JP6695306B2 - Machine tools, machining methods, and machining programs - Google Patents

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Description

本開示は、工作機械に生じる再生びびり振動を抑制するための技術に関する。   The present disclosure relates to a technique for suppressing regenerative chatter vibration generated in a machine tool.

工作機械でワークを加工する際、工具の刃先が微小に振動することがある。このような振動は、びびり振動と呼ばれる。びびり振動が生じると、ワークの加工精度が低下してしまう。   When machining a workpiece with a machine tool, the cutting edge of the tool may vibrate slightly. Such vibration is called chatter vibration. When chatter vibration occurs, the machining accuracy of the work is reduced.

びびり振動には、強制びびり振動と、再生びびり振動がある。強制びびり振動は、断続切削により発生する振動であり、工具の振動周波数が工具の固有振動数に等しくなったときに生じる。再生びびり振動は、工具の振動周波数と工具によるワークの切込み深さとの関係が所定の条件を満たした場合に生じる振動である。再生びびり振動は、自励びびり振動とも呼ばれる。   Chatter vibration includes forced chatter vibration and replay chatter vibration. The forced chatter vibration is a vibration generated by intermittent cutting and occurs when the vibration frequency of the tool becomes equal to the natural frequency of the tool. Reproduction chatter vibration is vibration that occurs when the relationship between the vibration frequency of the tool and the cutting depth of the work by the tool satisfies a predetermined condition. The reproduction chatter vibration is also called self-excited chatter vibration.

再生びびり振動を抑制するための技術として、特開２０１０−１０５１６０号公報（特許文献１）は、下記式（１）に基づいて工具の回転数を制御するための機械加工装置を開示している。   As a technique for suppressing reproduction chatter vibration, Japanese Patent Laid-Open No. 2010-105160 (Patent Document 1) discloses a machining device for controlling the rotation speed of a tool based on the following formula (1). ..

ｎ＝６０・ｆｃ／｛（ｋ＋１）・Ｎ｝・・・（１）
上記式（１）に示される「ｎ」は、切削工具または被削部材の一分間あたりの回転数演算値を表わす。「ｆｃ」は、びびり振動の周波数を表わす。「Ｎ」は、切削工具の刃数を表わす。「ｋ」は、６０ｆｃ／（ｎ０Ｎ）の整数部分を表わす。「ｎ０」は、切削工具または被削部材の一分間あたりの回転数現在値を表わす。 n = 60 · f c / { (k + 1) · N} ··· (1)
“N” shown in the above equation (1) represents a rotation speed calculation value per minute of the cutting tool or the work member. “F c ” represents the frequency of chatter vibration. "N" represents the number of blades of the cutting tool. "K" represents the integer portion of 60f c / (n 0 N) . “N 0 ” represents the current value of the number of revolutions per minute of the cutting tool or the work member.

上記式（１）は、Ｔｏｂｉａｓの式の変形例である。上記式（１）の「ｆｃ」を工具の固有振動数とし、「ｋ＋１」を自然数とした場合、上記式（１）は、Ｔｏｂｉａｓの式になる。すなわち、特許文献１に示される機械加工装置は、工具について検知された振動周波数を工具の固有振動周波数とみなしてＴｏｂｉａｓの式に代入することで、工具の回転数を決定する。 The above formula (1) is a modification of the Tobias formula. The above formula (1) the "f c" and the natural frequency of the tool, in the case where the natural number "k + 1", the above formula (1) is the expression of Tobias. That is, the machining device disclosed in Patent Document 1 determines the rotation speed of the tool by regarding the vibration frequency detected for the tool as the natural vibration frequency of the tool and substituting it into the equation of Tobias.

特開２０１０−１０５１６０号公報JP, 2010-105160, A

工具の振動周波数は、工具の実際の固有振動数とずれることがある。そのため、特許文献１に開示される機械加工装置は、式（１）に従って工具の回転数を決定したとしても、再生びびり振動を抑制できないことがある。したがって、再生びびり振動をより確実に抑制するための技術が望まれている。   The vibration frequency of the tool may deviate from the actual natural frequency of the tool. Therefore, the machining device disclosed in Patent Document 1 may not be able to suppress the regenerative chatter vibration even if the rotation speed of the tool is determined according to the equation (1). Therefore, a technique for more surely suppressing the reproduction chatter vibration is desired.

本開示は上述のような問題点を解決するためになされたものであって、ある局面における目的は、再生びびり振動をより確実に抑制することができる工作機械を提供することである。他の局面における目的は、再生びびり振動をより確実に抑制することができる加工方法を提供することである。他の局面における目的は、再生びびり振動をより確実に抑制することができる加工プログラムを提供することである。   The present disclosure has been made to solve the above-described problems, and an object of one aspect is to provide a machine tool that can more reliably suppress regenerative chatter vibration. An object in another aspect is to provide a processing method capable of more reliably suppressing reproduction chatter vibration. An object in another aspect is to provide a machining program that can more reliably suppress reproduction chatter vibration.

ある局面に従うと、工作機械は、ワークまたは工具を回転するための主軸と、上記主軸または上記工具の振動周波数を検知するためのセンサと、上記振動周波数に基づいて、上記主軸または上記工具に生じている再生びびり振動を検知するための振動検知部と、上記主軸の回転数を調整するための調整部とを備える。上記調整部は、上記振動検知部によって上記再生びびり振動が検知された場合に、所定の算出式に従って上記主軸の回転数を現在の設定値である第１回転数から第２回転数に調整し、上記第２回転数への調整後において上記振動検知部によって上記再生びびり振動が検知された場合、上記第１回転数から上記第２回転数への調整により上記主軸の回転数が上記再生びびり振動の生じない安定範囲を超えたか否かを判断し、当該判断結果に応じて上記回転数を増加するか減少するかを変える。   According to one aspect, a machine tool includes a spindle for rotating a work or a tool, a sensor for detecting a vibration frequency of the spindle or the tool, and a sensor for detecting the vibration frequency of the spindle or the tool based on the vibration frequency. A vibration detection unit for detecting the reproduction chatter vibration that is present and an adjustment unit for adjusting the rotational speed of the main shaft are provided. When the reproduction chatter vibration is detected by the vibration detection unit, the adjusting unit adjusts the rotation speed of the spindle from the first rotation speed, which is the current setting value, to the second rotation speed according to a predetermined calculation formula. When the reproduction chatter vibration is detected by the vibration detection unit after the adjustment to the second rotation speed, the rotation speed of the spindle is changed to the reproduction chatter by the adjustment from the first rotation speed to the second rotation speed. It is determined whether or not the stable range in which vibration does not occur is exceeded, and whether to increase or decrease the rotational speed is changed according to the determination result.

好ましくは、上記調整部は、上記主軸の回転数が上記安定範囲を超えていないと判断した場合、上記主軸の回転数を所定の第１値減少させる。上記主軸の回転数が上記安定範囲を超えたと判断した場合、上記主軸の回転数を所定の第２値増加させる。上記第２値は、上記第１値よりも小さい。   Preferably, the adjusting unit reduces the rotation speed of the spindle by a predetermined first value when determining that the rotation speed of the spindle does not exceed the stable range. When it is determined that the rotation speed of the spindle exceeds the stable range, the rotation speed of the spindle is increased by a predetermined second value. The second value is smaller than the first value.

好ましくは、上記調整部は、上記主軸の回転数の調整前後における上記振動周波数の比較結果に基づいて、上記主軸の回転数が上記安定範囲を超えたか否かを判断する。   Preferably, the adjusting unit determines whether or not the rotational speed of the spindle exceeds the stable range based on the comparison result of the vibration frequencies before and after the adjustment of the rotational speed of the spindle.

好ましくは、上記工作機械は、上記工具の第１の刃が上記ワークに接触してから上記工具の第２の刃が上記ワークに接触するまでの間に上記主軸または上記工具の振動によって生じる加工面の波数を算出する。上記調整部は、上記主軸の回転数の調整前後において上記波数の整数部分が変化したか否かに基づいて、上記主軸の回転数が上記安定範囲を超えたか否かを判断する。   Preferably, in the machine tool, machining caused by vibration of the spindle or the tool between a time when the first blade of the tool contacts the work and a time when the second blade of the tool contacts the work. Calculate the wave number of a surface. The adjusting unit determines whether or not the rotational speed of the spindle exceeds the stable range, based on whether or not the integer part of the wave number has changed before and after the adjustment of the rotational speed of the spindle.

好ましくは、上記調整部は、上記振動検知部によって上記再生びびり振動が検知されている間、上記主軸の上記回転数の調整処理を逐次的に実行し、上記振動検知部によって上記主軸または上記工具に生じている上記再生びびり振動が検知されなくなった時点で上記回転数の調整処理を終了する。   Preferably, the adjusting unit sequentially performs the adjusting process of the rotation speed of the spindle while the reproduction chatter vibration is detected by the vibration detecting unit, and the vibration detecting unit causes the spindle or the tool to be adjusted. At the time when the reproduction chattering vibration that occurs in 1) is no longer detected, the rotation speed adjustment processing ends.

好ましくは、上記調整部は、上記主軸の回転数の調整を所定回数実行した後において上記振動検知部によって上記再生びびり振動が検知された場合、上記主軸の回転数を上記第１回転数よりも上げる。   Preferably, when the reproduction chatter vibration is detected by the vibration detection unit after the adjustment of the rotation speed of the spindle is performed a predetermined number of times, the adjustment unit sets the rotation speed of the spindle to be lower than the first rotation speed. increase.

好ましくは、上記調整部は、上記主軸の回転数の調整を所定回数実行した後において上記振動検知部によって上記再生びびり振動が検知された場合、上記工具による上記ワークの切込み深さを現在よりも浅くする。   Preferably, when the reproduction chatter vibration is detected by the vibration detection unit after the adjustment of the rotation speed of the spindle is performed a predetermined number of times, the adjustment unit sets the cutting depth of the work by the tool to be greater than the present depth. Make it shallow.

好ましくは、上記調整部は、上記第２値が所定の閾値以下になった後において、上記振動検知部によって上記再生びびり振動が検知された場合、上記工具による上記ワークの切込み深さを現在よりも浅くする。   Preferably, when the reproduction chatter vibration is detected by the vibration detection unit after the second value becomes equal to or less than a predetermined threshold value, the adjustment unit determines the depth of cut of the workpiece by the tool from the present. Also make shallow.

他の局面に従うと、工作機械による加工方法が提供される。上記工作機械は、ワークまたは工具を回転するための主軸と、上記主軸または上記工具の振動周波数を検知するためのセンサとを備える。上記加工方法は、上記振動周波数に基づいて、上記主軸または上記工具に生じている再生びびり振動を検知するステップと、上記検知するステップで上記再生びびり振動が検知された場合に、所定の算出式に従って上記主軸の回転数を現在の設定値である第１回転数から第２回転数に調整するステップと、上記第２回転数への調整後において上記検知するステップで上記再生びびり振動が検知された場合、上記第１回転数から上記第２回転数への調整により上記主軸の回転数が上記再生びびり振動の生じない安定範囲を超えたか否かを判断し、当該判断結果に応じて上記回転数を増加するか減少するかを変えるステップとを備える。   According to another aspect, a machining method by a machine tool is provided. The machine tool includes a spindle for rotating a work or a tool, and a sensor for detecting a vibration frequency of the spindle or the tool. The machining method is based on the vibration frequency, a step of detecting a regenerative chatter vibration occurring in the spindle or the tool, and a predetermined calculation formula when the replay chatter vibration is detected in the detecting step. According to the above, the reproduction chatter vibration is detected in the step of adjusting the rotation speed of the main spindle from the current setting value of the first rotation speed to the second rotation speed, and in the detecting step after the adjustment to the second rotation speed. In this case, it is judged whether or not the rotation speed of the spindle exceeds the stable range in which the reproduction chatter vibration does not occur by adjusting the first rotation speed to the second rotation speed, and the rotation speed is changed according to the judgment result. Changing the number to increase or decrease.

他の局面に従うと、工作機械による加工プログラムが提供される。上記工作機械は、ワークまたは工具を回転するための主軸と、上記主軸または上記工具の振動周波数を検知するためのセンサとを備える。上記加工プログラムは、上記工作機械に、上記振動周波数に基づいて、上記主軸または上記工具に生じている再生びびり振動を検知するステップと、上記検知するステップで上記再生びびり振動が検知された場合に、所定の算出式に従って上記主軸の回転数を現在の設定値である第１回転数から第２回転数に調整するステップと、上記第２回転数への調整後において上記検知するステップで上記再生びびり振動が検知された場合、上記第１回転数から上記第２回転数への調整により上記主軸の回転数が上記再生びびり振動の生じない安定範囲を超えたか否かを判断し、当該判断結果に応じて上記回転数を増加するか減少するかを変えるステップとを実行させる。   According to another aspect, a machining program by a machine tool is provided. The machine tool includes a spindle for rotating a work or a tool, and a sensor for detecting a vibration frequency of the spindle or the tool. The machining program, in the machine tool, based on the vibration frequency, a step of detecting a regenerative chatter vibration generated in the spindle or the tool, and when the replay chatter vibration is detected in the detecting step. , The reproduction in the step of adjusting the rotational speed of the spindle from the current setting value of the first rotational speed to the second rotational speed according to a predetermined calculation formula, and in the detecting step after the adjustment to the second rotational speed. When chatter vibration is detected, it is determined by adjusting the first rotation speed to the second rotation speed whether or not the rotation speed of the spindle exceeds a stable range in which the regenerative chatter vibration does not occur, and the result of the judgment. The step of changing whether to increase or decrease the rotation speed according to the above.

