variation parameter, and the load factor are associated with each other. Further, in the display example of FIG. 2, a plurality of combinations of the associated reference rotation speed, variation parameter, and load factor are displayed.

区間Ｎｏ．１−１，Ｎｏ．１−２，Ｎｏ．ｎ−１，Ｎｏ．ｎ−２の各々は、時系列的に古いトリガー信号が出力されたタイミングから次のトリガー信号が出力されるタイミングまでの区間を表す。ｎは自然数を表す。表示例では、負荷率の欄に各区間の開始時の負荷率と各区間の終了時の負荷率が表示される。区間Ｎｏ．１−１は時系列的に古いトリガー信号が出力された区間を表し、区間Ｎｏ．ｎ−２は時系列的に新しいトリガー信号が出力された区間を表す。  Section No. 1-1, no. 1-2, no. n-1, no. Each of n-2 represents a section from the timing when the old trigger signal is output in time series to the timing when the next trigger signal is output. n represents a natural number. In the display example, the load factor at the start of each section and the load factor at the end of each section are displayed in the load factor column. Section No. 1-1 represents a section in which an old trigger signal is output in time series. n-2 represents a section in which a new trigger signal is output in time series.

区間Ｎｏ．１−１は、主軸が一定の回転数で回転しているときに振幅が例えば４０ｒｐｍから５０ｒｐｍに変化した区間である。図示例では基準回転数が１０００ｒｐｍであり、振幅が５０ｒｐｍであり、周波数が１０Ｈｚであり、負荷率が２０％から３０％に上昇している。作業者は運転設定情報２３ａが変化したタイミングにおける基準回転数、変動パラメータ、および負荷率を把握することができるだけでなく、負荷率が１０％上昇したことも把握することができる。  Section No. 1-1 is a section in which the amplitude changes from, for example, 40 rpm to 50 rpm when the main shaft rotates at a constant rotational speed. In the illustrated example, the reference rotational speed is 1000 rpm, the amplitude is 50 rpm, the frequency is 10 Hz, and the load factor is increased from 20% to 30%. The operator can grasp not only the reference rotation speed, the variation parameter, and the load factor at the timing when the operation setting information 23a changes, but also grasp that the load factor has increased by 10%.

区間Ｎｏ．１−２は、主軸が一定の回転数で回転しているときに振幅が例えば５０ｒｐｍから８０ｒｐｍに変化し、また周波数が１０Ｈｚから２０Ｈｚに変化した区間である。図示例では基準回転数が１０００ｒｐｍであり、負荷率が２５％から５０％に上昇している。作業者は運転設定情報２３ａが変化したタイミングにおける基準回転数、変動パラメータ、および負荷率を把握することができるだけでなく、負荷率が２５％上昇したことも把握することができる。  Section No. 1-2 is a section in which the amplitude changes from 50 rpm to 80 rpm, for example, and the frequency changes from 10 Hz to 20 Hz when the main shaft rotates at a constant rotational speed. In the illustrated example, the reference rotational speed is 1000 rpm, and the load factor is increased from 25% to 50%. The operator can not only grasp the reference rotation speed, the variation parameter, and the load factor at the timing when the operation setting information 23a changes, but can also grasp that the load factor has increased by 25%.

区間Ｎｏ．ｎ−１は、周波数が一定のときに基準回転数が例えば５００ｒｐｍから１５００ｒｐｍに変化し、また振幅が５０ｒｐｍから１００ｒｐｍに変化した区間である。図示例では負荷率が１０％から１１０％に上昇している。作業者は運転設定情報２３ａが変化したタイミングにおける基準回転数、変動パラメータ、および負荷率を把握することができるだけでなく、負荷率が１００％上昇したことも把握することができる。  Section No. n-1 is a section in which the reference rotational speed changes from, for example, 500 rpm to 1500 rpm and the amplitude changes from 50 rpm to 100 rpm when the frequency is constant. In the illustrated example, the load factor increases from 10% to 110%. The operator can grasp not only the reference rotation speed, the variation parameter, and the load factor at the timing when the operation setting information 23a changes, but also grasp that the load factor has increased by 100%.

区間Ｎｏ．ｎ−２は、基準回転数が例えば５００ｒｐｍから１５００ｒｐｍに変化した区間である。図示例では負荷率が１０％から８０％に上昇している。作業者は運転設定情報２３ａが変化したタイミングにおける基準回転数、変動パラメータ、および負荷率を把握することができるだけでなく、負荷率が７０％上昇したことも把握することができる。  Section No. n-2 is a section in which the reference rotational speed has changed from, for example, 500 rpm to 1500 rpm. In the illustrated example, the load factor is increased from 10% to 80%. The operator can grasp not only the reference rotation speed, the variation parameter, and the load factor at the timing when the operation setting information 23a changes, but also grasp that the load factor has increased by 70%.

このように表示部１４には対応付けられた基準回転数、変動パラメータ、および負荷率の組みが複数表示される。なお図２では基準回転数、変動パラメータ、および負荷率の組みが区間Ｎｏ．１−１，Ｎｏ．１−２，Ｎｏ．ｎ−１，Ｎｏ．ｎ−２の順で表示されているが、基準回転数、変動パラメータ、および負荷率の組の表示順はこれに限定されるものではなく、例えば区間Ｎｏ．１−１，Ｎｏ．ｎ−１，Ｎｏ．１−２，Ｎｏ．ｎ−２という順でもよい。  In this way, the display unit 14 displays a plurality of combinations of the reference rotational speed, the variation parameter, and the load factor that are associated with each other. Note that in FIG. 1-1, no. 1-2, no. n-1, no. Although displayed in the order of n-2, the display order of the set of the reference rotational speed, the variation parameter, and the load factor is not limited to this, and for example, section No. 1-1, no. n-1, no. 1-2, no. The order may be n-2.

