JPH05138502A - Numerical control machine tool - Google Patents

Numerical control machine tool

Info

Publication number
JPH05138502A
JPH05138502A JP30616191A JP30616191A JPH05138502A JP H05138502 A JPH05138502 A JP H05138502A JP 30616191 A JP30616191 A JP 30616191A JP 30616191 A JP30616191 A JP 30616191A JP H05138502 A JPH05138502 A JP H05138502A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tool
spindle
speed
inertia
moment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP30616191A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3187485B2 (en
Inventor
Kazu Watabe
和 渡部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Via Mechanics Ltd
Original Assignee
Hitachi Seiko Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Seiko Ltd filed Critical Hitachi Seiko Ltd
Priority to JP30616191A priority Critical patent/JP3187485B2/en
Publication of JPH05138502A publication Critical patent/JPH05138502A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3187485B2 publication Critical patent/JP3187485B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide an NC machine tool which can prevent rotation whose speed is in the vicinity of a danger speed or more than a danger speed, when a tool of optional quality and number is furnished. CONSTITUTION:A tool is furnished at the main shaft of a machine tool, and a predetermined rotary speed command signal, rotation start signal and time measuring clock signal are issued from a numerical control system 1, and a member 5 to detect a rotary speed, a rotary speed comparison circuit 6 and a timer counter 7 are provided, and a circuit 8 to detect from these the standing up time constant of main shaft rotation at the time of tool furnishing, is provided, and in addition, a circuit 8 to seek the inertia moment of the tool furnished at the main shaft on the basis of the time constant thus detected, is provided. And, whether or not the main shaft can be rotated at a high speed according to the program command of numerical control is decided from the relation between the inertia moment of the tool thus sought and the allowable rotation number of the main shaft sought beforehand as a data table.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は工作機械の制御装置に関
するものであり、より詳しくは、工具の慣性負荷を求
め、その結果からその工具を用いて高速回転が可能か否
かを判定するようにした数値制御工作機械に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a machine tool control device, and more particularly, to determine an inertial load of a tool and determine from the result whether or not high speed rotation is possible using the tool. The numerically controlled machine tool.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のマシニングセンターなどに見られ
る数値制御工作機械は、自動工具交換装置(ATC)を
有している。自動工具交換装置を有していて、かつ超高
速回転主軸を用いる場合には、主軸の能力を越えた重た
い工具が誤って装着されることが考えられ、これに対す
るインターロックなどの対策は考えられていない。現在
とられている安全対策としてはせいぜいカバーを強固に
設計する方法が考えられている程度である。
2. Description of the Related Art A numerically controlled machine tool found in a conventional machining center has an automatic tool changer (ATC). If you have an automatic tool changer and use an ultra-high speed spindle, it is possible that a heavy tool that exceeds the capability of the spindle is mistakenly installed, and measures such as interlocks are considered. Not not. As a safety measure currently taken, at most, a method of strongly designing the cover is considered.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】数値制御プログラムの
命令に従って、自動工具交換装置により工具を交換する
場合は、自動運転を行っているので、人間が見ることが
なく、正面フライスなどのように重い工具が装着されて
いるのか、小径のエンドミルが装着されているのか分か
らない。主軸に装着する工具と、主軸への回転数指令
は、人間がプログラムするのであるが、工具番号の指定
や回転数の誤りを全く零にすることはできない。また、
自動工具交換装置に付随した工具マガジンに入れておく
工具を、人間が入れ違えることも考えられる。その結
果、図4に示すように主軸の共振周波数が極端に低下し
て、危険速度で主軸を回転することも考えられ、極めて
危険な事態が予想される。
When the tool is changed by the automatic tool changer according to the instruction of the numerical control program, the automatic operation is performed, so that it is not seen by humans and it is heavy like a face milling machine. I do not know if a tool is installed or a small diameter end mill is installed. The tool to be mounted on the spindle and the rotation speed command to the spindle are programmed by a human, but the designation of the tool number and the error of the rotation speed cannot be made zero at all. Also,
It is conceivable that a person may mistakenly insert a tool into a tool magazine attached to the automatic tool changer. As a result, as shown in FIG. 4, the resonance frequency of the spindle may be extremely lowered, and the spindle may be rotated at a critical speed, which is expected to be extremely dangerous.