ある局面において、再生びびり振動をより確実に抑制することができる。
本発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解される本発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。 In a certain aspect, reproduction chatter vibration can be suppressed more reliably.
The above and other objects, features, aspects and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of the invention, which is understood in connection with the accompanying drawings.

第１の実施の形態に従う工作機械を示す図である。It is a figure which shows the machine tool according to 1st Embodiment. 再生びびり振動が生じやすい加工条件を示す図である。It is a figure which shows the processing conditions in which reproduction chattering vibration is easy to occur. 再生びびり振動が生じにくい加工条件を示す図である。It is a figure which shows the processing conditions which reproduction chattering vibration does not generate easily. ワークＷの加工態様を示す図である。It is a figure showing the processing mode of work W. 主軸の回転数とワークの切り込み深さとの関係において再生びびり振動が生じる範囲と生じない範囲とを示す図である。It is a figure which shows the range which reproduction | regeneration chatter vibration generate | occur | produces and the range which does not generate | occur | produce in the relationship between the rotation speed of a spindle, and the cutting depth of a workpiece | work. 第１の実施の形態に従う工作機械の機能構成の一例を示す図である。It is a figure showing an example of functional composition of a machine tool according to a 1st embodiment. ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部による周波数分解の結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the result of frequency decomposition by an FFT (Fast Fourier Transform) part. 過度調整判断部による過度調整の判断方法の一例を説明するための図である。It is a figure for explaining an example of a judgment method of excessive adjustment by an excessive adjustment judgment part. 過度調整判断部による過度調整の判断方法の他の例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the other example of the determination method of the excessive adjustment by the excessive adjustment determination part. 主軸の回転数の調整処理を表わすフローチャートである。It is a flow chart showing the adjustment processing of the number of rotations of the main axis. 第１の実施の形態に従う工作機械の主要なハードウェア構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the main hardware constitutions of the machine tool according to 1st Embodiment.

以下、図面を参照しつつ、本発明に従う各実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらについての詳細な説明は繰り返さない。なお、以下で説明される各実施の形態および各変形例は、適宜選択的に組み合わされてもよい。   Each embodiment according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, the same parts and components are designated by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated. In addition, each embodiment and each modification described below may be appropriately combined selectively.

＜第１の実施の形態＞
［Ａ．工作機械１００の構成］
図１を参照して、工作機械１００の構成について説明する。図１は、工作機械１００の一例を示す図である。 <First Embodiment>
[A. Configuration of machine tool 100]
The configuration of the machine tool 100 will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram illustrating an example of the machine tool 100.

図１には、マシニングセンタとしての工作機械１００が示されている。以下では、マシニングセンタとしての工作機械１００について説明するが、工作機械１００は、マシニングセンタに限定されない。たとえば、工作機械１００は、旋盤であってもよいし、その他の切削機械や研削機械であってもよい。   FIG. 1 shows a machine tool 100 as a machining center. The machine tool 100 as a machining center will be described below, but the machine tool 100 is not limited to a machining center. For example, the machine tool 100 may be a lathe, or may be another cutting machine or grinding machine.

図１に示されるように、工作機械１００は、主要な構成として、ベッド１２と、サドル１８と、コラム２１と、主軸頭４１と、テーブル２６とを有する。   As shown in FIG. 1, the machine tool 100 has a bed 12, a saddle 18, a column 21, a spindle head 41, and a table 26 as main components.

ベッド１２は、サドル１８やコラム２１などを搭載するためのベース部材であり、工場などの据え付け面に設置されている。   The bed 12 is a base member for mounting the saddle 18, the column 21, and the like, and is installed on an installation surface such as a factory.

ベッド１２には、コラム２１が取り付けられている。コラム２１は、ベッド１２に固定されている。コラム２１は、全体として、ベッド１２の上面に立設される門形形状を有する。   A column 21 is attached to the bed 12. The column 21 is fixed to the bed 12. The column 21 as a whole has a gate shape that is erected on the upper surface of the bed 12.

より具体的には、コラム２１は、その構成部位として、側部２２（２２ｓ，２２ｔ）と、頂部２３とを有する。側部２２は、ベッド１２の上面から鉛直上方向に立ち上がるように設けられている。側部２２ｓおよび側部２２ｔは、水平方向に平行なＸ軸方向に間隔を隔てて配置されている。頂部２３は、Ｘ軸方向に沿って側部２２ｓから側部２２ｔまで延設されている。   More specifically, the column 21 has a side portion 22 (22s, 22t) and a top portion 23 as its constituent parts. The side portion 22 is provided so as to stand vertically upward from the upper surface of the bed 12. The side portion 22s and the side portion 22t are arranged at intervals in the X-axis direction parallel to the horizontal direction. The top portion 23 extends from the side portion 22s to the side portion 22t along the X-axis direction.

なお、工作機械１００の機械構成は、基本的には、Ｘ軸方向における中心に対して左右対称の構造を有している。本実施の形態において、参照番号に「ｓ」および「ｔ」が付された構成は、その左右対称に対応する一対の部品である。   The machine configuration of the machine tool 100 basically has a bilaterally symmetrical structure with respect to the center in the X-axis direction. In the present embodiment, the structures with reference numerals "s" and "t" are a pair of parts that are symmetrical to each other.

ベッド１２には、サドル１８が取り付けられている。サドル１８は、ベッド１２に対して、Ｘ軸方向にスライド移動可能に設けられている。サドル１８には、主軸頭４１が取り付けられている。主軸頭４１は、側部２２ｓ、頂部２３、側部２２ｔおよびベッド１２に囲まれた空間を通って、テーブル２６に向けて延出している。主軸頭４１は、水平方向に平行であり、Ｘ軸方向に直交するＺ軸方向にスライド移動可能に設けられている。   A saddle 18 is attached to the bed 12. The saddle 18 is provided so as to be slidable in the X-axis direction with respect to the bed 12. A spindle head 41 is attached to the saddle 18. The spindle head 41 extends toward the table 26 through a space surrounded by the side portion 22s, the top portion 23, the side portion 22t, and the bed 12. The spindle head 41 is parallel to the horizontal direction and is provided so as to be slidable in the Z-axis direction orthogonal to the X-axis direction.

主軸頭４１は、主軸４２と、ハウジング４３とを有する。主軸４２は、ハウジング４３の内部に配置され、Ｚ軸方向に平行な中心軸ＡＸ１を中心に、モータ駆動により回転可能に設けられている。このとき、ハウジング４３は回転しない。主軸４２には、加工対象であるワークを加工するための工具が装着される。主軸４２の回転に伴って、主軸４２に装着された工具が中心軸ＡＸ１を中心に回転する。なお、工作機械１００が旋盤である場合には、主軸４２には、ワークが装着される。この場合、主軸４２の回転に伴って、主軸４２に装着されたワークが回転する。   The spindle head 41 has a spindle 42 and a housing 43. The main shaft 42 is disposed inside the housing 43, and is rotatably provided by a motor drive about a central axis AX1 parallel to the Z-axis direction. At this time, the housing 43 does not rotate. A tool for processing a work to be processed is attached to the spindle 42. With the rotation of the main shaft 42, the tool mounted on the main shaft 42 rotates about the central axis AX1. When the machine tool 100 is a lathe, a work is mounted on the spindle 42. In this case, the work mounted on the spindle 42 rotates as the spindle 42 rotates.

ハウジング４３には、主軸４２または工具の振動周波数を検知するための加速度センサ１１０が設けられている。好ましくは、複数の加速度センサ１１０がハウジング４３に設けられ、各加速度センサ１１０は、主軸４２の異なる方向（たとえば、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向）の振動を検知する。なお、主軸４２の振動周波数を検知するためのセンサは、加速度センサ１１０に限定されず、主軸４２の振動周波数を検知することが可能な任意のセンサが用いられ得る。   The housing 43 is provided with an acceleration sensor 110 for detecting the vibration frequency of the spindle 42 or the tool. Preferably, a plurality of acceleration sensors 110 are provided in the housing 43, and each acceleration sensor 110 detects vibration of the main shaft 42 in different directions (for example, X, Y, Z directions). The sensor for detecting the vibration frequency of the main shaft 42 is not limited to the acceleration sensor 110, and any sensor capable of detecting the vibration frequency of the main shaft 42 may be used.

ベッド１２、サドル１８および主軸頭４１には、サドル１８のＸ軸方向へのスライド移動および主軸頭４１のＺ軸方向へのスライド移動を可能とするための送り機構や案内機構、駆動源としてのサーボモータなどが適宜、設けられている。   The bed 12, the saddle 18, and the spindle head 41 are provided with a feed mechanism, a guide mechanism, and a drive source for enabling the sliding movement of the saddle 18 in the X-axis direction and the sliding movement of the spindle head 41 in the Z-axis direction. A servo motor or the like is provided as appropriate.

コラム２１には、テーブル２６が取り付けられている。テーブル２６は、コラム２１に対して、鉛直方向に平行であり、Ｘ軸方向およびＺ軸方向に直交するＹ軸方向にスライド移動可能に設けられている。   A table 26 is attached to the column 21. The table 26 is parallel to the column 21 in the vertical direction, and is provided so as to be slidable in the Y-axis direction orthogonal to the X-axis direction and the Z-axis direction.

テーブル２６は、ワークを固定するための装置であり、パレット２７と、回転機構部２９（２９ｓ，２９ｔ）とを有する。   The table 26 is a device for fixing a work, and includes a pallet 27 and a rotation mechanism unit 29 (29s, 29t).

パレット２７は、金属製の台であり、各種のクランプ機構を用いてワークが取り付けられる。パレット２７は、回転機構部２９によって、Ｘ軸に平行な中心軸ＡＸ２を中心に旋回可能に設けられている（ａ軸旋回）。回転機構部２９ｓおよび回転機構部２９ｔは、Ｘ軸方向に間隔を隔てて配置されている。パレット２７は、回転機構部２９ｓおよび回転機構部２９ｔの間に装着されている。パレット２７は、さらに、パレット２７の主面に直交する中心軸を中心に旋回可能に設けられてもよい（ｂ軸旋回）。   The pallet 27 is a metal base on which a work is attached using various clamp mechanisms. The pallet 27 is provided so as to be rotatable about a central axis AX2 parallel to the X axis by a rotation mechanism unit 29 (a-axis rotation). The rotation mechanism portion 29s and the rotation mechanism portion 29t are arranged at intervals in the X-axis direction. The pallet 27 is mounted between the rotation mechanism unit 29s and the rotation mechanism unit 29t. The pallet 27 may be further provided so as to be rotatable about a central axis orthogonal to the main surface of the pallet 27 (b-axis rotation).

コラム２１およびテーブル２６には、テーブル２６のＹ軸方向へのスライド移動を可能とするための送り機構や案内機構、駆動源としてのサーボモータなどが適宜、設けられている。   The column 21 and the table 26 are appropriately provided with a feed mechanism and a guide mechanism for enabling the table 26 to slide in the Y-axis direction, a servo motor as a drive source, and the like.

サドル１８のＸ軸方向へのスライド移動、主軸頭４１のＺ軸方向へのスライド移動およびテーブル２６のＹ軸方向へのスライド移動が組み合わさって、主軸４２に装着された工具によるワークの加工位置が３次元的に移動する。   The machining position of the workpiece by the tool mounted on the spindle 42 is obtained by combining the sliding movement of the saddle 18 in the X-axis direction, the sliding movement of the spindle head 41 in the Z-axis direction, and the sliding movement of the table 26 in the Y-axis direction. Moves three-dimensionally.

工作機械１００は、マガジン３０と、自動工具交換装置（ＡＴＣ：Automatic Tool Changer）３６とをさらに有する。マガジン３０は、主軸４２に装着する交換用の工具３２を収容するための装置である。自動工具交換装置３６は、主軸４２およびマガジン３０の間で工具を交換するための装置である。   The machine tool 100 further includes a magazine 30 and an automatic tool changer (ATC: Automatic Tool Changer) 36. The magazine 30 is a device for accommodating a replacement tool 32 mounted on the spindle 42. The automatic tool changing device 36 is a device for changing tools between the spindle 42 and the magazine 30.

マガジン３０は、マガジン本体部３１と、柱部材１４，１６と、台部材３３とを有する。   The magazine 30 has a magazine body 31, pillar members 14 and 16, and a base member 33.