図３は本発明の実施の形態１に係る表示装置１０における処理を表すフローチャートである。数値制御装置２３においてワークの加工が開始されることで工作機械２０から出力される運転設定情報２３ａと運転状態情報２０ａが表示装置１０で取得される（ステップＳ１）。設定変化検出部１３は主軸回転数が変動状態から一定状態に変化し、または一定状態から変動状態に変化したか否かを判断する。主軸回転数が変動状態から一定状態に変化し、または一定状態から変動状態に変化した場合（ステップＳ２，Ｙｅｓ）、表示部１４では変動状態から一定状態に変化し、または一定状態から変動状態に変化した基準回転数が振幅、周波数および負荷率と対応付けて表示される（ステップＳ５）。主軸回転数が変動状態から一定状態に変化せず、または一定状態から変動状態に変化しない場合（ステップＳ２，Ｎｏ）、設定変化検出部１３はステップＳ３の処理を実行する。ステップＳ３において設定変化検出部１３は主軸回転数が変動状態であるか否かを判断する。主軸回転数が変動状態である場合（ステップＳ３，Ｙｅｓ）、設定変化検出部１３はステップＳ４の処理を実行する。主軸回転数が変動状態ではない場合（ステップＳ３，Ｎｏ）、設定変化検出部１３はステップＳ１の処理を実行する。ステップＳ４において設定変化検出部１３は、主軸回転数の変動中に基準回転数、振幅または周波数が変化したか否かを判断する。主軸回転数の変動中に基準回転数、振幅または周波数が変化した場合（ステップＳ４，Ｙｅｓ）、表示部１４では変化した基準回転数、振幅または周波数が負荷率と対応付けて表示される（ステップＳ５）。主軸回転数の変動中に基準回転数、振幅または周波数が変化していない場合（ステップＳ４，Ｎｏ）、設定変化検出部１３はステップＳ１の処理を実行する（ステップＳ５）。運転設定取得部１１と運転状態取得部１２は、例えば運転設定情報２３ａと運転状態情報２０ａを一定周期内に取得したか否かを基準にして数値制御装置２３における加工が終了したか否かを判断する。加工が終了していない場合（ステップＳ６，Ｎｏ）、設定変化検出部１３はステップＳ１の処理を実行する。加工が終了した場合（ステップＳ６，Ｙｅｓ）、表示装置１０は全体の処理を終了する。  FIG. 3 is a flowchart showing processing in display device 10 according to Embodiment 1 of the present invention. Operation setting information 23a and operation state information 20a output from the machine tool 20 when machining of the workpiece is started in the numerical control device 23 is acquired by the display device 10 (step S1). The setting change detection unit 13 determines whether or not the spindle speed has changed from the fluctuation state to the constant state, or has changed from the constant state to the fluctuation state. When the spindle rotational speed changes from the fluctuation state to the constant state, or changes from the constant state to the fluctuation state (Yes in Step S2), the display unit 14 changes from the fluctuation state to the constant state, or from the constant state to the fluctuation state. The changed reference rotational speed is displayed in association with the amplitude, frequency, and load factor (step S5). When the spindle speed does not change from the fluctuation state to the constant state or does not change from the constant state to the fluctuation state (No in step S2), the setting change detection unit 13 executes the process of step S3. In step S3, the setting change detection unit 13 determines whether or not the spindle rotational speed is in a fluctuation state. When the main shaft rotational speed is in a fluctuating state (step S3, Yes), the setting change detection unit 13 executes the process of step S4. When the main shaft rotation speed is not in a fluctuating state (step S3, No), the setting change detection unit 13 executes the process of step S1. In step S4, the setting change detection unit 13 determines whether or not the reference rotation speed, amplitude, or frequency has changed during the fluctuation of the spindle rotation speed. When the reference rotation speed, amplitude, or frequency changes during the fluctuation of the spindle rotation speed (step S4, Yes), the changed reference rotation speed, amplitude, or frequency is displayed in association with the load factor (step S4). S5). When the reference rotational speed, amplitude, or frequency does not change during the fluctuation of the main spindle rotational speed (step S4, No), the setting change detection unit 13 executes the process of step S1 (step S5). The operation setting acquisition unit 11 and the operation state acquisition unit 12 indicate, for example, whether or not the processing in the numerical controller 23 has been completed based on whether or not the operation setting information 23a and the operation state information 20a have been acquired within a certain period. to decide. If the machining has not been completed (step S6, No), the setting change detection unit 13 executes the process of step S1. When the processing is completed (step S6, Yes), the display device 10 ends the entire process.

図４は基準回転数、振幅または周波数の変化の様子を表す図である。横軸は時間を表し縦軸は主軸回転数を表す。図４では、主軸回転数が一定状態から変動状態に変化し、一定時間経過後に、主軸回転数が変動状態から一定状態に変化した様子が示される。時刻ＡからＥの各々における基準回転数、振幅または周波数の変化を図３の各ステップと関連付けて説明する。時刻Ａでは一定状態にある主軸回転数が変動状態に変化しており、時刻Ａは図３に示す「ステップＳ２，Ｙｅｓ」のタイミングに対応する。時刻Ｂでは主軸回転数が変動状態にあるときの基準回転数が変化しており、時刻Ｃでは主軸回転数が変動状態にあるときの振幅が変化しており、時刻Ｄでは主軸回転数が変動状態にあるときの周波数が変化している。時刻Ｂ，Ｃ，Ｄの各々は図３に示す「ステップＳ４，Ｙｅｓ」のタイミングに対応する。時刻Ｅでは変動状態にある主軸回転数が一定状態に変化しており、時刻Ｅは図３に示す「ステップＳ２，Ｙｅｓ」のタイミングに対応する。  FIG. 4 is a diagram showing how the reference rotational speed, amplitude, or frequency changes. The horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the spindle speed. FIG. 4 shows a state in which the spindle rotational speed changes from a constant state to a variable state, and after a predetermined time has elapsed, the spindle rotational speed changes from the variable state to the constant state. A change in the reference rotation speed, amplitude, or frequency at each of the times A to E will be described in association with each step in FIG. At time A, the spindle rotation speed in a constant state changes to a fluctuation state, and time A corresponds to the timing of “step S2, Yes” shown in FIG. At time B, the reference rotational speed when the spindle rotational speed is in a changing state changes, at time C the amplitude when the spindle rotational speed is in a changing state changes, and at time D, the spindle rotational speed changes. The frequency when in the state is changing. Each of the times B, C, and D corresponds to the timing of “Step S4, Yes” shown in FIG. At time E, the spindle speed in a changing state changes to a constant state, and time E corresponds to the timing of “step S2, Yes” shown in FIG.