【0004】従って、本発明の目的は、任意の質量の工
具を装着したときに、危険速度の近傍または危険速度を
越えて回転させることを防止することを可能とする数値
制御工作機械を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a numerically controlled machine tool capable of preventing a tool from rotating near a critical speed or exceeding a critical speed when a tool having an arbitrary mass is mounted. Especially.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記の本発明の目的は、
数値制御工作機械に以下の構成を付加したことによって
達成される。即ち、工作機械の主軸に工具を装着して、
数値制御装置から所定の回転速度指令信号と回転開始信
号と時間測定用クロック信号とを出し、回転速度を検出
する部材と、回転速度比較回路と、タイマー用カウンタ
とを有し、これらから工具装着時の主軸回転の立上り時
定数を検出する回路を設け、さらに、この検出された時
定数に基づいて主軸に装着された工具の慣性モーメント
または慣性モーメントに比例した値を求める回路を設
け、この求められた工具の慣性モーメントまたは慣性モ
ーメントに比例した値と予めデータテーブルとして求め
ておいた主軸の許容回転数との関係から、数値制御のプ
ログラム指令どうりに主軸を高速回転することが可能か
否かを判定するようにしたことを特徴とする。
The above objects of the present invention are as follows.
This is achieved by adding the following configuration to the numerically controlled machine tool. That is, attach a tool to the spindle of the machine tool,
It has a member for outputting a predetermined rotation speed command signal, a rotation start signal, and a clock signal for time measurement from the numerical controller to detect the rotation speed, a rotation speed comparison circuit, and a timer counter. A circuit for detecting the rising time constant of the spindle rotation at the time is provided, and a circuit for obtaining the moment of inertia of the tool mounted on the spindle or a value proportional to the moment of inertia based on the detected time constant is provided. Based on the relationship between the inertia moment of the tool or the value proportional to the inertia moment and the allowable rotation speed of the spindle that was obtained in advance as a data table, it is possible to rotate the spindle at high speed according to the numerical control program command. It is characterized in that it is determined whether or not.

【0006】[0006]

【作用】主軸モータのサーボドライブの回路のフィード
バック信号を切り、オープンループ回路に切り替えて、
サーボドライブ回路の入力に所定の回転速度となるよう
に一定の電圧を加える。この時、回転開始信号と時間測
定用クロック信号を出し、回転速度を検出する回路と回
転速度比較回路とタイマー用カウンタとから、工具装着
時の主軸回転の立上り時定数Tを検出する。時定数Tが
求められるとサーボモータの特性パラメータとの関係か
ら主軸系の慣性モーメントJを求めることができる。
[Function] Turn off the feedback signal of the servo drive circuit of the spindle motor and switch to the open loop circuit,
A constant voltage is applied to the input of the servo drive circuit so that a predetermined rotation speed is obtained. At this time, a rotation start signal and a clock signal for time measurement are output, and the rising time constant T of the spindle rotation when the tool is mounted is detected from the circuit for detecting the rotation speed, the rotation speed comparison circuit, and the timer counter. When the time constant T is obtained, the inertia moment J of the spindle system can be obtained from the relationship with the characteristic parameter of the servo motor.

【0007】次に、装着工具の慣性モーメントの値また
はこの慣性モーメントに比例した値と、予め求めておい
た付加工具の慣性モーメントと主軸の危険速度の関係か
ら、数値制御のプログラム指令どうりに主軸を高速回転
することが可能か否かを判定する。その結果、異常があ
れば主軸回転の一時停止やアラーム出力、回転数指令プ
ログラムを修正する等の一貫した動作を行わせることが
望ましい。
Next, based on the value of the moment of inertia of the mounted tool or a value proportional to this moment of inertia, and the previously determined relationship between the moment of inertia of the additional tool and the critical speed of the spindle, a numerical control program command is selected. It is determined whether the spindle can be rotated at high speed. As a result, if there is an abnormality, it is desirable to perform consistent operations such as temporary stop of spindle rotation, alarm output, and correction of the rotation speed command program.