マガジン本体部３１は、複数の工具保持部３４と、スプロケット３５とを有する。工具保持部３４は、工具３２を保持可能なように構成されている。複数の工具保持部３４は、スプロケット３５の周囲に環状に配列されている。スプロケット３５は、モータ駆動により、Ｙ軸に平行な中心軸ＡＸ３を中心に回転可能に設けられている。スプロケット３５の回転に伴って、複数の工具保持部３４が中心軸ＡＸ３を中心に回転移動する。   The magazine body 31 has a plurality of tool holders 34 and a sprocket 35. The tool holding unit 34 is configured to hold the tool 32. The plurality of tool holding portions 34 are annularly arranged around the sprocket 35. The sprocket 35 is provided rotatably about a central axis AX3 parallel to the Y axis by being driven by a motor. With the rotation of the sprocket 35, the plurality of tool holding portions 34 rotate about the central axis AX3.

マガジン本体部３１は、柱部材１４，１６と、台部材３３とによって、ベッド１２から鉛直上方向に距離を設けた位置に支持されている。   The magazine body 31 is supported by the pillar members 14 and 16 and the base member 33 at a position spaced vertically upward from the bed 12.

スプロケット３５の回転に伴って、特定の工具３２を保持する工具保持部３４が機械前方の所定位置に割り出される。特定の工具３２は、工具搬送装置（図示しない）によってＺ軸方向に搬送され、工具交換位置まで移動する。自動工具交換装置３６が有するダブルアーム３７が旋回することにより、工具交換位置に搬送された特定の工具３２と、主軸４２に装着された工具とが交換される。主軸４２に装着され得る工具３２は、たとえば、エンドミルなどのフライスを含む。   With the rotation of the sprocket 35, the tool holding portion 34 holding the specific tool 32 is indexed to a predetermined position in front of the machine. The specific tool 32 is transferred in the Z-axis direction by a tool transfer device (not shown) and moves to the tool exchange position. When the double arm 37 included in the automatic tool changing device 36 rotates, the specific tool 32 conveyed to the tool changing position and the tool attached to the spindle 42 are changed. The tool 32 that can be mounted on the spindle 42 includes, for example, a milling cutter such as an end mill.

［Ｂ．再生びびり振動が生じる原理］
工作機械でワークを加工する際、工具３２の刃先が微小に振動するびびり振動が生じることがある。びびり振動には、強制びびり振動と、再生びびり振動がある。強制びびり振動は、工作機械が振動源となり発生する振動であり、工具３２の振動周波数が工具３２の固有振動数に等しくなったときに生じる。再生びびり振動は、工具３２の振動周波数と工具３２によるワークの切込み深さとの関係が所定の条件を満たしたときに振動である。 [B. Principle of reproduction chatter vibration]
When machining a workpiece with a machine tool, chatter vibration may occur in which the cutting edge of the tool 32 slightly vibrates. Chatter vibration includes forced chatter vibration and replay chatter vibration. The forced chatter vibration is a vibration generated by a machine tool as a vibration source, and occurs when the vibration frequency of the tool 32 becomes equal to the natural frequency of the tool 32. The reproduction chatter vibration is vibration when the relationship between the vibration frequency of the tool 32 and the depth of cut of the work by the tool 32 satisfies a predetermined condition.

本実施の形態に従う工作機械１００は、主軸４２の回転数を逐次的に調整することで、再生びびり振動を抑制する。この調整処理の理解を容易にするために、まず、図２〜図５を参照して、再生びびり振動が生じる原理について説明する。   Machine tool 100 according to the present embodiment suppresses reproduction chatter vibration by sequentially adjusting the rotation speed of main shaft 42. In order to facilitate understanding of this adjustment processing, first, the principle of occurrence of reproduction chatter vibration will be described with reference to FIGS.

図２は、再生びびり振動が生じやすい加工条件の一例を示す図である。より詳細には、図２（Ａ）には、前回の切削時におけるワーク上の切削跡が示されている。図２（Ｂ）には、今回の切削時における工具３２の振動周波数が示されている。図２（Ｃ）には、今回の切削時における工具３２によるワークの切削厚が示されている。   FIG. 2 is a diagram showing an example of processing conditions in which reproduction chatter vibration is likely to occur. More specifically, FIG. 2 (A) shows a cutting trace on the work during the previous cutting. FIG. 2B shows the vibration frequency of the tool 32 during the cutting this time. FIG. 2C shows the cutting thickness of the work by the tool 32 at the time of this cutting.

工具３２は、回転しながらワークを繰り返し切削することでワークを加工する。工具３２は、ワークの加工中に振動しており、図２（Ａ）に示されるように、ワークの切削面に起伏が生じる。   The tool 32 processes the work by repeatedly cutting the work while rotating. The tool 32 vibrates during processing of the work, and as shown in FIG. 2A, the cutting surface of the work is uneven.

工具３２が次にワークを切削するとき、前回の切削時における切削跡と、今回の切削時における工具３２の振動周波数とがずれることがある。このずれを「φ」で表わすと、図２（Ａ）および図２（Ｂ）の例では、ずれφは、π／４（＝９０度）となっている。このようなずれが生じると、ワークの切削厚が切削位置に応じて変動する。図２（Ｃ）には、φ＝π／４のずれが生じている場合における切削厚の変動が示されている。切削厚が変動すると、工具３２が切削中にワークから受ける力が変動し、再生びびり振動が生じやすくなる。特に、φ＝π／４となるときが、再生びびり振動が一番生じやすい。   When the tool 32 cuts the work next time, the cutting trace at the time of the previous cutting and the vibration frequency of the tool 32 at the time of this cutting may deviate from each other. When this deviation is represented by "φ", the deviation φ is π / 4 (= 90 degrees) in the examples of FIGS. 2A and 2B. When such a deviation occurs, the cutting thickness of the work changes depending on the cutting position. FIG. 2C shows the variation of the cutting thickness when the deviation of φ = π / 4 occurs. When the cutting thickness changes, the force that the tool 32 receives from the work during cutting changes, and reproduction chatter vibration is likely to occur. In particular, reproduction chatter vibration is most likely to occur when φ = π / 4.

図３は、再生びびり振動が生じにくい加工条件の一例を示す図である。より詳細には、図３（Ａ）には、前回の切削時におけるワーク上の切削跡が示されている。図３（Ｂ）には、今回の切削時における工具３２の振動周波数が示されている。図３（Ｃ）には、今回の切削時における工具３２によるワークの切削厚が示されている。   FIG. 3 is a diagram showing an example of processing conditions in which reproduction chatter vibration is unlikely to occur. More specifically, FIG. 3 (A) shows a cutting trace on the work during the previous cutting. FIG. 3B shows the vibration frequency of the tool 32 during the cutting this time. FIG. 3C shows the cutting thickness of the work by the tool 32 at the time of this cutting.

図３（Ａ）および図３（Ｂ）の例では、工具３２の振動周波数は、前回の切削時における切削跡と重なっている。この場合、ずれ「φ」が０となり、ワークの切削厚が一定になる。そのため、工具３２が切削中にワークから受ける力が一定になり、再生びびり振動が生じにくくなる。   In the example of FIG. 3A and FIG. 3B, the vibration frequency of the tool 32 overlaps with the cutting trace during the previous cutting. In this case, the deviation “φ” becomes 0 and the cutting thickness of the work becomes constant. Therefore, the force that the tool 32 receives from the work during cutting becomes constant, and regenerative chatter vibration hardly occurs.

したがって、ずれ「φ」が０に近付くように主軸４２の回転数が調整されると再生びびり振動が生じにくくなる。一方で、ずれ「φ」がπ／４に近付くように主軸４２の回転数が調整されると再生びびり振動が生じやすくなる。   Therefore, when the rotational speed of the main shaft 42 is adjusted so that the deviation “φ” approaches 0, reproduction chatter vibration is less likely to occur. On the other hand, when the rotational speed of the main shaft 42 is adjusted so that the deviation “φ” approaches π / 4, reproduction chatter vibration is likely to occur.

典型的には、下記式（２）に示される「ｋ」が整数になるとき、ずれ「φ」が０となる。   Typically, when “k” shown in the following formula (2) becomes an integer, the deviation “φ” becomes 0.

ｋ＝６０・ｆｃ／（ｎ０・Ｎ）・・・（２）
式（２）に示される「ｋ」は、工具３２の第１の刃がワークに接触してから第２の刃がワークに接触するまでの間に工具３２の振動によって生じる加工面の波数を表わす。「ｆｃ」は、主軸４２の振動周波数を表わす。「Ｎ」は、工具３２の刃数を表わす。「ｎ０」は、主軸４２の回転数を表わす。ここでいう回転数とは、単位時間辺り（たとえば、一分間辺り）における主軸４２の回転数を意味し、回転速度と同義である。工具３２は、主軸４２に連動するため、主軸４２の回転数は、工具３２の回転数と等しい。そのため、主軸４２の回転数は、工具３２の回転数と同義である。 k = 60 · f c / ( n 0 · N) ··· (2)
“K” shown in the equation (2) is the wave number of the machining surface generated by the vibration of the tool 32 from the time when the first blade of the tool 32 contacts the work to the time when the second blade contacts the work. Represent. “F c ” represents the vibration frequency of the main shaft 42. “N” represents the number of blades of the tool 32. “N 0 ” represents the rotation speed of the spindle 42. The rotational speed as used herein means the rotational speed of the spindle 42 per unit time (for example, per minute) and is synonymous with the rotational speed. Since the tool 32 is interlocked with the spindle 42, the rotation speed of the spindle 42 is equal to the rotation speed of the tool 32. Therefore, the rotation speed of the spindle 42 is synonymous with the rotation speed of the tool 32.

図４は、「ｋ」が整数となる場合におけるワークＷの加工態様を示す図である。図４には、主軸４２の軸方向から見た場合における工具３２およびワークＷの態様が示されている。   FIG. 4 is a diagram showing a processing mode of the work W in the case where “k” is an integer. FIG. 4 shows aspects of the tool 32 and the work W when viewed from the axial direction of the spindle 42.

図４（Ａ）には、「ｋ」が１である場合におけるワークＷの加工態様が示されている。図４（Ａ）に示されるように、「ｋ」が１である場合、工具３２の刃３２ＡがワークＷに接触してから工具３２の刃３２ＢがワークＷに接触するまでの間に工具３２の振動によって生じる加工面の波数は１となる。   FIG. 4A shows a processing mode of the work W when “k” is 1. As shown in FIG. 4A, when “k” is 1, the tool 32 is between the blade 32A of the tool 32 and the workpiece W and the blade 32B of the tool 32 is in contact with the workpiece W. The number of waves on the machined surface caused by the vibration is 1.

図４（Ｂ）には、「ｋ」が２である場合におけるワークＷの加工態様が示されている。図４（Ｂ）の加工態様における工具３２の回転数は、図４（Ａ）の加工態様における工具３２の回転数の１／２に相当する。図４（Ｂ）に示されるように、「ｋ」が２である場合、ワークＷの加工面における波数は２となる。   FIG. 4B shows a processing mode of the work W when “k” is 2. The rotation speed of the tool 32 in the machining mode of FIG. 4B corresponds to 1/2 of the rotation speed of the tool 32 in the machining mode of FIG. 4A. As shown in FIG. 4B, when “k” is 2, the wave number on the processed surface of the work W is 2.

図４（Ｃ）には、「ｋ」が３である場合におけるワークＷの加工態様が示されている。図４（Ｃ）の加工態様における工具３２の回転数は、図４（Ａ）の加工態様における工具３２の回転数の１／３に相当する。図４（Ｃ）に示されるように、「ｋ」が３である場合、ワークＷの加工面における波数は３となる。   FIG. 4C shows a processing mode of the work W when “k” is 3. The rotation speed of the tool 32 in the machining mode of FIG. 4 (C) corresponds to 1/3 of the rotation speed of the tool 32 in the machining mode of FIG. 4 (A). As shown in FIG. 4C, when “k” is 3, the wave number on the processed surface of the work W is 3.

図４（Ａ）〜図４（Ｃ）に示される加工態様では、ずれ「φ」がいずれも０となるため、再生びびり振動が生じにくい。   In the processing modes shown in FIGS. 4A to 4C, since the deviation “φ” is 0, reproduction chatter vibration is unlikely to occur.

図５は、主軸４２の回転数とワークＷの切り込み深さとの関係において再生びびり振動が生じる範囲と生じない範囲とを示す図である。図５に示されるグラフの横軸は、主軸４２の回転数を表わす。図５に示されるグラフの縦軸は、ワークの切込み深さを表わす。ここでいう切込み深さとは、主軸４２の軸方向における工具３２とワークＷとの接触部分の長さのことをいう。   FIG. 5 is a diagram showing a range where the reproduction chatter vibration occurs and a range where the reproduction chatter vibration does not occur in the relationship between the rotation speed of the main shaft 42 and the cutting depth of the work W. The horizontal axis of the graph shown in FIG. 5 represents the rotation speed of the main shaft 42. The vertical axis of the graph shown in FIG. 5 represents the cutting depth of the work. The depth of cut referred to here means the length of the contact portion between the tool 32 and the work W in the axial direction of the main shaft 42.