なお実施の形態１では主軸モータ２１の負荷率を基準回転数および変動パラメータに対応付けて表示する例を説明したが、実施の形態１の表示部１４は、主軸モータ２１の負荷率の代わりに主軸モータ２１の温度を表示してもよいし、主軸モータ２１の負荷率および温度を同時に表示してもよい。主軸モータ２１の温度を表示することにより、作業者は基準回転数および変動パラメータの複数の組みの各々に対応する主軸モータ２１の温度上昇を把握でき、主軸回転数を変動させても主軸モータ２１が過熱状態にならないように、変動パラメータを容易に調整することができる。また実施の形態１では、振幅と周波数との組み合わせを変動パラメータとして表示したが、表示部１４に表示される変動パラメータは以下の組み合わせでもよい。すなわち表示部１４に表示される変動パラメータは、基準回転数を中心として主軸回転数の変動分を示す振幅と、基準回転数に対する振幅の割合との何れかを含むと共に、主軸回転数の変動分の周波数と、主軸回転数の変動分の周期と、基準回転数に対する変動分の周波数の割合と、基準回転数の逆数に対する変動分の周期の割合との何れかを含む。  In the first embodiment, the example in which the load factor of the spindle motor 21 is displayed in association with the reference rotation speed and the variation parameter has been described. However, the display unit 14 of the first embodiment displays the load factor of the spindle motor 21 instead of the load factor. The temperature of the spindle motor 21 may be displayed, or the load factor and temperature of the spindle motor 21 may be displayed simultaneously. By displaying the temperature of the spindle motor 21, the operator can grasp the temperature rise of the spindle motor 21 corresponding to each of the plurality of sets of the reference rotation speed and the variation parameter, and the spindle motor 21 even if the spindle rotation speed is changed. The fluctuation parameter can be easily adjusted so that the is not overheated. In the first embodiment, the combination of amplitude and frequency is displayed as a variation parameter. However, the variation parameter displayed on the display unit 14 may be the following combination. That is, the variation parameter displayed on the display unit 14 includes either the amplitude indicating the variation of the main shaft rotation speed around the reference rotation speed or the ratio of the amplitude to the reference rotation speed, and the variation of the main shaft rotation speed. , Frequency of fluctuation of the main shaft rotation speed, ratio of frequency of fluctuation to the reference rotation speed, and ratio of period of fluctuation to the reciprocal of the reference rotation speed.

以上説明したように実施の形態１に係る表示装置１０は、数値制御装置２３から出力された基準回転数と変動パラメータと負荷率または温度とを対応付けて表示する構成である。これにより作業者は、基準回転数および変動パラメータの組み合わせ毎に、工作機械２０の運転状態を把握でき、主軸モータ２１が過負荷状態または過熱状態とならないように基準回転数および変動パラメータを調整できる。その結果、びびり振動を抑制しながら切削加工の継続が可能な加工条件を効率的に選択でき、加工条件の変更作業を減らすことができ、また試し加工の回数を減らすことができる。  As described above, the display device 10 according to the first embodiment is configured to display the reference rotation speed, the variation parameter, and the load factor or temperature that are output from the numerical control device 23 in association with each other. As a result, the operator can grasp the operating state of the machine tool 20 for each combination of the reference rotational speed and the variation parameter, and can adjust the reference rotational speed and the variation parameter so that the spindle motor 21 is not overloaded or overheated. . As a result, it is possible to efficiently select a machining condition capable of continuing the cutting process while suppressing chatter vibration, reducing the machining condition changing operation, and reducing the number of trial machining operations.

また実施の形態１に係る表示装置１０では、対応付けられた基準回転数と変動パラメータと負荷率または温度との組みが複数表示される。従って作業者は、例えば主軸モータ２１が過負荷状態または過熱状態となったときの基準回転数または変動パラメータを把握することができる。その結果、主軸モータ２１の過負荷または過熱により加工が中断される前に、作業者は変動パラメータを再設定することができ、びびり振動を抑制しながら切削加工を継続することができる。  In the display device 10 according to the first embodiment, a plurality of combinations of the associated reference rotation speed, variation parameter, load factor, or temperature are displayed. Therefore, the operator can grasp the reference rotation speed or the fluctuation parameter when the spindle motor 21 is overloaded or overheated, for example. As a result, before the machining is interrupted due to overload or overheating of the spindle motor 21, the operator can reset the variable parameter and can continue the machining while suppressing chatter vibration.

実施の形態２．
図５は本発明の実施の形態２に係る表示装置１０−１の構成を示すブロック図である。実施の形態２では実施の形態１と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。実施の形態２の工作機械２０−１は、実施の形態１の数値制御装置２３に代えて数値制御装置２３−１を備え、さらに、びびり振動を検出するために振動センサとして機能する加速度センサ２４を備える。数値制御装置２３−１は、基準回転数および変動パラメータに加えて、工作機械２０−１における運転経過時間２３ｃと、加工プログラム中のブロック番号２３ｄとを出力する。運転経過時間２３ｃは、加工の開始時刻から加工を継続している時間を示す。加速度センサ２４の設置位置は、びびり振動が問題となる工作機械２０−１の構造部であればよいが、好ましくは主軸またはテーブルである。実施の形態２の運転状態情報２０ａ１は、数値制御装置２３から出力される主軸モータ２１の負荷率および温度と、加速度センサ２４で検出された振動とを含むものとする。Embodiment 2. FIG.
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the display device 10-1 according to Embodiment 2 of the present invention. In the second embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Only different parts will be described here. The machine tool 20-1 of the second embodiment includes a numerical control device 23-1 in place of the numerical control device 23 of the first embodiment, and further, an acceleration sensor 24 that functions as a vibration sensor to detect chatter vibration. Is provided. The numerical control device 23-1 outputs an operation elapsed time 23c in the machine tool 20-1 and a block number 23d in the machining program, in addition to the reference rotational speed and the fluctuation parameter. The operation elapsed time 23c indicates a time during which machining is continued from the machining start time. The installation position of the acceleration sensor 24 may be a structural part of the machine tool 20-1 in which chatter vibration is a problem, but is preferably a spindle or a table. The operation state information 20a1 according to the second embodiment includes the load factor and temperature of the spindle motor 21 output from the numerical controller 23 and the vibration detected by the acceleration sensor 24.