【0008】[0008]

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面を参照しなが
ら説明する。図7は本発明を利用する工作機械を示して
いる。図7において、ベッド23の上にコラム24があ
り、コラム24に主軸頭25が取付けられている。工具
28の装着された主軸27の駆動は主軸上に取り付けら
れたサーボモータ26により直接駆動することができ
る。この場合はギヤとかベルトなどの伝動手段を使用し
ておらず、主軸サーボモータ26と主軸27は直接駆動
されるので摩擦などのロスが少なく、精度よく工具の慣
性モーメントを測定することが可能である。外見上は従
来の数値制御工作機械と変わらないが主軸に装着した工
具が適正か否か、回転数が適正かどうかを自動的に判断
することが可能である。その一例を以下に示す。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 7 shows a machine tool utilizing the present invention. In FIG. 7, a column 24 is provided on the bed 23, and a spindle head 25 is attached to the column 24. The spindle 27 with the tool 28 attached thereto can be directly driven by a servo motor 26 mounted on the spindle. In this case, transmission means such as gears or belts are not used, and the spindle servomotor 26 and the spindle 27 are driven directly, so there is little loss such as friction and the moment of inertia of the tool can be measured accurately. is there. Although it is similar to the conventional numerically controlled machine tool in appearance, it is possible to automatically judge whether the tool attached to the spindle is proper or not and whether the rotation speed is proper. An example is shown below.

【0009】図1は本発明による工具の慣性負荷を検出
する制御回路を示している。図1に示した破線で囲まれ
た部分は、主軸のサーボドライブ回路を示しており、通
常は数値制御装置1から速度指令が出るとサーボアンプ
2を介してサーボモータ3が駆動され、工具の装着され
た主軸メカニズム4が高速度で回転する。そして、速度
検出手段5で速度を検出し、速度帰還信号のスイッチ9
が閉となっていて速度をフィードバックするようになっ
ている。
FIG. 1 shows a control circuit for detecting an inertial load of a tool according to the present invention. The part surrounded by the broken line shown in FIG. 1 shows the servo drive circuit of the spindle. Normally, when a speed command is issued from the numerical controller 1, the servo motor 3 is driven via the servo amplifier 2 and the tool The attached spindle mechanism 4 rotates at high speed. Then, the speed is detected by the speed detecting means 5, and the speed feedback signal switch 9 is provided.
Is closed and the speed is fed back.

【0010】主軸に装着された工具の慣性モーメントを
測定する手順を以下に示す。速度帰還信号のスイッチ9
を開いて、開ループのサーボドライブ回路とする。次
に、数値制御装置1から1000rpm程度の比較的低速
の速度信号を出し、所定の電圧を主軸のサーボ回路入力
に印加すると、図2示されるように、一次遅れの特性で
主軸が回転する。主軸単体の場合と、工具を装着した場
合は、回転軸系の慣性モーメントが異なるので、立上り
の時定数に差が生じる。ここで時定数Tとは、定常速度
Vの約63%に到達するまでの時間と定めているが、実
際上はこの値に限定されるものではなく所定の速度に達
するまでの時間であればよく任意に定め得る。時定数T
を求めるために、工作機械の主軸または主軸モータに回
転速度を検出する手段5を設け、数値制御装置1から回
転開始指令信号と時間測定用クロック信号とを出し、速
度比較回路6、タイマ用カウンタ7、および時定数測定
−慣性モーメント計算回路8とを付加してある。
The procedure for measuring the moment of inertia of the tool mounted on the spindle will be described below. Speed feedback signal switch 9
Open to make an open loop servo drive circuit. Next, when a relatively low speed signal of about 1000 rpm is output from the numerical controller 1 and a predetermined voltage is applied to the servo circuit input of the spindle, the spindle rotates with a first-order lag characteristic as shown in FIG. Since the inertial moment of the rotating shaft system is different between the case of the main spindle alone and the case of mounting the tool, there is a difference in the rising time constant. Here, the time constant T is defined as the time required to reach about 63% of the steady speed V, but it is not limited to this value in practice and it is the time required to reach a predetermined speed. It can be arbitrarily set. Time constant T
In order to obtain the value, means 5 for detecting the rotation speed is provided on the spindle or the spindle motor of the machine tool, the rotation start command signal and the time measurement clock signal are output from the numerical controller 1, and the speed comparison circuit 6 and the timer counter 7, and time constant measurement-moment of inertia calculation circuit 8 are added.