ワークの切込み深さが境界線５０よりも小さい範囲は、再生びびり振動が生じにくい加工条件を表わす。以下では、当該範囲を安定範囲Ａともいう。   A range in which the depth of cut of the work is smaller than the boundary line 50 represents a processing condition in which reproduction chatter vibration is unlikely to occur. Hereinafter, this range is also referred to as a stable range A.

ワークの切込み深さが境界線５０よりも大きい範囲は、再生びびり振動が生じやすい加工条件である。以下では、当該範囲を不安定範囲Ｂともいう。   A range where the depth of cut of the work is larger than the boundary line 50 is a processing condition in which reproduction chatter vibration is likely to occur. Hereinafter, the range is also referred to as an unstable range B.

［Ｃ．主軸４２の回転数の調整処理］
引き続き図５を参照して、工作機械１００による主軸４２の回転数の調整処理について説明する。 [C. Adjustment processing of the rotation speed of the main shaft 42]
Continuing to refer to FIG. 5, the process of adjusting the rotational speed of the spindle 42 by the machine tool 100 will be described.

本実施の形態に従う工作機械１００は、主軸４２の回転数を逐次的に調整し、主軸４２の回転数が安定範囲Ａに収まった時点で主軸４２の回転数の調整処理を終了する。より具体的には、主軸４２の回転数が安定範囲Ａを超えるまでは、工作機械１００は、主軸４２の回転数を所定量ずつ減少する。主軸４２の回転数が安定範囲Ａを超えると、工作機械１００は、主軸４２の回転数の増減を前回の調整とは逆転させるとともに、前回の調整量よりも今回の調整量を少なくする。これにより、主軸４２の回転数が安定範囲Ａに収まり、工作機械１００は、再生びびり振動を抑制することができる。   Machine tool 100 according to the present embodiment sequentially adjusts the rotation speed of spindle 42, and when the rotation speed of spindle 42 falls within stable range A, the adjustment processing of the rotation speed of spindle 42 ends. More specifically, until the rotation speed of the spindle 42 exceeds the stable range A, the machine tool 100 reduces the rotation speed of the spindle 42 by a predetermined amount. When the rotation speed of the spindle 42 exceeds the stable range A, the machine tool 100 reverses the increase / decrease in the rotation speed of the spindle 42 from the previous adjustment, and reduces the adjustment amount of this time from the adjustment amount of the previous time. As a result, the rotation speed of the spindle 42 falls within the stable range A, and the machine tool 100 can suppress regenerative chatter vibration.

図５においては、ステップＳ１〜Ｓ４の調整処理が順次実行することで主軸４２の回転数を安定範囲ＡのローブＡ２に収めている様子が示されている。以下では、主軸４２の回転数を安定範囲ＡのローブＡ２に収める処理例について説明する。   FIG. 5 shows a state in which the rotation speed of the spindle 42 is contained in the lobe A2 of the stable range A by sequentially executing the adjustment processing of steps S1 to S4. In the following, an example of processing in which the rotation speed of the main shaft 42 is contained in the lobe A2 of the stable range A will be described.

工作機械１００は、ワークの加工を開始すると主軸４２の回転数を初期値である「ｒ０」に設定する。その後、工作機械１００は、加速度センサ１１０（図１参照）の出力信号から主軸４２の振動周波数を算出し、当該振動周波数に基づいて、工具３２に再生びびり振動が生じているか否かを判断する。再生びびり振動の検知方法の詳細については後述する。   When the machining of the work is started, the machine tool 100 sets the rotation speed of the spindle 42 to the initial value "r0". After that, the machine tool 100 calculates the vibration frequency of the spindle 42 from the output signal of the acceleration sensor 110 (see FIG. 1), and determines whether or not the regenerative chatter vibration is occurring in the tool 32 based on the vibration frequency. .. Details of the method for detecting the reproduction chatter vibration will be described later.

回転数「ｒ０」において再生びびり振動が生じている場合、工作機械１００は、所定の算出式に従って主軸４２の回転数を算出する。一例として、工作機械１００は、下記式（３）のＴｏｂｉａｓの式に基づいて、新たな主軸４２の回転数を算出する。   When the reproduction chatter vibration occurs at the rotation speed “r0”, the machine tool 100 calculates the rotation speed of the spindle 42 according to a predetermined calculation formula. As an example, the machine tool 100 calculates the new rotation speed of the main spindle 42 based on the Tobias equation of the following equation (3).

ｎ＝６０・ｆＣ／｛［ｋ］・Ｎ｝・・・（３）
上記式（３）に示される「ｎ」は、次に設定する主軸４２の回転数を表わす。「ｆＣ」は、主軸４２の振動周波数を表わす。「［ｋ］」は、上記式（２）で算出される「ｋ」の整数部分に１を加えた整数を表わす。「Ｎ」は、主軸４２に装着されている工具の刃数を表わす。 n = 60 · f C /{[k]·N}...(3)
“N” shown in the above equation (3) represents the number of revolutions of the spindle 42 that is set next. “F C ” represents the vibration frequency of the main shaft 42. “[K]” represents an integer obtained by adding 1 to the integer part of “k” calculated by the above formula (2). “N” represents the number of blades of the tool mounted on the spindle 42.

工作機械１００は、加速度センサ１１０からの出力信号から算出された主軸４２の振動周波数を上記式（３）に代入する。その結果、「ｎ＝ｒ１」が算出されたとする。これを受けて、ステップＳ１において、工作機械１００は、主軸４２の回転数を回転数「ｒ０」（第１回転数）から回転数「ｒ１」（第２回転数）に調整する。その後、工作機械１００は、再生びびり振動が生じているか否かを再び判断する。その結果、再生びびり振動が継続して発生していたとする。次に、工作機械１００は、ステップＳ１での調整処理により主軸４２の回転数が安定範囲Ａを超えたか否かを判断し、当該判断結果に応じて主軸４２の回転数を増加するか減少するかを変える。なお、境界線５０は未知であるので、主軸４２の回転数が安定範囲Ａを超えたか否かについて何らかの方法で判断する必要がある。この判断方法の詳細については後述する。   The machine tool 100 substitutes the vibration frequency of the spindle 42 calculated from the output signal from the acceleration sensor 110 into the above equation (3). As a result, it is assumed that “n = r1” is calculated. In response to this, the machine tool 100 adjusts the rotational speed of the spindle 42 from the rotational speed "r0" (first rotational speed) to the rotational speed "r1" (second rotational speed) in step S1. After that, the machine tool 100 determines again whether or not reproduction chatter vibration is occurring. As a result, it is assumed that reproduction chatter vibration continues to occur. Next, the machine tool 100 determines whether or not the rotation speed of the spindle 42 exceeds the stable range A by the adjustment processing in step S1, and increases or decreases the rotation speed of the spindle 42 according to the determination result. Change something. Since the boundary line 50 is unknown, it is necessary to somehow determine whether or not the rotation speed of the spindle 42 exceeds the stable range A. The details of this determination method will be described later.

工作機械１００は、主軸４２の回転数が安定範囲Ａを超えたていないと判断した場合、主軸４２の回転数を所定値減少させる。一方で、工作機械１００は、主軸４２の回転数が安定範囲Ａを超えたと判断した場合、主軸４２の回転数を所定値増加させる。   When the machine tool 100 determines that the rotation speed of the spindle 42 does not exceed the stable range A, the machine tool 100 reduces the rotation speed of the spindle 42 by a predetermined value. On the other hand, when the machine tool 100 determines that the rotation speed of the spindle 42 exceeds the stable range A, the machine tool 100 increases the rotation speed of the spindle 42 by a predetermined value.

図５の例では、ステップＳ１の調整処理では主軸４２の回転数が安定範囲Ａを超えていないので、ステップＳ２において、工作機械１００は、主軸４２の回転数を所定値減少させる。一例として、工作機械１００は、ステップＳ１での調整量と同じ分だけ回転数を減少させる。その結果、主軸４２の回転数は、回転数「ｒ１」から回転数「ｒ２」に調整される。   In the example of FIG. 5, since the rotation speed of the spindle 42 does not exceed the stable range A in the adjustment process of step S1, the machine tool 100 reduces the rotation speed of the spindle 42 by a predetermined value in step S2. As an example, the machine tool 100 reduces the rotation speed by the same amount as the adjustment amount in step S1. As a result, the rotation speed of the main shaft 42 is adjusted from the rotation speed “r1” to the rotation speed “r2”.

その後、工作機械１００は、再生びびり振動が生じているか否かを再び判断する。その結果、再生びびり振動が継続して発生していたとする。次に、工作機械１００は、ステップＳ２での調整処理により主軸４２の回転数が安定範囲Ａを超えたか否かを判断し、当該判断結果に応じて主軸４２の回転数を増加するか減少するかを変える。図５の例では、ステップＳ２の調整処理では主軸４２の回転数が安定範囲Ａを超えていないので、ステップＳ３において、工作機械１００は、主軸４２の回転数を前回の調整と同じ分だけ（すなわち、Δｒ１）減少させる。   After that, the machine tool 100 determines again whether or not reproduction chatter vibration is occurring. As a result, it is assumed that reproduction chatter vibration continues to occur. Next, the machine tool 100 determines whether or not the rotation speed of the spindle 42 exceeds the stable range A by the adjustment processing in step S2, and increases or decreases the rotation speed of the spindle 42 according to the determination result. Change something. In the example of FIG. 5, since the rotation speed of the spindle 42 does not exceed the stable range A in the adjustment processing of step S2, in step S3, the machine tool 100 changes the rotation speed of the spindle 42 by the same amount as the previous adjustment ( That is, Δr1) is decreased.

その後、工作機械１００は、再生びびり振動が生じているか否かを再び判断する。その結果、再生びびり振動が継続して発生していたとする。次に、工作機械１００は、ステップＳ３での調整処理により主軸４２の回転数が安定範囲Ａを超えたか否かを判断し、当該判断結果に応じて主軸４２の回転数を増加するか減少するかを変える。図５の例では、ステップＳ３の調整処理で主軸４２の回転数が安定範囲Ａを超えているので、ステップＳ４において、工作機械１００は、主軸４２の回転数を所定値（たとえば、たとえば、Δｒ２）増加させる。   After that, the machine tool 100 determines again whether or not reproduction chatter vibration is occurring. As a result, it is assumed that reproduction chatter vibration continues to occur. Next, the machine tool 100 determines whether or not the rotation speed of the spindle 42 exceeds the stable range A by the adjustment processing in step S3, and increases or decreases the rotation speed of the spindle 42 according to the determination result. Change something. In the example of FIG. 5, the rotation speed of the spindle 42 exceeds the stable range A in the adjustment process of step S3, so in step S4, the machine tool 100 sets the rotation speed of the spindle 42 to a predetermined value (for example, Δr2). )increase.

安定範囲Ａを超えた後の調整量「Δｒ２」は、安定範囲Ａを超える前の調整量「Δｒ１」よりも少ない。一例として、調整量「Δｒ２」は、調整量「Δｒ１」の４分の１である。このように、工作機械１００は、主軸４２の回転数が安定範囲を超えたことに基づいて、主軸４２の回転数の増減を切り換え変えるとともに、主軸４２の調整量を前回の調整量よりも小さくする。これにより、工作機械１００は、主軸４２の回転数を安定範囲Ａに短時間でかつ確実に収めることができ、再生びびり振動を早期に抑制することができる。   The adjustment amount “Δr2” after exceeding the stable range A is smaller than the adjustment amount “Δr1” before exceeding the stable range A. As an example, the adjustment amount “Δr2” is a quarter of the adjustment amount “Δr1”. As described above, the machine tool 100 switches the rotation speed of the main spindle 42 by changing the increase or decrease of the rotation speed of the main spindle 42 based on the rotation speed of the main spindle 42 exceeding the stable range, and makes the adjustment amount of the main spindle 42 smaller than the previous adjustment amount. To do. As a result, the machine tool 100 can surely keep the rotation speed of the spindle 42 within the stable range A in a short time, and suppress reproduction chatter vibration at an early stage.

なお、上述では、主軸４２の回転数を減少させる方に回転数の調整が行われることで、主軸４２の回転数を安定範囲ＡのローブＡ２に収める例について説明を行ったが、主軸４２の回転数は、増加させる方に調整されてもよい。回転数が減少させる方に調整されることで、工作機械１００は、工具３２の摩耗を防ぐことができる。一方で、ローブＡ１における安定範囲は、ローブＡ２における安定範囲よりも広いので、工作機械１００は、主軸４２の回転数を増加させる方に回転数の調整することで、主軸４２の回転数を安定範囲Ａにより確実に収めることができる。   In the above description, an example in which the rotation speed is adjusted to decrease the rotation speed of the main shaft 42 so that the rotation speed of the main shaft 42 is contained in the lobe A2 of the stable range A has been described. The rotation speed may be adjusted to increase. By adjusting the rotation speed so as to decrease, the machine tool 100 can prevent the tool 32 from being worn. On the other hand, since the stable range in the lobe A1 is wider than the stable range in the lobe A2, the machine tool 100 adjusts the rotation speed of the spindle 42 so that the rotation speed of the spindle 42 is stable. The area A can be reliably accommodated.