表示装置１０−１は、基準回転数および変動パラメータに加えて、運転経過時間２３ｃとブロック番号２３ｄを取得し、取得した基準回転数、変動パラメータ、運転経過時間２３ｃおよびブロック番号２３ｄを出力する運転設定取得部１１−１と、負荷率、温度および振動を取得する運転状態取得部１２−１と、運転設定取得部１１−１で取得された基準回転数および変動パラメータの各々の変化を検出する設定変化検出部１３と、運転状態取得部１２−１で取得された負荷率、温度および振動の何れかの値が閾値を超えたときにトリガー信号を出力する状態変化検出部１５と、表示部１４−１とを備える。  The display device 10-1 acquires the operation elapsed time 23c and the block number 23d in addition to the reference rotation speed and the fluctuation parameter, and outputs the acquired reference rotation speed, fluctuation parameter, operation elapsed time 23c and block number 23d. The setting acquisition unit 11-1, the operating state acquisition unit 12-1 that acquires the load factor, temperature, and vibration, and changes in the reference rotation speed and the variation parameter acquired by the operation setting acquisition unit 11-1 are detected. A setting change detection unit 13, a state change detection unit 15 that outputs a trigger signal when any of the load factor, temperature, and vibration acquired by the operation state acquisition unit 12-1 exceeds a threshold value, and a display unit 14-1.

以下、表示装置１０−１の動作を説明する。運転設定取得部１１−１で取得された基準回転数、変動パラメータ、運転経過時間２３ｃ、およびブロック番号２３ｄは設定変化検出部１３と表示部１４−１に出力される。運転状態取得部１２−１で取得された負荷率、温度、および振動は状態変化検出部１５と表示部１４−１に出力される。  Hereinafter, the operation of the display device 10-1 will be described. The reference rotation speed, the fluctuation parameter, the operation elapsed time 23c, and the block number 23d acquired by the operation setting acquisition unit 11-1 are output to the setting change detection unit 13 and the display unit 14-1. The load factor, temperature, and vibration acquired by the operation state acquisition unit 12-1 are output to the state change detection unit 15 and the display unit 14-1.

状態変化検出部１５には、負荷率と比較される第１の閾値と、温度と比較される第２の閾値と、振動と比較される第３の閾値とが設定され、負荷率の値が第１の閾値を超えたとき、温度の値が第２の閾値を超えたとき、または振動の値が第３の閾値を超えたとき、トリガー信号を生成して出力する。  In the state change detection unit 15, a first threshold value to be compared with the load factor, a second threshold value to be compared with the temperature, and a third threshold value to be compared with the vibration are set, and the value of the load factor is set. When the first threshold value is exceeded, when the temperature value exceeds the second threshold value, or when the vibration value exceeds the third threshold value, a trigger signal is generated and output.

表示部１４−１には、設定変化検出部１３または状態変化検出部１５から出力されるトリガー信号が入力され、表示部１４−１はトリガー信号が入力される毎に、運転設定取得部１１−１から出力された基準回転数、変動パラメータ、運転経過時間２３ｃおよびブロック番号２３ｄを、運転状態取得部１２−１から出力された負荷率、温度および振動に対応付けて時系列順で表示する。  A trigger signal output from the setting change detection unit 13 or the state change detection unit 15 is input to the display unit 14-1, and the display unit 14-1 receives an operation setting acquisition unit 11- every time a trigger signal is input. The reference rotation speed, the fluctuation parameter, the operation elapsed time 23c, and the block number 23d output from 1 are displayed in time series in association with the load factor, temperature, and vibration output from the operation state acquisition unit 12-1.

図６は本発明の実施の形態２に係る表示装置１０−１に設けられた表示部１４−１における表示例を表す図である。図６の表示例では、運転経過時間、ブロック番号、基準回転数、変動パラメータ、負荷率、温度および振動が対応付けられて時系列順に複数表示される。  FIG. 6 is a diagram illustrating a display example on the display unit 14-1 provided in the display device 10-1 according to Embodiment 2 of the present invention. In the display example of FIG. 6, the operation elapsed time, the block number, the reference rotation speed, the fluctuation parameter, the load factor, the temperature, and the vibration are associated with each other and displayed in a time-series order.

区間５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄの各々は、時系列的に古いトリガー信号が出力されたタイミングから次のトリガー信号が出力されたタイミングまでの区間を表す。表示例では、負荷率の欄に各区間の開始時の値と各区間の終了時の値が表示され、温度の欄に各区間の開始時の値と各区間の終了時の値が表示され、振動の欄に各区間の最大振幅が表示される。  Each of the sections 5a, 5b, 5c, and 5d represents a section from the timing when the old trigger signal is output in time series to the timing when the next trigger signal is output. In the display example, the value at the start of each section and the value at the end of each section are displayed in the load factor column, and the value at the start of each section and the value at the end of each section are displayed in the temperature column. The maximum amplitude of each section is displayed in the vibration column.

さらに表示例では、運転中の加工プログラム番号に加え、状態変化検出部１５に設定されている第１の閾値、第２の閾値、第３の閾値も表示される。図６の例では負荷率の第１の閾値が１２０％であり、温度の第２の閾値が１３０℃であり、振動の第３の閾値が１０ｍ／ｓ２である。Further, in the display example, the first threshold value, the second threshold value, and the third threshold value set in the state change detection unit 15 are displayed in addition to the machining program number being operated. In the example of FIG. 6, the first threshold value of the load factor is 120%, the second threshold value of the temperature is 130 ° C., and the third threshold value of the vibration is 10 m / s 2 .