【0011】回転開始リセット信号を速度比較回路6と
タイマ用カウンタ7に加えて、それぞれをリセットする
と同時に上記のように所定の電圧を印加して主軸サーボ
モータ26を回転させる。このときからタイマ用カウン
タ7はクロックパルスを積算し始める。そして、速度比
較回路6では、開ループ系における定常速度の63%に
達すると、ゲート信号を出すようにする。このゲート信
号をタイマ用カウンタ7に入力して、カウンタ回路7を
閉じ、その後クロックパルスがカウンタ7に流れないよ
うにする。その結果、クロックパルスの周期と積算され
たパルス数から主軸駆動系の時定数Tを求めることがで
きる。
A rotation start reset signal is applied to the speed comparison circuit 6 and the timer counter 7 to reset them, and at the same time, the spindle servo motor 26 is rotated by applying the predetermined voltage as described above. From this time, the timer counter 7 starts integrating clock pulses. Then, the speed comparison circuit 6 outputs a gate signal when it reaches 63% of the steady speed in the open loop system. This gate signal is input to the timer counter 7 to close the counter circuit 7, and thereafter the clock pulse is prevented from flowing to the counter 7. As a result, the time constant T of the spindle drive system can be obtained from the clock pulse period and the integrated pulse number.

【0012】時定数Tが求まると、時定数Tと主軸の慣
性モーメントJとの関係は数1により決定される。
When the time constant T is obtained, the relationship between the time constant T and the inertia moment J of the main shaft is determined by the equation 1.

【0013】[0013]

【数1】 [Equation 1]

【0014】ここでRaはサーボモータの電機子抵抗、
Ktはモータのトルク定数、Keはモータの逆起電力定
数である。
Ra is the armature resistance of the servo motor,
Kt is the torque constant of the motor, and Ke is the back electromotive force constant of the motor.

【0015】主軸と主軸サーボモータを含む立上り時定
数をTsとし、工具を装着したときの時定数をTtとす
ると、工具装着時の慣性モーメントJtは数2により求
められる。
When the rising time constant including the spindle and the spindle servo motor is Ts, and the time constant when the tool is mounted is Tt, the inertia moment Jt when the tool is mounted can be calculated by the equation 2.

【0016】[0016]

【数2】 [Equation 2]

【0017】ここでCは、サーボモータの特性で決まる
定数である。
Here, C is a constant determined by the characteristics of the servo motor.

【0018】ここで主軸と主軸サーボモータを含む立上
り時定数Tsは予め求めておいて、数値制御装置1のR
OMやハードディスクに記録しておくことができるの
で、未知の工具が主軸に挿入されたとしても、工具を装
着したときの時定数Ttを測定し求めることによって上
記数2の関係式から、工具装着時の慣性モーメントJt
を求めることが可能である。
Here, the rising time constant Ts including the spindle and the spindle servomotor is obtained in advance and R of the numerical controller 1 is set.
Since it can be recorded in the OM or the hard disk, even if an unknown tool is inserted in the spindle, by measuring and determining the time constant Tt when the tool is mounted Moment of inertia Jt
It is possible to ask.

【0019】工具装着時の慣性モーメントJtと工具の
質量の関係は、一般的によく使用される正面フライスカ
ッターとエンドミルとについて調べた結果を図3に示し
ているが、両者の関係はそれぞれほぼ比例する関係にあ
ることが分かる。即ち、工具装着時の慣性モーメントJ
tが分かると、工具の質量を推定することが可能であ
る。主軸に過大な質量を有する工具が装着されると、図
4に示されるように主軸系の固有振動数が低下し、主軸
の回転数の仕様範囲内に工具を含む主軸系の共振周波数
が存在することになり、極めて危険である。従来の装置
では工作機械のユーザが注意して工具と回転数を決める
必要があったが、作業者側の誤りにより危険速度の領域
まで回転する危険性も含まれていた。
The relationship between the moment of inertia Jt when the tool is mounted and the mass of the tool is shown in FIG. 3 which is a result of an examination of a face milling cutter and an end mill which are commonly used. It can be seen that there is a proportional relationship. That is, the moment of inertia J when the tool is attached
Once t is known, it is possible to estimate the mass of the tool. When a tool with an excessive mass is attached to the spindle, the natural frequency of the spindle system decreases as shown in Fig. 4, and the resonance frequency of the spindle system including the tool exists within the specification range of the spindle speed. It is extremely dangerous. In the conventional device, the user of the machine tool needs to carefully determine the tool and the number of rotations, but there is a risk that the worker may rotate to a critical speed range due to an error.