［Ｄ．工作機械１００の機能構成］
図６〜図９を参照して、工作機械１００の機能について説明する。図６は、工作機械１００の機能構成の一例を示す図である。 [D. Functional configuration of machine tool 100]
The functions of the machine tool 100 will be described with reference to FIGS. 6 to 9. FIG. 6 is a diagram showing an example of a functional configuration of the machine tool 100.

工作機械１００は、制御装置１０１を含む。制御装置１０１は、たとえば、ＮＣ（Numerical Control）プログラムを実行可能なＮＣ制御装置である。ＮＣ制御装置は、少なくとも１つの集積回路によって構成される。集積回路は、たとえば、少なくとも１つのＣＰＵ（Central Processing Unit）、少なくとも１つのＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、少なくとも１つのＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはそれらの組み合わせなどによって構成される。   The machine tool 100 includes a control device 101. The control device 101 is, for example, an NC control device capable of executing an NC (Numerical Control) program. The NC controller is composed of at least one integrated circuit. The integrated circuit includes, for example, at least one CPU (Central Processing Unit), at least one ASIC (Application Specific Integrated Circuit), at least one FPGA (Field Programmable Gate Array), or a combination thereof.

図６に示されるように、制御装置１０１は、工作機械１００に生じているびびり振動を検知するための振動検知部１５０と、主軸４２の回転数を調整するための調整部１６０とを含む。以下では、振動検知部１５０および調整部１６０の機能について順に説明する。   As shown in FIG. 6, the control device 101 includes a vibration detection unit 150 for detecting chatter vibration occurring in the machine tool 100, and an adjustment unit 160 for adjusting the rotation speed of the spindle 42. The functions of the vibration detection unit 150 and the adjustment unit 160 will be sequentially described below.

（Ｄ１．振動検知部１５０）
振動検知部１５０は、ＦＦＴ部１５２と、再生びびり振動検知部１５４とを含む。 (D1. Vibration detection unit 150)
The vibration detection unit 150 includes an FFT unit 152 and a reproduction chatter vibration detection unit 154.

ＦＦＴ部１５２は、ワークの加工中において、加速度センサ１１０（図１参照）からの出力信号を所定のサンプリングレートでサンプリングし、所定時間のサンプリング結果をフーリエ変換する。ＦＦＴ部１５２による周波数分解の結果は、再生びびり振動検知部１５４に出力される。   The FFT unit 152 samples the output signal from the acceleration sensor 110 (see FIG. 1) at a predetermined sampling rate during the machining of the work, and Fourier transforms the sampling result for a predetermined time. The result of frequency decomposition by the FFT unit 152 is output to the reproduction chatter vibration detection unit 154.

図７は、ＦＦＴ部１５２による周波数分解の結果の一例を示す図である。図７には、ＦＦＴ部１５２による周波数分解の結果の一例としてスペクトル７０が示されている。   FIG. 7 is a diagram showing an example of the result of frequency decomposition by the FFT unit 152. FIG. 7 shows a spectrum 70 as an example of the result of frequency decomposition by the FFT unit 152.

再生びびり振動検知部１５４は、スペクトル７０における信号成分の内、信号強度が最大となる信号成分の周波数を振動周波数として抽出する。その後、再生びびり振動検知部１５４は、当該振動周波数が所定閾値ｔｈを超えている場合に、再生びびり振動を検知する。再生びびり振動検知部１５４は、再生びびり振動を検知した場合には、そのことを調整部１６０に出力する。   The reproduction chatter vibration detection unit 154 extracts, as the vibration frequency, the frequency of the signal component having the maximum signal strength among the signal components in the spectrum 70. After that, the reproduction chatter vibration detection unit 154 detects the reproduction chatter vibration when the vibration frequency exceeds the predetermined threshold th. When the reproduction chatter vibration detection unit 154 detects the reproduction chatter vibration, it outputs the fact to the adjustment unit 160.

なお、詳細については「第２の実施の形態」で説明するが、所定の周波数帯域における振動周波数は、強制びびり振動に起因して発生している可能性がある。そのため、再生びびり振動検知部１５４は、当該所定の周波数帯域を除外した上で、再生びびり振動を検知してもよい。   Although details will be described in “Second Embodiment”, the vibration frequency in the predetermined frequency band may be generated due to the forced chatter vibration. Therefore, the reproduction chatter vibration detection unit 154 may detect the reproduction chatter vibration after excluding the predetermined frequency band.

（Ｄ２．調整部１６０）
再び図６を参照して、調整部１６０は、第１調整部１６２と、第２調整部１６４と、過度調整判断部１６６とを含む。 (D2. Adjustment unit 160)
Referring again to FIG. 6, the adjusting unit 160 includes a first adjusting unit 162, a second adjusting unit 164, and an excessive adjustment determining unit 166.

第１調整部１６２は、主軸４２の回転数の１回目の調整を行う。より具体的には、第１調整部１６２は、再生びびり振動が検知された場合に、所定の算出式に従って主軸４２の回転数を算出する。当該算出式には、たとえば、上記式（３）のＴｏｂｉａｓの式が採用される。第１調整部１６２は、上記式（３）に従って算出された回転数を目標回転数として後述のサーボドライバ１０６（図１１参照）に出力する。サーボドライバ１０６は、当該目標回転数で主軸４２が回転するように、主軸４２を駆動するサーボモータ１０７（図１１参照）を制御する。   The first adjusting unit 162 adjusts the rotation speed of the main shaft 42 for the first time. More specifically, when the reproduction chatter vibration is detected, the first adjusting unit 162 calculates the rotation speed of the spindle 42 according to a predetermined calculation formula. As the calculation formula, for example, the Tobias formula of the above formula (3) is adopted. The first adjusting unit 162 outputs the rotation speed calculated according to the above equation (3) as a target rotation speed to the servo driver 106 (see FIG. 11) described later. The servo driver 106 controls the servo motor 107 (see FIG. 11) that drives the spindle 42 so that the spindle 42 rotates at the target rotation speed.

第２調整部１６４は、主軸４２の回転数の２回目以降の調整を行う。より具体的には、第２調整部１６４は、第１調整部１６２による回転数の調整後において再生びびり振動が継続して発生している場合に、主軸４２の回転数を再調整する。このとき、前回の調整で過度調整が行われたか否かに応じて、第２調整部１６４は、主軸４２の回転数を増加するか減少するかを変える。より具体的には、前回の調整で過度調整が行われた場合には、第２調整部１６４は、主軸４２の回転数の増減を前回の調整とは逆転させるとともに、前回の調整量よりも今回の調整量を少なくする。一方で、前回の調整で過度調整が行われていない場合には、第２調整部１６４は、前回の調整と同じように主軸４２の回転数を調整する。   The second adjusting unit 164 adjusts the rotation speed of the spindle 42 from the second time onward. More specifically, the second adjustment unit 164 readjusts the rotation speed of the main shaft 42 when the reproduction chatter vibration continues to occur after the rotation speed is adjusted by the first adjustment unit 162. At this time, the second adjusting unit 164 changes whether to increase or decrease the rotation speed of the main shaft 42, depending on whether or not the excessive adjustment is performed in the previous adjustment. More specifically, when an excessive adjustment is performed in the previous adjustment, the second adjusting unit 164 reverses the increase and decrease in the rotation speed of the main shaft 42 from the previous adjustment, and the second adjustment unit 164 outputs the adjustment amount more than the previous adjustment amount. Reduce the adjustment amount this time. On the other hand, when the excessive adjustment is not performed in the previous adjustment, the second adjusting unit 164 adjusts the rotation speed of the spindle 42 in the same manner as in the previous adjustment.

第２調整部１６４は、決定した回転数を目標回転数として後述のサーボドライバ１０６（図１１参照）に出力する。サーボドライバ１０６は、決定した目標回転数で主軸４２が回転するように、主軸４２を駆動する後述のサーボモータ１０７（図１１参照）を制御する。   The second adjusting unit 164 outputs the determined rotation speed as the target rotation speed to the servo driver 106 (see FIG. 11) described later. The servo driver 106 controls a servo motor 107 (see FIG. 11) described later that drives the spindle 42 so that the spindle 42 rotates at the determined target rotation speed.

第２調整部１６４は、再生びびり振動検知部１５４によって再生びびり振動が検知されている間、主軸４２の回転数の調整処理を逐次的に実行し、工具３２または主軸４２に生じている再生びびり振動が検知されなくなった時点で回転数の調整処理を終了する。   The second adjusting unit 164 sequentially executes the process of adjusting the rotational speed of the main spindle 42 while the reproduction chatter vibration detecting unit 154 detects the reproduction chatter vibration, and the reproduction chatter occurring in the tool 32 or the main spindle 42. When the vibration is no longer detected, the rotation speed adjustment process ends.

好ましくは、第２調整部１６４は、主軸４２の回転数の調整を所定回数（たとえば、１０回）実行した後に再生びびり振動が未だに発生している場合には、主軸４２の回転数を減少させる方向に安定範囲Ａのローブが存在しないものと判断し、主軸４２の回転数を増加させる方向に安定範囲Ａのローブを探す。そのため、この場合には、第２調整部１６４は、主軸４２の回転数を初期値よりも上げる。これにより、第２調整部１６４は、初期値よりも大きい方向において安定範囲Ａのローブを探すことができる。   Preferably, the second adjusting unit 164 reduces the rotation speed of the main shaft 42 when the reproduction chatter vibration still occurs after the rotation speed of the main shaft 42 is adjusted a predetermined number of times (for example, 10 times). It is determined that there is no stable range A lobe in the direction, and a stable range A lobe is searched for in the direction in which the rotation speed of the main shaft 42 is increased. Therefore, in this case, the second adjusting unit 164 increases the rotation speed of the spindle 42 above the initial value. As a result, the second adjustment unit 164 can search for a lobe in the stable range A in a direction larger than the initial value.

他の局面において、第２調整部１６４は、主軸４２の回転数の調整を所定回数（たとえば、１０回）実行した後に再生びびり振動が未だに発生している場合、主軸４２の切込み深さを現在よりも浅くする。図５の例では、第２調整部１６４は、主軸４２の切込み深さを初期値である「ｈ」よりも下げる。これにより、主軸４２の回転数が安定範囲に収まる可能性が上がる。   In another aspect, when the reproduction chatter vibration still occurs after the adjustment of the rotation speed of the spindle 42 is performed a predetermined number of times (for example, 10 times), the second adjustment unit 164 determines the cutting depth of the spindle 42 at the present time. Shallower than. In the example of FIG. 5, the second adjusting unit 164 lowers the cutting depth of the spindle 42 below the initial value “h”. This increases the possibility that the rotation speed of the main shaft 42 falls within the stable range.

なお、第２調整部１６４は、主軸４２の回転量の調整量が所定閾値以下になった時点で、主軸４２の回転数を減少させる方向に安定範囲Ａのローブが存在しないものと判断してもよい。このように判断した場合、第２調整部１６４は、主軸４２の回転数を増加させる方向に安定範囲Ａのローブを探してもよいし、主軸４２の切込み深さを初期値である「ｈ」よりも下げてもよい。   The second adjusting unit 164 determines that the lobe of the stable range A does not exist in the direction of decreasing the rotation speed of the main shaft 42 when the adjustment amount of the rotation amount of the main shaft 42 becomes equal to or less than the predetermined threshold value. Good. In such a case, the second adjusting unit 164 may search for a lobe in the stable range A in the direction of increasing the rotation speed of the main shaft 42, or set the cutting depth of the main shaft 42 to “h” which is the initial value. May be lower than.

過度調整判断部１６６は、第１調整部１６２または第２調整部１６４により回転数の過度調整が行われたか否かを判断する。より具体的には、過度調整判断部１６６は、前回の調整により主軸４２の回転数が上述の安定範囲Ａ（図５参照）を超えた場合に、過度調整が行われたと判断する。主軸４２の回転数が安定範囲Ａを超えたか否かは、種々の方法で判断される。以下では、図８および図９を参照して、過度調整の判断方法について説明する。   The excessive adjustment determination unit 166 determines whether the excessive adjustment of the rotation speed is performed by the first adjustment unit 162 or the second adjustment unit 164. More specifically, the over-adjustment determination unit 166 determines that the over-adjustment has been performed when the rotation speed of the spindle 42 exceeds the above-described stable range A (see FIG. 5) due to the previous adjustment. Whether or not the rotation speed of the main shaft 42 exceeds the stable range A is determined by various methods. Hereinafter, a method of determining excessive adjustment will be described with reference to FIGS. 8 and 9.