区間５ａは、主軸が一定の回転数で回転しているときに振動の値が第３の閾値を超えた区間を表す。図示例では運転経過時間が１：００から１：２０であり、ブロック番号がＮ６０からＮ７０であり、基準回転数が２０００ｒｐｍであり、振幅が０ｒｐｍであり、周波数が０Ｈｚであり、負荷率が２５％であり、温度が５０℃であり、振動が１５ｍ／ｓ２である。A section 5a represents a section in which the vibration value exceeds the third threshold when the main shaft rotates at a constant rotation speed. In the illustrated example, the operation elapsed time is from 1:00 to 1:20, the block number is from N60 to N70, the reference rotational speed is 2000 rpm, the amplitude is 0 rpm, the frequency is 0 Hz, and the load factor is 25. %, The temperature is 50 ° C., and the vibration is 15 m / s 2 .

区間５ｂは、主軸の変動を開始してから負荷率の値が第１の閾値を超えた区間を表す。図示例では運転経過時間が１：２０から２：３０であり、ブロック番号がＮ７０からＮ１８０であり、基準回転数が２０００ｒｐｍであり、振幅が１００ｒｐｍであり、周波数が１０Ｈｚであり、負荷率が２５％から１２０％に上昇し、温度が５０℃から６０℃に上昇し、振動が５ｍ／ｓ２である。A section 5b represents a section in which the value of the load factor has exceeded the first threshold since the start of fluctuation of the spindle. In the illustrated example, the operation elapsed time is from 1:20 to 2:30, the block number is from N70 to N180, the reference rotational speed is 2000 rpm, the amplitude is 100 rpm, the frequency is 10 Hz, and the load factor is 25 % To 120%, the temperature increases from 50 ° C. to 60 ° C., and the vibration is 5 m / s 2 .

区間５ｃは、負荷率の値が第１の閾値を継続的に超えている区間を表す。図示例では運転経過時間が２：３０から２：４０であり、ブロック番号がＮ１８０からＮ１９０であり、基準回転数が２０００ｒｐｍであり、振幅が１００ｒｐｍであり、周波数が１０Ｈｚであり、負荷率が１２０％から１３０％に上昇し、温度が６０℃から６５℃に上昇し、振動が５ｍ／ｓ２である。A section 5c represents a section in which the load factor value continuously exceeds the first threshold value. In the illustrated example, the operation elapsed time is 2:30 to 2:40, the block number is N180 to N190, the reference rotation speed is 2000 rpm, the amplitude is 100 rpm, the frequency is 10 Hz, and the load factor is 120. % To 130%, the temperature increases from 60 ° C. to 65 ° C., and the vibration is 5 m / s 2 .

区間５ｄは、基準回転数および振幅の各々を低下させてから主軸の変動を終了するまでの区間を表す。図示例では運転経過時間が２：４０から３：００であり、ブロック番号がＮ１９０からＮ２３０であり、基準回転数が１５００ｒｐｍであり、振幅が８０ｒｐｍであり、周波数が１０Ｈｚであり、負荷率が１３０％から１１５％に上昇し、温度が６５℃から７０℃に低下し、振動が９ｍ／ｓ２である。A section 5d represents a section from when each of the reference rotational speed and the amplitude is decreased to when the fluctuation of the main shaft is finished. In the illustrated example, the operation elapsed time is from 2:40 to 3:00, the block number is from N190 to N230, the reference rotational speed is 1500 rpm, the amplitude is 80 rpm, the frequency is 10 Hz, and the load factor is 130. % To 115%, the temperature drops from 65 ° C. to 70 ° C., and the vibration is 9 m / s 2 .

図６の表示により、作業者は、主軸回転数を変動すべきびびり振動の発生区間と、主軸の変動によりびびり振動が抑制されている区間と、主軸の変動により負荷が大きくなる区間と、主軸の変動によりびびり振動が抑制され、かつ、負荷率と温度の各々が閾値を超えない区間を容易に把握できる。  As shown in FIG. 6, the operator can detect chatter vibration in which the spindle rotation speed should be varied, a section in which chatter vibration is suppressed due to the spindle fluctuation, a section in which the load increases due to spindle fluctuation, The chatter vibration is suppressed by the fluctuation of and the section in which each of the load factor and the temperature does not exceed the threshold can be easily grasped.

なお、振動センサの種類は加速度センサ２４に限定されず、びびり振動を検出できる手段であれば変位センサ、力センサ、マイクロフォンでもよい。また実施の形態２の表示装置１０−１は、びびり振動の発生の有無を入力するボタンスイッチを設け、作業者がボタンスイッチを押すことにより、振動を表示部１４−１に表示する構成でもよい。この場合、びびり振動が発生していない状態では振動が０、びびり振動が発生している状態では振動が１と表現でき、閾値を０とすることで振動を表示部１４−１に表示できる。さらに実施の形態２の振動センサの個数は限定されず、工作機械２０−１には振動センサが複数設置されてもよい。その場合、表示部１４−１には、複数の振動センサの各々から取得した振動が個別に表示され、作業者は複数の振動センサの各々の設置位置における振動を把握できる。また実施の形態２では数値制御装置２３−１が取得または推定した主軸モータ２１の温度を運転状態取得部１２−１で取得する構成としたが、主軸モータ２１の周囲に設置した温度センサまたは主軸モータ２１に直接設置した温度センサから出力される温度情報を運転状態取得部１２−１で直接取得する構成にしてもよい。  The type of vibration sensor is not limited to the acceleration sensor 24, and may be a displacement sensor, a force sensor, or a microphone as long as it can detect chatter vibration. The display device 10-1 of the second embodiment may be configured to include a button switch for inputting presence / absence of chatter vibration and display vibration on the display unit 14-1 when the operator presses the button switch. . In this case, vibration can be expressed as 0 when chatter vibration is not generated, vibration can be expressed as 1 when chatter vibration is generated, and vibration can be displayed on the display unit 14-1 by setting the threshold to 0. Furthermore, the number of vibration sensors according to the second embodiment is not limited, and a plurality of vibration sensors may be installed in the machine tool 20-1. In that case, the vibration acquired from each of the plurality of vibration sensors is individually displayed on the display unit 14-1, and the operator can grasp the vibration at each installation position of the plurality of vibration sensors. In the second embodiment, the temperature of the spindle motor 21 acquired or estimated by the numerical controller 23-1 is acquired by the operating state acquisition unit 12-1. However, a temperature sensor or a spindle installed around the spindle motor 21 is used. You may make it the structure which acquires directly the temperature information output from the temperature sensor directly installed in the motor 21 with the driving | running state acquisition part 12-1.