【0020】本発明では、工具装着時の慣性モーメント
Jtと主軸の許容回転数の関係を図5に示されるように
予め求めておいて、一時記憶装置例えばハードディスク
やROMなどに記録しておく。そして、この結果と測定
した工具装着時の慣性モーメントJtの結果から、指令
された回転数が許容値以下かどうかを数値制御装置1に
て判定し、許容値以下であれば主軸のサーボ回路を閉ル
ープにして、正規の回転数まで立ち上げて、切削を行
う。もし、指令された回転数が図5に示した許容範囲外
にある場合には、回転を一時停止し、アラームメッセー
ジを出力する。この結果に基づいて機械の作業者が正し
い工具を装着するか、回転数を修正することを行う。
In the present invention, the relationship between the inertia moment Jt when the tool is mounted and the allowable rotational speed of the spindle is obtained in advance as shown in FIG. 5 and recorded in a temporary storage device such as a hard disk or ROM. Then, based on this result and the result of the measured inertia moment Jt when the tool is mounted, the numerical controller 1 determines whether or not the commanded rotation speed is less than or equal to the allowable value. Make a closed loop, start up to the normal speed, and perform cutting. If the commanded rotation speed is out of the allowable range shown in FIG. 5, rotation is temporarily stopped and an alarm message is output. Based on this result, the operator of the machine mounts the correct tool or corrects the rotation speed.

【0021】図6は本発明による動作を示す全体のフロ
ーチャートを示したものである。スタートすると、まず
NCプログラムデータが入力10され、工具の自動交換
11が行われる。その後、工具の慣性モーメントを測定
するか否かが判定12され、測定する場合は、主軸駆動
系のサーボ回路を開ループにして工具慣性モーメント測
定用の主軸回転13を指令し、工具装着時の主軸回転の
時定数Ttと慣性モーメントJtを測定14し計算す
る。慣性モーメントJtが求まると装着工具で高速回転
が可能か否かが判定15され、可能であると判断される
と主軸駆動系のサーボ回路を閉ループにして主軸が回転
を開始16し、正規の主軸回転にまで立ち上げ、その位
置決めが行われて、切削が開始17される。切削が行わ
れてその工具による切削が終わる18と、それで加工が
終了か否かが判定19され、終了の場合はそこで終了と
なり、未終了の場合は再びNCプログラムデータ入力1
0に戻る。また、装着工具で高速回転が可能か否かが判
定15された際に、不可能と判断された場合にはアラー
ム表示20と工具慣性モーメントの表示を行い、主軸回
転の一時停止21を行って、回転数指令の修正または装
着工具の適正化22を行った後に主軸回転の開始16へ
と進むようになっている。 なお、この実施例では工具
装着時の慣性モーメントJtを求め、これと予め求めて
おいた主軸の許容回転数の関係とから、指令された回転
数が許容値以下かどうかを判定しているが、慣性モーメ
ントJtのみならずこの慣性モーメントに比例した値を
用いてもよい。
FIG. 6 is an overall flowchart showing the operation according to the present invention. When started, NC program data is first input 10 and automatic tool exchange 11 is performed. After that, it is determined 12 whether or not to measure the moment of inertia of the tool. When measuring, the servo circuit of the spindle drive system is opened to command the spindle rotation 13 for tool moment of inertia measurement, and when the tool is mounted. The time constant Tt of the spindle rotation and the moment of inertia Jt are measured 14 and calculated. When the moment of inertia Jt is obtained, it is determined 15 whether or not the mounting tool can rotate at high speed. If it is determined that the tool can rotate at high speed, the servo circuit of the spindle drive system is closed loop and the spindle starts to rotate 16. The rotation is started up, the positioning is performed, and the cutting is started 17. When the cutting is performed and the cutting by the tool is finished 18, it is determined 19 whether the machining is finished or not. If it is finished, it is finished there. If it is not finished, NC program data input 1
Return to 0. Further, when it is determined 15 whether or not the mounted tool can rotate at high speed, when it is judged that the rotation is not possible, the alarm display 20 and the tool inertia moment are displayed, and the spindle rotation is temporarily stopped 21. After the rotation speed command is corrected or the mounting tool is optimized 22, the spindle rotation start 16 is started. In this embodiment, the inertia moment Jt at the time of mounting the tool is calculated, and it is determined whether the commanded rotation speed is equal to or less than the allowable value based on the relationship between the inertia moment Jt and the allowable rotation speed of the spindle that is obtained in advance. , Not only the moment of inertia Jt but also a value proportional to this moment of inertia may be used.