図８は、過度調整判断部１６６による過度調整の判断方法の一例を説明するための図である。   FIG. 8 is a diagram for explaining an example of a method of determining excessive adjustment by the excessive adjustment determination unit 166.

図８の上のグラフは、主軸４２の回転数とワークの切り込み深さとの関係において再生びびり振動が生じる範囲と生じない範囲とを示す。図８の下のグラフは、主軸４２の回転数と主軸４２の振動周波数との関係を示す。   The upper graph of FIG. 8 shows a range in which the reproduction chatter vibration is generated and a range in which the reproduction chatter vibration is not generated in the relationship between the rotational speed of the spindle 42 and the cutting depth of the work. The lower graph of FIG. 8 shows the relationship between the rotation speed of the spindle 42 and the vibration frequency of the spindle 42.

図８に示されるように、主軸４２の振動周波数は、安定範囲ＡのローブＡ１〜Ａ３の頂点の前後で大きく変化する。この点に着目して、過度調整判断部１６６は、主軸４２の回転数の調整前後における主軸４２の振動周波数の比較結果に基づいて、主軸４２の回転数が安定範囲Ａを超えたか否かを判断する。   As shown in FIG. 8, the vibration frequency of the main shaft 42 largely changes before and after the peaks of the lobes A1 to A3 in the stable range A. Focusing on this point, the excessive adjustment determination unit 166 determines whether the rotation speed of the spindle 42 exceeds the stable range A based on the comparison result of the vibration frequencies of the spindle 42 before and after the adjustment of the rotation speed of the spindle 42. to decide.

図８の例では、主軸４２の回転数が「ｒ２」から「ｒ３」に調整されることにより、主軸４２の振動周波数が「Δｆ１」変化している。過度調整判断部１６６は、主軸４２の振動周波数の変化量「Δｆ１」が所定閾値以上である場合に、主軸４２の回転数が安定範囲Ａを超えたと判断し、過度調整が行われたと判断する。一方で、過度調整判断部１６６は、主軸４２の振動周波数の変化量「Δｆ１」が所定閾値よりも小さい場合に、主軸４２の回転数が安定範囲Ａを超えていないと判断し、過度調整が行われていないと判断する。図８の例では、変化量「Δｆ１」が閾値ｔｈよりも大きいので、過度調整判断部１６６は、過度調整が行われたと判断する。   In the example of FIG. 8, the vibration frequency of the main shaft 42 changes by “Δf1” by adjusting the rotation speed of the main shaft 42 from “r2” to “r3”. When the variation “Δf1” of the vibration frequency of the spindle 42 is equal to or more than a predetermined threshold value, the excessive adjustment determination unit 166 determines that the rotation speed of the spindle 42 exceeds the stable range A, and determines that the excessive adjustment has been performed. . On the other hand, when the change amount “Δf1” of the vibration frequency of the main shaft 42 is smaller than the predetermined threshold value, the excessive adjustment determination unit 166 determines that the rotation speed of the main shaft 42 does not exceed the stable range A, and the excessive adjustment is performed. Judge that it has not been done. In the example of FIG. 8, since the change amount “Δf1” is larger than the threshold th, the excessive adjustment determination unit 166 determines that excessive adjustment has been performed.

図９は、過度調整判断部１６６による過度調整の判断方法の他の例を説明するための図である。   FIG. 9 is a diagram for explaining another example of the excessive adjustment determination method by the excessive adjustment determination unit 166.

図９に示されるように、上記式（２）の「ｋ」の整数部分（すなわち、［ｋ］）は、安定範囲ＡのローブＡ１〜Ａ３の頂点の前後で変化する。以下では、「ｋ」の整数部分を次数ともいう。過度調整判断部１６６は、主軸４２の回転数の調整前後において次数が変化したか否かに基づいて、主軸４２の回転数が安定範囲Ａを超えたか否かを判断する。   As shown in FIG. 9, the integer part (that is, [k]) of “k” in the above equation (2) changes before and after the vertices of the lobes A1 to A3 in the stable range A. Below, the integer part of "k" is also called an order. The excessive adjustment determination unit 166 determines whether or not the rotational speed of the main shaft 42 exceeds the stable range A based on whether or not the order changes before and after the adjustment of the rotational speed of the main shaft 42.

図９の例では、主軸４２の回転数が「ｒ２」から「ｒ３」に調整されることにより、次数が「ｍ」から「ｍ＋１」に変化している（ｍ：整数）。この場合、過度調整判断部１６６は、主軸４２の回転数が安定範囲Ａを超えたと判断し、過度調整が行われたと判断する。一方で、主軸４２の回転数の調整前後において次数が変化していない場合には、過度調整判断部１６６は、主軸４２の回転数が安定範囲Ａを超えていないと判断し、過度調整が行われていないと判断する。   In the example of FIG. 9, the order is changed from “m” to “m + 1” by adjusting the rotation speed of the spindle 42 from “r2” to “r3” (m: integer). In this case, the excessive adjustment determination unit 166 determines that the rotation speed of the spindle 42 exceeds the stable range A, and determines that the excessive adjustment has been performed. On the other hand, when the order does not change before and after the rotation speed of the spindle 42 is adjusted, the excessive adjustment determination unit 166 determines that the rotation speed of the spindle 42 does not exceed the stable range A, and the excessive adjustment is performed. Judge that it has not been broken.

［Ｅ．工作機械１００の制御構造］
図１０を参照して、工作機械１００の制御構造について説明する。図１０は、主軸４２の回転数の調整処理を表わすフローチャートである。図１０の処理は、工作機械１００の制御装置１０１がプログラムを実行することにより実現される。他の局面において、処理の一部または全部が、回路素子またはその他のハードウェアによって実行されてもよい。 [E. Control structure of machine tool 100]
The control structure of the machine tool 100 will be described with reference to FIG. 10. FIG. 10 is a flowchart showing a process of adjusting the rotation speed of the spindle 42. The processing of FIG. 10 is realized by the control device 101 of the machine tool 100 executing a program. In other aspects, some or all of the processing may be performed by circuit elements or other hardware.

ステップＳ１１０において、制御装置１０１は、上述の調整部１６０（図６参照）として、加速度センサ１１０（図１参照）の出力値に基づいて、再生びびり振動が生じているか否かを判断する。再生びびり振動の検知方法については図７で説明した通りであるので、その説明については繰り返さない。制御装置１０１は、再生びびり振動が生じていると判断した場合（ステップＳ１１０においてＹＥＳ）、制御をステップＳ１２０に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１１０においてＮＯ）、制御装置１０１は、図１０に示される調整処理を終了する。   In step S110, the control device 101, as the adjusting unit 160 (see FIG. 6) described above, determines whether or not reproduction chatter vibration is occurring, based on the output value of the acceleration sensor 110 (see FIG. 1). The method of detecting the reproduction chatter vibration is as described with reference to FIG. 7, and the description thereof will not be repeated. When it is determined that reproduction chatter vibration is occurring (YES in step S110), control device 101 switches control to step S120. Otherwise (NO in step S110), control device 101 ends the adjustment process shown in FIG.

ステップＳ１２０において、制御装置１０１は、図１０に示される調整処理が開始されてからの１回目の調整であるか否かを判断する。制御装置１０１は、１回目の調整であると判断した場合（ステップＳ１２０においてＹＥＳ）、制御をステップＳ１２２に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１２０においてＮＯ）、制御装置１０１は、制御をステップＳ１３０に切り替える。   In step S120, the control device 101 determines whether or not it is the first adjustment after the adjustment process shown in FIG. 10 is started. When the control device 101 determines that it is the first adjustment (YES in step S120), the control device 101 switches the control to step S122. Otherwise (NO in step S120), control device 101 switches control to step S130.

ステップＳ１２２において、制御装置１０１は、上述の第１調整部１６２（図６参照）として、所定の算出式に従って主軸４２の回転数「ｎ’」を算出する。当該算出式には、たとえば、上記式（３）のＴｏｂｉａｓの式が採用される。   In step S122, the control device 101 calculates the rotation speed "n '" of the spindle 42 according to a predetermined calculation formula, as the above-described first adjustment unit 162 (see FIG. 6). As the calculation formula, for example, the Tobias formula of the above formula (3) is adopted.

上記式（３）に示される「［ｋ］」は、上記式（２）に基づいて算出されてもよいが、下記式（４）に基づいて算出されてもよい。   "[K]" shown in the above equation (3) may be calculated based on the above equation (2), or may be calculated based on the following equation (4).

［ｋ］＝［６０・ｆｃ／（ｎ０・Ｎ）］＋ｄｉｒ・・・（４）
式（４）に示される「ｋ」は、工具３２の第１の刃がワークに接触してから第２の刃がワークに接触するまでの間に工具の振動によって生じる加工面の波数を表わす。「ｆｃ」は、主軸４２の振動周波数を表わす。「Ｎ」は、切削工具の刃数を表わす。「ｎ０」は、主軸４２の回転数を表わす。「［６０・ｆｃ／（ｎ０・Ｎ）］」は、「６０・ｆｃ／（ｎ０・Ｎ）」の整数部分を表わす。「ｄｉｒ」は、０または１の値である。主軸４２の回転数を上げる場合、「ｄｉｒ」は０に設定される。主軸４２の回転数を下げる場合、「ｄｉｒ」は１に設定される。 [K] = [60 · f c / (n 0 · N)] + dir ··· (4)
“K” shown in the equation (4) represents the wave number of the machining surface generated by the vibration of the tool from the time when the first blade of the tool 32 contacts the work to the time when the second blade contacts the work. .. “F c ” represents the vibration frequency of the main shaft 42. "N" represents the number of blades of the cutting tool. “N 0 ” represents the rotation speed of the spindle 42. “[60 · f c / (n 0 · N)]” represents the integer part of “60 · f c / (n 0 · N)”. “Dir” is a value of 0 or 1. When increasing the rotation speed of the main shaft 42, “dir” is set to zero. When decreasing the rotation speed of the main shaft 42, “dir” is set to 1.

ステップＳ１２４において、制御装置１０１は、主軸４２の回転数の調整量「Δｎ」を算出する。調整量「Δｎ」は、ステップＳ１２２で算出された回転数「ｎ’」から現在の回転数「ｎ」を減算することにより算出される。   In step S124, the control device 101 calculates the adjustment amount “Δn” of the rotation speed of the spindle 42. The adjustment amount “Δn” is calculated by subtracting the current rotation speed “n” from the rotation speed “n ′” calculated in step S122.

ステップＳ１２６において、制御装置１０１は、上述の調整部１６０（図６参照）として、主軸４２の回転数を現在の設定値である回転数「ｎ」から回転数「ｎ’」に変更する。   In step S126, the control device 101, as the adjusting unit 160 (see FIG. 6) described above, changes the rotation speed of the spindle 42 from the current setting value of the rotation speed “n” to the rotation speed “n ′”.

ステップＳ１３０において、制御装置１０１は、上述の過度調整判断部１６６（図６参照）として、主軸４２の回転数が前回の調整により安定範囲Ａ（図５参照）を超えたか否かを判断する。当該判断方法については図８および図９で説明した通りであるので、その説明については繰り返さない。制御装置１０１は、主軸４２の回転数が前回の調整により安定範囲Ａを超えたと判断した場合（ステップＳ１３０においてＹＥＳ）、制御をステップＳ１３２に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１３０においてＮＯ）、制御装置１０１は、制御をステップＳ１４０に切り替える。   In step S130, the control device 101 determines as the above-described excessive adjustment determination unit 166 (see FIG. 6) whether or not the rotation speed of the spindle 42 has exceeded the stable range A (see FIG. 5) due to the previous adjustment. Since the determination method is as described in FIGS. 8 and 9, the description will not be repeated. When the control device 101 determines that the rotation speed of the spindle 42 has exceeded the stable range A due to the previous adjustment (YES in step S130), the control device 101 switches the control to step S132. Otherwise (NO in step S130), the control device 101 switches control to step S140.

ステップＳ１３２において、制御装置１０１は、上述の第２調整部１６４（図６参照）として、下記式（５）に基づいて主軸４２の回転数「ｎ’」を算出する。   In step S132, the control device 101, as the second adjusting unit 164 (see FIG. 6) described above, calculates the rotation speed “n ′” of the spindle 42 based on the following equation (5).

ｎ’＝ｎ−Δｎ・ａ・・・（５）
式（５）に示される「ｎ’」は、調整後の回転数を表わす。「ｎ」は、現在の回転数を表わす。「Δｎ」は、前回の回転数の調整量を表わす。「ａ」は、０より大きく、１より小さい係数である。係数「ａ」は、ステップＳ１３２の処理が実行される度に小さく設定される。一例として、１回目においては、係数「ａ」は、１／４に設定される。 n ′ = n−Δn · a (5)
“N ′” shown in Expression (5) represents the adjusted rotation speed. "N" represents the current rotational speed. “Δn” represents the adjustment amount of the previous rotation speed. “A” is a coefficient larger than 0 and smaller than 1. The coefficient “a” is set small every time the process of step S132 is executed. As an example, at the first time, the coefficient “a” is set to ¼.