以上説明したように、実施の形態２は、工作機械２０−１から運転経過時間、ブロック番号、基準回転数、変動パラメータ、負荷率、温度、および振動を取得し、主軸の変動が開始または終了した場合または変動中に基準回転数または変動パラメータが変化した場合、または負荷率、温度、または振動の値が閾値を超える場合、運転経過時間、ブロック番号、基準回転数、変動パラメータ、負荷率、温度および振動を対応付けて時系列順に表示する構成である。この構成により作業者は、過負荷、過熱、またはびびり振動といった異常が発生した場合に異常発生時の加工条件を把握できる。例えば、主軸回転数が変動していない状態でびびり振動が発生した場合、作業者は振動が高い値を示した区間の時間を元に、主軸回転数を変動させるべき加工箇所を容易に把握できる。また、主軸回転数が変動している間に主軸モータ２１が過負荷状態または過熱状態になった場合、作業者は負荷率または温度が高い値を示した区間の時間を元に、設定中の加工条件を容易に把握できる。また、主軸回転数が変動してびびり振動が抑制できなかった場合、作業者は別の運転設定情報２３ａへ変更すべきか否かの判断を容易に下すことができる。また作業者は加工プログラム中のどのブロック番号で異常が発生したかを把握できる。  As described above, in the second embodiment, the operation elapsed time, the block number, the reference rotation speed, the fluctuation parameter, the load factor, the temperature, and the vibration are acquired from the machine tool 20-1, and the fluctuation of the spindle starts or ends. Or if the reference speed or parameter changes during fluctuation, or if the load factor, temperature, or vibration value exceeds the threshold value, the elapsed operation time, block number, reference speed, fluctuation parameter, load factor, The temperature and vibration are associated with each other and displayed in time series. With this configuration, when an abnormality such as overload, overheating, or chatter vibration occurs, the operator can grasp the machining conditions when the abnormality occurs. For example, when chatter vibration occurs when the spindle speed is not changing, the operator can easily grasp the machining location where the spindle speed should be changed based on the time of the section where the vibration shows a high value. . In addition, when the spindle motor 21 is overloaded or overheated while the spindle rotational speed is fluctuating, the operator is setting the time based on the time period during which the load factor or temperature is high. The processing conditions can be easily grasped. Further, when chatter vibration cannot be suppressed due to fluctuations in the spindle rotation speed, the operator can easily determine whether or not to change to another operation setting information 23a. Also, the operator can grasp at which block number in the machining program the abnormality has occurred.

実施の形態３．
図７は本発明の実施の形態３に係る表示装置１０−２の構成を示すブロック図である。実施の形態３では実施の形態２と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。実施の形態３の表示装置１０−２は、実施の形態２の表示装置１０−２が備える構成要素に加えて記録部１６を備える。また実施の形態３の表示装置１０−２は、表示部１４−１に代えて表示部１４−２を備える。Embodiment 3 FIG.
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a display device 10-2 according to Embodiment 3 of the present invention. In the third embodiment, the same parts as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Only different parts will be described here. The display device 10-2 according to the third embodiment includes a recording unit 16 in addition to the components included in the display device 10-2 according to the second embodiment. The display device 10-2 of the third embodiment includes a display unit 14-2 instead of the display unit 14-1.

以下、表示装置１０−２の動作を説明する。運転設定取得部１１−１で取得された基準回転数、変動パラメータ、運転経過時間２３ｃ、およびブロック番号２３ｄは設定変化検出部１３と表示部１４−２に出力される。また運転設定取得部１１−１で取得された基準回転数は記録部１６に出力される。運転状態取得部１２−１で取得された負荷率、温度および振動は状態変化検出部１５と表示部１４−２に出力される。  Hereinafter, the operation of the display device 10-2 will be described. The reference rotation speed, the fluctuation parameter, the operation elapsed time 23c, and the block number 23d acquired by the operation setting acquisition unit 11-1 are output to the setting change detection unit 13 and the display unit 14-2. Further, the reference rotational speed acquired by the operation setting acquisition unit 11-1 is output to the recording unit 16. The load factor, temperature, and vibration acquired by the operation state acquisition unit 12-1 are output to the state change detection unit 15 and the display unit 14-2.

記録部１６は、設定変化検出部１３と状態変化検出部１５の各々からトリガー信号が出力されたタイミングで、表示部１４−２において時系列順に対応付けられた基準回転数、変動パラメータ、負荷率、温度および振動の複数の組みを、記録データとして記録する。さらに記録部１６は、時系列的に最も新しいタイミングで取得された運転設定情報２３ａに含まれる基準回転数と同じ値の基準回転数で運転を実行したときの変動パラメータ、負荷率、温度および振動を参照データとして出力する。  The recording unit 16 is a timing at which a trigger signal is output from each of the setting change detection unit 13 and the state change detection unit 15, and the reference rotation speed, the variation parameter, and the load factor that are associated in time series order on the display unit 14-2. A plurality of sets of temperature and vibration are recorded as recording data. Furthermore, the recording unit 16 performs fluctuation parameters, load factor, temperature, and vibration when the operation is performed at the reference rotation speed that is the same value as the reference rotation speed included in the operation setting information 23a acquired at the latest timing in time series. Is output as reference data.

表示部１４−２には設定変化検出部１３または状態変化検出部１５から出力されるトリガー信号が入力される。表示部１４−２はトリガー信号が入力される毎に、運転経過時間２３ｃ、ブロック番号２３ｄ、基準回転数、および変動パラメータを、負荷率、温度および振動に対応付けて時系列順で表示する。この表示例は図６の表示例と同様である。  The trigger signal output from the setting change detection unit 13 or the state change detection unit 15 is input to the display unit 14-2. Each time the trigger signal is input, the display unit 14-2 displays the operation elapsed time 23c, the block number 23d, the reference rotation speed, and the variation parameter in time series in association with the load factor, temperature, and vibration. This display example is the same as the display example of FIG.