【0022】上記実施例では主軸駆動系のサーボ回路を
開いてオープンループ回路としたが、これは慣性モーメ
ントの違いによる時定数の差を大きくするためである。
速度フィードバック回路を付加した閉ループ回路を構成
しても、慣性モーメントにより時定数に僅かの差が生じ
ることを利用して慣性モーメントを測定することができ
る。また、定常速度の63%になるまでの時間を時定数
として利用したが、主軸速度の立上りに関する複数のデ
ータ(速度と時間)を使い、最小二乗法などを利用して
時定数や慣性モーメントを、より精度よく推定すること
も可能である。なお、工具の慣性モーメント測定に要す
る時間は5〜10秒程度で可能であり、測定することに
よる作業性への支障は少ない。
In the above embodiment, the servo circuit of the spindle drive system is opened to form an open loop circuit, in order to increase the difference in the time constant due to the difference in the moment of inertia.
Even if the closed loop circuit is added with the velocity feedback circuit, the moment of inertia can be measured by utilizing the fact that the time constant is slightly different due to the moment of inertia. Also, the time to reach 63% of the steady speed was used as the time constant, but using multiple data (speed and time) concerning the rise of the spindle speed, the time constant and moment of inertia can be calculated by using the least square method. , It is also possible to estimate more accurately. The time required to measure the moment of inertia of the tool can be about 5 to 10 seconds, and there is little hindrance to workability due to the measurement.

【0023】[0023]

【発明の効果】上記のように、本発明によれば、装着さ
れた工具の時定数や慣性モーメントを測定することによ
り、プログラムで指令された回転数が適正か、工具が適
正かを判定し、問題がある場合には動作の一時停止とア
ラームメッセージの出力、回転数の適正化、または工具
の適正化などの対策を行った上で、正規の回転数に立ち
上げるようにしたので、主軸の能力を越えた重たい工具
が誤って装着されるというようなことがなくなった。
As described above, according to the present invention, it is possible to determine whether the rotational speed commanded by the program is proper or the tool is proper by measuring the time constant and the moment of inertia of the mounted tool. If there is a problem, after taking measures such as temporarily stopping the operation, outputting an alarm message, optimizing the rotation speed, or optimizing the tool, the spindle speed is set to the normal speed. It is no longer possible to accidentally install heavy tools that exceed the capabilities of the.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】主軸のサーボドライブ系と工具の慣性モーメン
ト測定用ブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram for measuring a moment of inertia of a servo drive system of a spindle and a tool.

【図2】主軸の回転速度の立上りを示した図である。FIG. 2 is a diagram showing a rise of a rotation speed of a spindle.

【図3】工具質量と慣性モーメントの関係を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a tool mass and a moment of inertia.

【図4】主軸系の共振曲線と工具付加との関係を示す図
である。。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a resonance curve of a spindle system and tool addition. .

【図5】主軸の許容回転数と工具の慣性モーメントの関
係を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between an allowable rotational speed of a spindle and a moment of inertia of a tool.