ステップＳ１３４において、制御装置１０１は、主軸４２の回転数の調整量「Δｎ」を算出する。調整量「Δｎ」は、ステップＳ１３２で算出された回転数「ｎ’」から現在の回転数「ｎ」を減算することにより算出される。   In step S134, the control device 101 calculates the adjustment amount “Δn” of the rotation speed of the spindle 42. The adjustment amount “Δn” is calculated by subtracting the current rotation speed “n” from the rotation speed “n ′” calculated in step S132.

ステップＳ１４０において、制御装置１０１は、上述の第２調整部１６４として、下記式（６）に基づいて主軸４２の回転数「ｎ’」を算出する。   In step S140, the control device 101, as the second adjusting unit 164 described above, calculates the rotation speed "n '" of the spindle 42 based on the following equation (6).

ｎ’＝ｎ＋Δｎ・・・（６）
式（６）に示される「ｎ’」は、調整後の回転数を表わす。「ｎ」は、現在の回転数を表わす。「Δｎ」は、前回の回転数の調整量を表わす。 n '= n + Δn (6)
“N ′” shown in the equation (6) represents the adjusted rotation speed. "N" represents the current rotational speed. “Δn” represents the adjustment amount of the previous rotation speed.

［Ｆ．工作機械１００のハードウェア構成］
図１１を参照して、工作機械１００のハードウェア構成の一例について説明する。図１１は、工作機械１００の主要なハードウェア構成を示すブロック図である。 [F. Hardware configuration of machine tool 100]
An example of the hardware configuration of the machine tool 100 will be described with reference to FIG. 11. FIG. 11 is a block diagram showing the main hardware configuration of machine tool 100.

工作機械１００は、主軸４２と、制御装置１０１と、ＲＯＭ１０２と、ＲＡＭ１０３と、通信インターフェイス１０４と、表示インターフェイス１０５と、サーボドライバ１０６と、サーボモータ１０７と、入力インターフェイス１０９と、加速度センサ１１０と、記憶装置１２０とを含む。   The machine tool 100 includes a spindle 42, a control device 101, a ROM 102, a RAM 103, a communication interface 104, a display interface 105, a servo driver 106, a servo motor 107, an input interface 109, an acceleration sensor 110, and And a storage device 120.

制御装置１０１は、工作機械１００の加工プログラム１２２（ＮＣプログラム）などの各種プログラムを実行することで工作機械１００の動作を制御する。制御装置１０１は、加工プログラム１２２の実行命令を受け付けたことに基づいて、記憶装置１２０からＲＯＭ１０２に加工プログラム１２２を読み出す。ＲＡＭ１０３は、ワーキングメモリとして機能し、加工プログラム１２２の実行に必要な各種データを一時的に格納する。   The control device 101 controls the operation of the machine tool 100 by executing various programs such as the machining program 122 (NC program) of the machine tool 100. The control device 101 reads the machining program 122 from the storage device 120 to the ROM 102 based on the reception of the execution command of the machining program 122. The RAM 103 functions as a working memory, and temporarily stores various data necessary for executing the machining program 122.

通信インターフェイス１０４には、ＬＡＮやアンテナなどが接続される。工作機械１００は、通信インターフェイス１０４を介して、外部の通信機器との間でデータをやり取りする。外部の通信機器は、たとえば、サーバーや、その他の通信端末などを含む。工作機械１００は、当該通信端末から加工プログラム１２２をダウンロードできるように構成されてもよい。   A LAN, an antenna, etc. are connected to the communication interface 104. The machine tool 100 exchanges data with an external communication device via the communication interface 104. The external communication device includes, for example, a server and other communication terminals. The machine tool 100 may be configured to be able to download the machining program 122 from the communication terminal.

表示インターフェイス１０５は、ディスプレイ１３０と接続され、制御装置１０１などからの指令に従って、ディスプレイ１３０に対して、画像を表示するための画像信号を送出する。ディスプレイ１３０は、たとえば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、またはその他の表示機器である。   The display interface 105 is connected to the display 130, and sends an image signal for displaying an image to the display 130 according to a command from the control device 101 or the like. The display 130 is, for example, a liquid crystal display, an organic EL display, or another display device.

サーボドライバ１０６は、制御装置１０１から目標回転数の入力を受け、主軸４２が目標回転数で回転するようにサーボモータ１０７を制御する。より具体的には、サーボドライバ１０６は、サーボモータ１０７のエンコーダ（図示しない）の出力信号から主軸４２の回転数を算出し、当該回転数が目標回転数よりも小さい場合にはサーボモータ１０７の回転数を上げ、当該回転数が目標回転数よりも大きい場合にはサーボモータ１０７の回転数を下げる。このように、サーボドライバ１０６は、主軸４２の回転数のフィードバックを逐次的に受けながら主軸４２の回転数を目標回転数に近付ける。   The servo driver 106 receives the input of the target rotation speed from the control device 101, and controls the servo motor 107 so that the spindle 42 rotates at the target rotation speed. More specifically, the servo driver 106 calculates the rotation speed of the spindle 42 from the output signal of the encoder (not shown) of the servo motor 107, and if the rotation speed is smaller than the target rotation speed, the servo motor 107 The rotation speed is increased, and when the rotation speed is higher than the target rotation speed, the rotation speed of the servo motor 107 is decreased. In this way, the servo driver 106 brings the rotation speed of the spindle 42 close to the target rotation speed while sequentially receiving the feedback of the rotation speed of the spindle 42.

入力インターフェイス１０９は、入力デバイス１３１に接続され得る。入力デバイス１３１は、たとえば、マウス、キーボード、タッチパネル、またはユーザーの操作を受け付けることが可能なその他の装置である。   The input interface 109 may be connected to the input device 131. The input device 131 is, for example, a mouse, a keyboard, a touch panel, or any other device capable of receiving a user operation.

記憶装置１２０は、たとえば、ハードディスクやフラッシュメモリなどの記憶媒体である。記憶装置１２０は、本実施の形態に従う加工プログラム１２２、加工プログラム１２２で参照される設定値１２４（たとえば、主軸４２の回転数）などを格納する。加工プログラム１２２および設定値１２４の格納場所は、記憶装置１２０に限定されず、制御装置１０１の記憶領域（たとえば、キャッシュメモリなど）、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、外部機器（たとえば、サーバー）などに格納されていてもよい。   The storage device 120 is, for example, a storage medium such as a hard disk or a flash memory. Storage device 120 stores machining program 122 according to the present embodiment, set value 124 referred to by machining program 122 (for example, rotation speed of spindle 42), and the like. The storage locations of the machining program 122 and the set value 124 are not limited to the storage device 120, and are stored in the storage area of the control device 101 (for example, a cache memory or the like), the ROM 102, the RAM 103, an external device (for example, a server), or the like. May be.

加工プログラム１２２は、単体のプログラムとしてではなく、任意のプログラムの一部に組み込まれて提供されてもよい。この場合、本実施の形態に従う制御処理は、任意のプログラムと協働して実現される。このような一部のモジュールを含まないプログラムであっても、本実施の形態に従う加工プログラム１２２の趣旨を逸脱するものではない。さらに、加工プログラム１２２によって提供される機能の一部または全部は、専用のハードウェアによって実現されてもよい。さらに、少なくとも１つのサーバーが加工プログラム１２２の処理の一部を実行する所謂クラウドサービスのような形態で工作機械１００が構成されてもよい。   The processing program 122 may be provided as a part of an arbitrary program instead of as a stand-alone program. In this case, the control process according to the present embodiment is realized in cooperation with an arbitrary program. Even a program that does not include some of such modules does not depart from the spirit of the machining program 122 according to the present embodiment. Furthermore, some or all of the functions provided by the processing program 122 may be realized by dedicated hardware. Further, the machine tool 100 may be configured in a form such as a so-called cloud service in which at least one server executes a part of the processing of the machining program 122.

［Ｇ．利点］
以上のようにして、本実施の形態に従う工作機械１００は、主軸４２の回転数が安定範囲Ａを超えるまでは、主軸４２の回転数を所定量ずつ減少する。主軸４２の回転数が安定範囲Ａを超えると、工作機械１００は、主軸４２の回転数の増減を前回の調整とは逆転させるとともに、前回の調整量よりも今回の調整量を少なくする。工作機械１００は、主軸４２の回転数が安定範囲Ａに収まった時点で主軸４２の回転数の調整処理を終了する。 [G. advantage]
As described above, machine tool 100 according to the present embodiment reduces the rotational speed of main spindle 42 by a predetermined amount until the rotational speed of main spindle 42 exceeds stable range A. When the rotation speed of the spindle 42 exceeds the stable range A, the machine tool 100 reverses the increase / decrease in the rotation speed of the spindle 42 from the previous adjustment, and reduces the adjustment amount of this time from the adjustment amount of the previous time. The machine tool 100 ends the process of adjusting the rotational speed of the spindle 42 when the rotational speed of the spindle 42 falls within the stable range A.

工作機械１００は、このように主軸４２の回転数を逐次的に調整することで、主軸４２の回転数を安定範囲Ａに短時間でかつ確実に収めることができ、再生びびり振動を短時間でかつ確実に抑制することができる。   By sequentially adjusting the rotation speed of the spindle 42 in this way, the machine tool 100 can reliably and reliably keep the rotation speed of the spindle 42 within the stable range A in a short time, and the reproduction chatter vibration in a short time. And it can be suppressed reliably.

＜第２の実施の形態＞
第１の実施の形態に従う工作機械１００は、再生びびり振動を抑制するために主軸４２の回転数を調整していた。これに対して、第２の実施の形態に従う工作機械１００は、再生びびり振動と強制びびり振動との両方を抑制するために主軸４２の回転数を調整する。 <Second Embodiment>
In machine tool 100 according to the first embodiment, the rotation speed of main shaft 42 is adjusted in order to suppress regenerative chatter vibration. On the other hand, machine tool 100 according to the second embodiment adjusts the rotation speed of main shaft 42 in order to suppress both reproduction chattering vibration and forced chattering vibration.

第２の実施の形態に従う工作機械１００のハードウェア構成などその他の点については第１の実施の形態に従う工作機械１００と同じであるので、以下では、それらの説明については繰り返さない。   Other points such as the hardware configuration of machine tool 100 according to the second embodiment are the same as those of machine tool 100 according to the first embodiment, and therefore the description thereof will not be repeated below.

強制びびり振動の周波数は、工具３２の刃数と主軸４２の回転数とに基づいて算出され得る。より具体的には、強制びびり振動の周波数は、下記式（７）に基づいて算出され得る。   The frequency of the forced chatter vibration can be calculated based on the number of blades of the tool 32 and the rotation speed of the spindle 42. More specifically, the frequency of forced chatter vibration can be calculated based on the following equation (7).

ｆ＝ｎ０・Ｎ／６０・・・（７）
上記式（７）に示される「ｎ０」は、主軸４２の回転数を表わす。「Ｎ」は、工具３２の刃数を表わす。 f = n 0 · N / 60 (7)
“N 0 ” shown in the above equation (7) represents the rotation speed of the spindle 42. “N” represents the number of blades of the tool 32.

主軸４２の振動周波数が周波数「ｆ」の整数倍に一致するとき、工作機械１００は、強制びびり振動が発生していると判断する。一方で、びびり振動が発生している状況下で、主軸４２の振動周波数が周波数「ｆ」の整数倍に一致しないときには、工作機械１００は、再生びびり振動が発生していると判断する。   When the vibration frequency of the spindle 42 coincides with an integer multiple of the frequency “f”, the machine tool 100 determines that forced chatter vibration is occurring. On the other hand, when the vibration frequency of the spindle 42 does not match an integral multiple of the frequency “f” under the condition that chatter vibration is occurring, the machine tool 100 determines that the regenerative chatter vibration is occurring.

図７の例では、周波数「ｆ」の整数倍に一致しない信号成分の信号強度が閾値ｔｈを超えているので、工作機械１００は、再生びびり振動が発生していると判断する。一方で、周波数「ｆ」の整数倍（たとえば、「ｍ−１」倍、「ｍ」倍、「ｍ＋１」倍）における信号成分の信号強度が所定閾値を超えている場合には、工作機械１００は、強制びびり振動が発生していると判断する。   In the example of FIG. 7, since the signal intensity of the signal component that does not match the integral multiple of the frequency “f” exceeds the threshold th, the machine tool 100 determines that the reproduction chatter vibration is occurring. On the other hand, when the signal strength of the signal component at an integer multiple of the frequency “f” (for example, “m−1” times, “m” times, “m + 1” times) exceeds the predetermined threshold, the machine tool 100 Determines that forced chatter vibration is occurring.