一方で表示部１４−２は、現在の変動パラメータと過去の変動パラメータとを上述の表示とは別に表示する。すなわち表示部１４−２は、運転設定取得部１１−１で取得された現在の基準回転数と同じ値の基準回転数で運転を実行したときの変動パラメータおよび運転状態情報２０ａ１を記録部１６から取得し、運転設定取得部１１−１で取得された現在の変動パラメータと、記録部１６から取得した変動パラメータとの各々を、工作機械２０−１の運転状態に対応させて視覚化して表示する。  On the other hand, the display unit 14-2 displays the current variation parameter and the past variation parameter separately from the above-described display. That is, the display unit 14-2 displays, from the recording unit 16, the fluctuation parameters and the operation state information 20a1 when the operation is performed at the reference rotation number that is the same value as the current reference rotation number acquired by the operation setting acquisition unit 11-1. Each of the current variation parameter acquired and acquired by the operation setting acquisition unit 11-1 and the variation parameter acquired from the recording unit 16 is visualized and displayed in correspondence with the operation state of the machine tool 20-1. .

図８は本発明の実施の形態３に係る表示装置１０−２に設けられた表示部１４−２における表示例を表す図である。図８の表示例は現在の変動パラメータと過去の変動パラメータを視覚化して表示したものである。縦軸は振幅を表し、横軸は周波数を表す。図８の表示例では、現在の基準回転数「１０００ｒｐｍ」が表示されると共に、振幅と周波数の各々の軸で構成されるグラフ上に現在の変動パラメータと過去の複数の変動パラメータが区別して表示される。  FIG. 8 is a diagram illustrating a display example in the display unit 14-2 provided in the display device 10-2 according to Embodiment 3 of the present invention. In the display example of FIG. 8, the current variation parameter and the past variation parameter are visualized and displayed. The vertical axis represents amplitude and the horizontal axis represents frequency. In the display example of FIG. 8, the current reference rotational speed “1000 rpm” is displayed, and the current variation parameter and a plurality of past variation parameters are displayed separately on a graph composed of each axis of amplitude and frequency. Is done.

符号７ａで示す記号は現在の変動パラメータを表す。符号７ｂ，７ｃ，７ｄで示す記号はそれぞれ過去の変動パラメータを表す。過去の複数の変動パラメータは過去の運転状態に対応して区別して表示される。具体的には、符号７ｂは振動の値が閾値より大きくなったときの変動パラメータを表す。符号７ｃは負荷率の値または温度の値が閾値より大きくなったときの変動パラメータを表す。符号７ｄは負荷率、温度、および振動のいずれも閾値以下となったときの変動パラメータを表す。  The symbol indicated by reference numeral 7a represents the current variation parameter. Symbols indicated by reference numerals 7b, 7c, and 7d represent past variation parameters, respectively. A plurality of past variation parameters are displayed separately in correspondence with past operation states. Specifically, reference numeral 7b represents a variation parameter when the vibration value becomes larger than a threshold value. Reference numeral 7c represents a variation parameter when the value of the load factor or the value of the temperature becomes larger than the threshold value. Reference numeral 7d represents a variation parameter when all of the load factor, temperature, and vibration are equal to or less than the threshold value.

このように、グラフ上に変動パラメータの情報を視覚化して表示することで、作業者が現在の変動パラメータと、びびり振動が発生する変動パラメータと、主軸モータ２１が過負荷状態または過熱状態になる変動パラメータとを区別することができる。  As described above, by visualizing and displaying the information of the fluctuation parameter on the graph, the worker can present the current fluctuation parameter, the fluctuation parameter causing chatter vibration, and the spindle motor 21 is overloaded or overheated. A variation parameter can be distinguished.

以上に説明したように、実施の形態３の表示装置１０−２は運転設定情報２３ａおよび運転状態情報２０ａ１を記録する記録部１６を備え、現在の変動パラメータと過去の変動パラメータを視覚化して表示する構成である。従って実施の形態３の表示装置１０−２では実施の形態２の効果に加えて、次の効果を奏する。作業者は、現在の変動パラメータの値とともに別の変動パラメータを設定したときの運転状態を把握できる。このため作業者は、過去に過負荷、過熱、びびり振動の何れかが発生した変動パラメータを避けて、別の変動パラメータを探索することができる。また、過去に過負荷、過熱、およびびびり振動の何れも発生しなかった変動パラメータが存在する場合には、当該変動パラメータを参照して変動パラメータを設定できる。すなわち作業者は、過去の加工履歴を参考にして、次回の変動パラメータの調整作業を効率的に行うことができる。その結果、過負荷、過熱、およびびびり振動の何れも発生しない変動パラメータへ調整するための作業時間が短縮される。  As described above, the display device 10-2 of the third embodiment includes the recording unit 16 that records the operation setting information 23a and the operation state information 20a1, and visualizes and displays the current variation parameter and the past variation parameter. It is the structure to do. Therefore, in addition to the effect of Embodiment 2, the display device 10-2 of Embodiment 3 has the following effect. The operator can grasp the operation state when another variation parameter is set together with the current variation parameter value. For this reason, the operator can search for another variation parameter while avoiding a variation parameter in which any of overload, overheating, and chatter vibration has occurred in the past. In addition, when there is a variation parameter that has not caused any overload, overheating, or chatter vibration in the past, the variation parameter can be set with reference to the variation parameter. That is, the worker can efficiently perform the next adjustment operation of the variation parameter with reference to the past machining history. As a result, the working time for adjusting to a variable parameter that does not cause any of overload, overheating, and chatter vibration is shortened.

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。  The configuration described in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and can be combined with other configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.