【図6】本発明の動作を示した全体のフローチャートを
示す。
FIG. 6 shows an overall flow chart showing the operation of the present invention.

【図7】本発明を適用した数値制御工作機械を示す図で
ある。
FIG. 7 is a diagram showing a numerically controlled machine tool to which the present invention is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 数値制御装置 2 主軸駆動系のサーボアンプ 3 サーボモータのブロック図 4 主軸メカのブロック図 5 速度検出ゲイン 6 速度比較回路 7 タイマー用カウンター 8 時定数−慣性モーメント計算回路 9 速度帰還系のスイッチ 23 ベッド 24 コラム 25 主軸頭 26 主軸のサーボモータ 27 主軸 28 工具 1 Numerical control device 2 Servo amplifier of main axis drive system 3 Block diagram of servo motor 4 Block diagram of main axis mechanism 5 Speed detection gain 6 Speed comparison circuit 7 Timer counter 8 Time constant-moment of inertia calculation circuit 9 Speed feedback system switch 23 Bed 24 Column 25 Spindle head 26 Spindle servo motor 27 Spindle 28 Tool

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 工作機械の主軸に工具を装着して、数値
制御装置から所定の回転速度指令信号と回転開始信号と
時間測定用クロック信号とを出し、回転速度を検出する
部材と、回転速度比較回路と、タイマー用カウンタとを
有し、これらから工具装着時の主軸回転の立上り時定数
を検出する回路を設け、さらに、この検出された時定数
に基づいて主軸に装着された工具の慣性モーメントまた
は慣性モーメントに比例した値を求める回路を設け、こ
の求められた工具の慣性モーメントまたは慣性モーメン
トに比例した値と予めデータテーブルとして求めておい
た主軸の許容回転数との関係から、数値制御のプログラ
ム指令どうりに主軸を高速回転することが可能か否かを
判定するようにしたことを特徴とする数値制御工作機
械。
1. A member for mounting a tool on a spindle of a machine tool, outputting a predetermined rotation speed command signal, a rotation start signal, and a clock signal for time measurement from a numerical controller to detect a rotation speed, and a rotation speed. A comparison circuit and a timer counter are provided, and a circuit for detecting the rising time constant of the spindle rotation when the tool is mounted is provided from these, and further, the inertia of the tool mounted on the spindle is based on the detected time constant. A circuit that calculates a value proportional to the moment or inertia moment is provided, and the numerical control is performed based on the relationship between the calculated moment of inertia of the tool or the value proportional to the inertia moment and the permissible rotation speed of the spindle that is calculated in advance as a data table. The numerically controlled machine tool is characterized in that whether or not the spindle can be rotated at high speed is determined according to the program command of.
JP30616191A 1991-11-21 1991-11-21 Numerically controlled machine tools Expired - Fee Related JP3187485B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30616191A JP3187485B2 (en) 1991-11-21 1991-11-21 Numerically controlled machine tools

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30616191A JP3187485B2 (en) 1991-11-21 1991-11-21 Numerically controlled machine tools

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05138502A true JPH05138502A (en) 1993-06-01
JP3187485B2 JP3187485B2 (en) 2001-07-11

Family

ID=17953783

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP30616191A Expired - Fee Related JP3187485B2 (en) 1991-11-21 1991-11-21 Numerically controlled machine tools

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3187485B2 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008087094A (en) * 2006-09-29 2008-04-17 Matsushita Electric Works Ltd Tool attaching abnormality detecting device
DE102014114420A1 (en) 2013-10-11 2015-04-16 Fanuc Corporation machine tool
DE102014119129A1 (en) 2013-12-27 2015-07-02 Fanuc Corporation Device for estimating the center of gravity of a tool and machine tool
WO2015102038A1 (en) * 2014-01-06 2015-07-09 パナソニックIpマネジメント株式会社 Method for measuring inertia moment of impact rotary tool and impact rotary tool using measuring method
CN106181580A (en) * 2016-08-22 2016-12-07 张民胜 A kind of main shaft detection device of Digit Control Machine Tool
CN111857050A (en) * 2019-04-26 2020-10-30 发那科株式会社 Numerical control system for machine tool
CN113296469A (en) * 2020-02-21 2021-08-24 兄弟工业株式会社 Numerical control device and control method for numerical control device
WO2023047438A1 (en) * 2021-09-21 2023-03-30 Dmg森精機株式会社 Machine tool
CN113296469B (en) * 2020-02-21 2024-07-26 兄弟工业株式会社 Numerical control device and control method for numerical control device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7182149B2 (en) 2018-07-17 2022-12-02 パナソニックIpマネジメント株式会社 Cover block and distribution board