強制びびり振動が発生しているということは、工具３２の振動周波数が工具３２の固有振動数に合致しているということを意味する。主軸４２の回転数が変わると、工具３２の振動周波数が変わり、工具３２の振動周波数が工具３２の固有振動数に一致しなくなる。この点に着目して、強制びびり振動が発生している場合には、工作機械１００は、主軸４２の回転数を逐次的に下げる。その際、上述の安定範囲Ａ（図５参照）の範囲内で主軸４２の回転数を調整する必要がある。工作機械１００は、安定範囲Ａの範囲内で主軸４２の回転数を調整することで、強制びびり振動および再生びびり振動の両方を抑えることができる。   The occurrence of forced chatter vibration means that the vibration frequency of the tool 32 matches the natural frequency of the tool 32. When the rotation speed of the spindle 42 changes, the vibration frequency of the tool 32 changes, and the vibration frequency of the tool 32 does not match the natural frequency of the tool 32. Focusing on this point, when the forced chatter vibration is generated, the machine tool 100 sequentially decreases the rotation speed of the spindle 42. At that time, it is necessary to adjust the rotation speed of the spindle 42 within the above-mentioned stable range A (see FIG. 5). The machine tool 100 can suppress both forced chatter vibration and regenerative chatter vibration by adjusting the rotation speed of the spindle 42 within the stable range A.

今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。   The embodiments disclosed this time are to be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description but by the claims, and is intended to include meanings equivalent to the claims and all modifications within the scope.

１２ ベッド、１４，１６ 柱部材、１８ サドル、２１ コラム、２２，２２ｓ，２２ｔ 側部、２３ 頂部、２６ テーブル、２７ パレット、２９，２９ｓ，２９ｔ 回転機構部、３０ マガジン、３１ マガジン本体部、３２ 工具、３２Ａ，３２Ｂ 刃、３３ 台部材、３４ 工具保持部、３５ スプロケット、３６ 自動工具交換装置、３７ ダブルアーム、４１ 主軸頭、４２ 主軸、４３ ハウジング、５０ 境界線、７０ スペクトル、１００ 工作機械、１０１ 制御装置、１０２ ＲＯＭ、１０３ ＲＡＭ、１０４ 通信インターフェイス、１０５ 表示インターフェイス、１０６ サーボドライバ、１０７ サーボモータ、１０９ 入力インターフェイス、１１０ 加速度センサ、１２０ 記憶装置、１２２ 加工プログラム、１２４ 設定値、１３０ ディスプレイ、１３１ 入力デバイス、１５０ 振動検知部、１５２ ＦＦＴ部、１５４ 再生びびり振動検知部、１６０ 調整部、１６２ 第１調整部、１６４ 第２調整部、１６６ 過度調整判断部。   12 beds, 14, 16 pillar members, 18 saddles, 21 columns, 22, 22s, 22t side parts, 23 tops, 26 tables, 27 pallets, 29, 29s, 29t rotating mechanism parts, 30 magazines, 31 magazine body parts, 32 Tools, 32A, 32B blades, 33 stand members, 34 tool holders, 35 sprockets, 36 automatic tool changers, 37 double arms, 41 spindle heads, 42 spindles, 43 housings, 50 boundaries, 70 spectra, 100 machine tools, 101 control device, 102 ROM, 103 RAM, 104 communication interface, 105 display interface, 106 servo driver, 107 servo motor, 109 input interface, 110 acceleration sensor, 120 storage device, 122 machining program, 124 set value, 130 display, 131 Input device, 150 vibration detection unit, 152 FFT unit, 154 reproduction chatter vibration detection unit, 160 adjustment unit, 162 first adjustment unit, 164 second adjustment unit, 166 excessive adjustment determination unit.

Claims (10)

工作機械であって、
ワークまたは工具を回転するための主軸と、
前記主軸または前記工具の振動周波数を検知するためのセンサと、
前記振動周波数に基づいて、前記主軸または前記工具に生じている再生びびり振動を検知するための振動検知部と、
前記主軸の回転数を調整するための調整部と、を備え、
前記工具は、第１の刃と第２の刃とを有し、
前記工作機械は、前記工具の第１の刃が前記ワークに接触してから前記工具の第２の刃が前記ワークに接触するまでの間に前記主軸または前記工具の振動によって生じる加工面の波数を算出し、
前記調整部は、前記振動検知部によって前記再生びびり振動が検知された場合に、前記主軸の回転数を第１回転数から第２回転数に調整し、前記主軸の回転数の調整前後において前記波数の整数部分が変化したか否かに基づいて、前記主軸の回転数が前記再生びびり振動の生じない安定範囲を超えたか否かを判断する、工作機械。 A machine tool,
A spindle for rotating a workpiece or tool,
A sensor for detecting the vibration frequency of the spindle or the tool,
Based on the vibration frequency, a vibration detection unit for detecting reproduction chatter vibration occurring in the spindle or the tool,
And a regulating portion for regulating the rotational speed of the main shaft,
The tool has a first blade and a second blade,
In the machine tool, a wave number of a machining surface generated by vibration of the spindle or the tool between a time when the first blade of the tool contacts the work and a time when the second blade of the tool contacts the work. And calculate
The adjusting unit, when the reproduction chatter vibration by the vibration detection portion is detected, by adjusting the rotational speed of the front Symbol spindle from a first rotational speed to a second rotational speed, before and after adjustment of the rotational speed of the spindle A machine tool that determines whether or not the rotational speed of the spindle exceeds a stable range in which the reproduction chatter vibration does not occur, based on whether or not the integer part of the wave number has changed . 前記第２回転数は、所定の算出式に従って算出され、The second rotation speed is calculated according to a predetermined calculation formula,
前記調整部は、前記主軸の回転数が前記再生びびり振動の生じない安定範囲を超えたか否かの判断結果に応じて前記回転数を増加するか減少するかを変える、請求項１に記載の工作機械。The adjustment unit changes whether to increase or decrease the rotation speed according to a determination result of whether or not the rotation speed of the spindle exceeds a stable range in which the reproduction chatter vibration does not occur. Machine Tools. 前記調整部は、
前記主軸の回転数が前記安定範囲を超えていないと判断した場合、前記主軸の回転数を所定の第１値減少させ、
前記主軸の回転数が前記安定範囲を超えたと判断した場合、前記主軸の回転数を所定の第２値増加させ、
前記第２値は、前記第１値よりも小さい、請求項１または２に記載の工作機械。 The adjustment unit,
When it is determined that the rotation speed of the spindle does not exceed the stable range, the rotation speed of the spindle is reduced by a predetermined first value,
When it is determined that the rotation speed of the spindle exceeds the stable range, the rotation speed of the spindle is increased by a predetermined second value,
It said second value, the smaller than the first value, the machine tool according to claim 1 or 2. 前記調整部は、前記主軸の回転数の調整前後における前記振動周波数の比較結果に基づいて、前記主軸の回転数が前記安定範囲を超えたか否かを判断する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の工作機械。 The adjustment unit determines whether or not the rotation speed of the spindle exceeds the stable range based on a comparison result of the vibration frequencies before and after the adjustment of the rotation speed of the spindle . The machine tool according to item 1 . 前記調整部は、前記振動検知部によって前記再生びびり振動が検知されている間、前記主軸の前記回転数の調整処理を逐次的に実行し、前記振動検知部によって前記主軸または前記工具に生じている前記再生びびり振動が検知されなくなった時点で前記回転数の調整処理を終了する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の工作機械。   While the reproduction chatter vibration is being detected by the vibration detection unit, the adjustment unit sequentially performs an adjustment process of the rotational speed of the spindle, and the vibration detection unit causes the spindle or the tool to rotate. The machine tool according to any one of claims 1 to 4, wherein the adjustment processing of the rotational speed is terminated when the reproduction chatter vibration that is present is no longer detected. 前記調整部は、前記主軸の回転数の調整を所定回数実行した後において前記振動検知部によって前記再生びびり振動が検知された場合、前記主軸の回転数を前記第１回転数よりも上げる、請求項１〜５のいずれか１項に記載の工作機械。   The adjusting unit, when the reproduction chatter vibration is detected by the vibration detecting unit after performing the adjustment of the rotation speed of the spindle a predetermined number of times, raises the rotation speed of the spindle higher than the first rotation speed. The machine tool according to any one of Items 1 to 5. 前記調整部は、前記主軸の回転数の調整を所定回数実行した後において前記振動検知部によって前記再生びびり振動が検知された場合、前記工具による前記ワークの切込み深さを現在よりも浅くする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の工作機械。   The adjustment unit, when the reproduction chatter vibration is detected by the vibration detection unit after performing the adjustment of the rotational speed of the spindle a predetermined number of times, makes the depth of cut of the work by the tool shallower than the present. The machine tool according to any one of claims 1 to 6. 前記調整部は、前記主軸の回転数が前記安定範囲を超えたと判断する度に、前記主軸の回転数の調整量を所定量ずつ少なくし、当該調整量が所定の閾値以下になった後において、前記振動検知部によって前記再生びびり振動が検知された場合、前記工具による前記ワークの切込み深さを現在よりも浅くする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の工作機械。 The adjusting unit reduces the adjustment amount of the rotation speed of the spindle by a predetermined amount each time the rotation speed of the spindle is determined to exceed the stable range, and after the adjustment amount becomes equal to or less than a predetermined threshold value. The machine tool according to any one of claims 1 to 7 , wherein when the reproduction chatter vibration is detected by the vibration detection unit, the depth of cut of the work by the tool is made shallower than the present depth. 工作機械による加工方法であって、
前記工作機械は、
ワークまたは工具を回転するための主軸と、
前記主軸または前記工具の振動周波数を検知するためのセンサとを備え、
前記工具は、第１の刃と第２の刃とを有し、
前記加工方法は、
前記振動周波数に基づいて、前記主軸または前記工具に生じている再生びびり振動を検知するステップと、
前記工具の第１の刃が前記ワークに接触してから前記工具の第２の刃が前記ワークに接触するまでの間に前記主軸または前記工具の振動によって生じる加工面の波数を算出するステップと、
前記検知するステップで前記再生びびり振動が検知された場合に、前記主軸の回転数を第１回転数から第２回転数に調整するステップと、
前記主軸の回転数の調整前後において前記波数の整数部分が変化したか否かに基づいて、前記主軸の回転数が前記再生びびり振動の生じない安定範囲を超えたか否かを判断するステップとを備える、加工方法。 A method of machining with a machine tool,
The machine tool is
A spindle for rotating a workpiece or tool,
A sensor for detecting the vibration frequency of the spindle or the tool,
The tool has a first blade and a second blade,
The processing method is
Detecting a reproduction chatter vibration occurring in the spindle or the tool based on the vibration frequency;
Calculating a wave number of a machined surface caused by vibration of the spindle or the tool between the time when the first blade of the tool contacts the work and the time when the second blade of the tool contacts the work; ,
And adjusting said when the regenerative chatter vibration is detected in the step of detecting the rotational speed of the front Symbol spindle from a first rotational speed to a second rotational speed,
Based on whether or not the integer part of the wave number has changed before and after the adjustment of the rotational speed of the spindle, it is determined whether the rotational speed of the spindle exceeds a stable range in which the reproduction chatter vibration does not occur. Preparation method. 工作機械による加工プログラムであって、
前記工作機械は、
ワークまたは工具を回転するための主軸と、
前記主軸または前記工具の振動周波数を検知するためのセンサとを備え、
前記工具は、第１の刃と第２の刃とを有し、
前記加工プログラムは、前記工作機械に、
前記振動周波数に基づいて、前記主軸または前記工具に生じている再生びびり振動を検知するステップと、
前記工具の第１の刃が前記ワークに接触してから前記工具の第２の刃が前記ワークに接触するまでの間に前記主軸または前記工具の振動によって生じる加工面の波数を算出するステップと、
前記検知するステップで前記再生びびり振動が検知された場合に、前記主軸の回転数を第１回転数から第２回転数に調整するステップと、
前記主軸の回転数の調整前後において前記波数の整数部分が変化したか否かに基づいて、前記主軸の回転数が前記再生びびり振動の生じない安定範囲を超えたか否かを判断するステップとを実行させる、加工プログラム。 A machining program using a machine tool,
The machine tool is
A spindle for rotating a workpiece or tool,
A sensor for detecting the vibration frequency of the spindle or the tool,
The tool has a first blade and a second blade,
The machining program, the machine tool,
Detecting reproduction chatter vibration occurring in the spindle or the tool based on the vibration frequency;
Calculating a wave number of a machining surface caused by vibration of the spindle or the tool between the first blade of the tool coming into contact with the work and the second blade of the tool coming into contact with the work. ,
And adjusting said when the regenerative chatter vibration is detected in the step of detecting the rotational speed of the front Symbol spindle from a first rotational speed to a second rotational speed,
Based on whether or not the integer part of the wave number has changed before and after adjusting the rotational speed of the spindle, a step of determining whether the rotational speed of the spindle exceeds a stable range in which the reproduction chatter vibration does not occur. Processing program to be executed.
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