１０，１０−１，１０−２ 表示装置、１１，１１−１ 運転設定取得部、１２，１２−１ 運転状態取得部、１３ 設定変化検出部、１４，１４−１，１４−２ 表示部、１５ 状態変化検出部、１６ 記録部、２０，２０−１ 工作機械、２０ａ，２０ａ１ 運転状態情報、２１ 主軸モータ、２２ サーボモータ、２３，２３−１ 数値制御装置、２３ａ 運転設定情報、２３ｃ 運転経過時間、２３ｄ ブロック番号、２４ 加速度センサ。
10, 10-1, 10-2 display device, 11, 11-1 operation setting acquisition unit, 12, 12-1 operation state acquisition unit, 13 setting change detection unit, 14, 14-1, 14-2 display unit, DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 State change detection part, 16 Recording part, 20, 20-1 Machine tool, 20a, 20a1 Operation state information, 21 Spindle motor, 22 Servo motor, 23, 23-1 Numerical control apparatus, 23a Operation setting information, 23c Operation progress Time, 23d Block number, 24 Accelerometer.

Claims (6)

工作機械に搭載される主軸を回転させる主軸モータを制御する数値制御装置に接続され、前記数値制御装置に設定された主軸の運転設定情報と、前記工作機械の運転状態を表す運転状態情報とを表示する表示装置であって、
前記数値制御装置から出力される前記運転設定情報を取得する運転設定取得部と、
前記工作機械から出力される前記運転状態情報を取得する運転状態取得部と、
前記運転設定取得部で取得された前記運転設定情報の変化を検出する設定変化検出部と、
前記設定変化検出部で検出された前記運転設定情報の変化をトリガ−にして、前記運転設定取得部で取得された前記運転設定情報と、前記運転状態取得部で取得された前記運転状態情報とを対応付けて表示する表示部と、
を備え、
前記運転設定情報には、主軸の基準回転数を示す情報と、前記基準回転数を中心として前記主軸の回転数を変動させる変動パラメータとが含まれることを特徴とする表示装置。Connected to a numerical control device that controls a spindle motor that rotates a spindle mounted on a machine tool, operation setting information of the spindle set in the numerical control device, and operation state information representing an operation state of the machine tool A display device for displaying,
An operation setting acquisition unit for acquiring the operation setting information output from the numerical controller;
An operation state acquisition unit for acquiring the operation state information output from the machine tool;
A setting change detection unit that detects a change in the operation setting information acquired by the operation setting acquisition unit;
Triggered by a change in the operation setting information detected by the setting change detection unit, the operation setting information acquired by the operation setting acquisition unit, and the operation state information acquired by the operation state acquisition unit A display unit that associates and displays
With
The display device characterized in that the operation setting information includes information indicating a reference rotational speed of the main spindle and a fluctuation parameter for changing the rotational speed of the main spindle around the reference rotational speed. 前記運転状態情報の値が閾値を超過したか否か判定する状態変化検出部を備え、
前記表示部は、前記運転設定取得部で取得された前記運転設定情報と、前記状態変化検出部で前記閾値を超過していると判定された前記運転状態情報とを対応付けて時系列順に表示することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。A state change detection unit for determining whether the value of the driving state information exceeds a threshold;
The display unit displays the operation setting information acquired by the operation setting acquisition unit and the operation state information determined to exceed the threshold by the state change detection unit in association with each other in chronological order. The display device according to claim 1. 前記運転設定取得部は、前記運転設定情報に加えて、前記工作機械の運転経過時間と加工プログラムのブロック番号とを取得し、
前記表示部は、前記運転設定取得部で取得された前記運転設定情報、前記運転経過時間および前記ブロック番号を、前記運転状態取得部で取得された前記運転状態情報に対応付けて時系列順に表示することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の表示装置。In addition to the operation setting information, the operation setting acquisition unit acquires an operation elapsed time of the machine tool and a block number of a machining program,
The display unit displays the operation setting information acquired by the operation setting acquisition unit, the operation elapsed time, and the block number in chronological order in association with the operation state information acquired by the operation state acquisition unit. The display device according to claim 1, wherein the display device is a display device. 前記表示部で対応付けられた前記運転設定情報と前記運転状態情報を記録する記録部を備え、
前記表示部は、前記運転設定取得部で取得された前記運転設定情報に含まれる前記基準回転数と同じ値の基準回転数で運転を実行したときの前記変動パラメータおよび前記運転状態情報を前記記録部から取得し、前記運転設定取得部で取得された前記変動パラメータと前記記録部から取得した前記変動パラメータとの各々を、前記工作機械の運転状態に対応させてグラフ上に表示することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の表示装置。A recording unit for recording the operation setting information and the operation state information associated with each other in the display unit;
The display unit records the variation parameter and the operation state information when the operation is performed at a reference rotation speed that is the same value as the reference rotation speed included in the operation setting information acquired by the operation setting acquisition unit. Each of the variation parameter obtained from the recording unit and the variation parameter obtained from the recording unit is displayed on a graph corresponding to the operating state of the machine tool. The display device according to any one of claims 1 to 3. 前記変動パラメータは、
前記基準回転数を中心として前記主軸の回転数の変動分を示す振幅と、前記基準回転数に対する前記振幅の割合との何れかを含むと共に、
前記主軸の回転数の変動分の周波数と、前記主軸の回転数の変動分の周期と、前記基準回転数に対する前記変動分の周波数の割合と、前記基準回転数の逆数に対する前記変動分の周期の割合との何れかを含む
ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の表示装置。The variation parameter is:
Including any one of an amplitude indicating a fluctuation amount of the rotational speed of the spindle with the reference rotational speed as a center, and a ratio of the amplitude to the reference rotational speed,
The frequency of the fluctuation of the rotation speed of the spindle, the cycle of the fluctuation of the rotation speed of the spindle, the ratio of the frequency of the fluctuation to the reference rotation speed, and the period of the fluctuation relative to the reciprocal of the reference rotation speed The display device according to any one of claims 1 to 4, further comprising: 前記運転状態情報は、前記主軸モータの負荷率と、前記主軸モータの温度と、前記工作機械の振動との何れかを含むことを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載の表示装置。


6. The operation state information includes any one of a load factor of the spindle motor, a temperature of the spindle motor, and vibrations of the machine tool. 6. The display device described.


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