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008087094A (en) * 2006-09-29 2008-04-17 Matsushita Electric Works Ltd Tool attaching abnormality detecting device
US10029340B2 (en) 2013-10-11 2018-07-24 Fanuc Corporation Machine tool
DE102014114420A1 (en) 2013-10-11 2015-04-16 Fanuc Corporation machine tool
JP2015074074A (en) * 2013-10-11 2015-04-20 ファナック株式会社 Machine tool
DE102014114420B4 (en) * 2013-10-11 2021-05-27 Fanuc Corporation Machine tool
DE102014119129A1 (en) 2013-12-27 2015-07-02 Fanuc Corporation Device for estimating the center of gravity of a tool and machine tool
US9558303B2 (en) 2013-12-27 2017-01-31 Fanuc Corporation Tool gravity center position estimation device and machine tool
DE102014119129B4 (en) * 2013-12-27 2017-11-02 Fanuc Corporation Device for estimating the center of gravity of a tool and machine tool
JP2015127067A (en) * 2013-12-27 2015-07-09 ファナック株式会社 Tool center of gravity position estimation device and machine tool
WO2015102038A1 (en) * 2014-01-06 2015-07-09 パナソニックIpマネジメント株式会社 Method for measuring inertia moment of impact rotary tool and impact rotary tool using measuring method
CN106181580A (en) * 2016-08-22 2016-12-07 张民胜 A kind of main shaft detection device of Digit Control Machine Tool
CN111857050A (en) * 2019-04-26 2020-10-30 发那科株式会社 Numerical control system for machine tool
CN113296469A (en) * 2020-02-21 2021-08-24 兄弟工业株式会社 Numerical control device and control method for numerical control device
CN113296469B (en) * 2020-02-21 2024-07-26 兄弟工业株式会社 Numerical control device and control method for numerical control device
WO2023047438A1 (en) * 2021-09-21 2023-03-30 Dmg森精機株式会社 Machine tool

Also Published As

Publication number Publication date
JP3187485B2 (en) 2001-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO1995004633A1 (en) Tool life estimation method
JP4299761B2 (en) Thermal displacement correction method and thermal displacement correction apparatus for machine tool
US9720397B2 (en) Machine tool having warming-up function
GB2277171A (en) Position control device for servomotor
JPS6027004A (en) Automatic error compensator for servo position adjustor
JPH05138502A (en) Numerical control machine tool
US20130302180A1 (en) Warm-up control system for machine tool
JP2002064996A (en) Method and device for controlling stepping motor and motor driver
JP2007164362A (en) Time constant automatic estimation method, time constant automatic estimation device and servo motor control system
JPH07129211A (en) Automatic correction system for varying load
JPH05138497A (en) Correction of wear of tool
JP2002328707A (en) Numerical controller
JPH09305235A (en) Method and device for controlling position of servomotor
JP5682826B2 (en) centrifuge
JP4087374B2 (en) Numerical controller with load torque monitoring function
JPH06131050A (en) Method for detecting collision of movable part driven by servo motor
JP2004102568A (en) Numerical value control device
US8148930B2 (en) Control device for controlling a machine tool which can be used to drive tools
KR890000578B1 (en) Spindle rotational frequency checking machine
JPH0248386B2 (en) KOSAKUKIKAINIOKERUOKURISEIGYOHOHO
JP2824649B2 (en) Spindle controller
JPH0425101B2 (en)
WO2022113388A1 (en) Servo parameter adjustment method and adjustment device
JPS6055877A (en) Overload protecting device of dc motor
JPH1148097A (en) Method of discriminating number of revolution of spindle of tool or tool jig

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20010109

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20010424

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees