JPH08215986A - 切削工具の寿命管理方法 - Google Patents

切削工具の寿命管理方法

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JPH08215986A
JPH08215986A JP2241095A JP2241095A JPH08215986A JP H08215986 A JPH08215986 A JP H08215986A JP 2241095 A JP2241095 A JP 2241095A JP 2241095 A JP2241095 A JP 2241095A JP H08215986 A JPH08215986 A JP H08215986A
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JP
Japan
Prior art keywords
cutting tool
life
tool
time
information
Prior art date
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Pending
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JP2241095A
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English (en)
Inventor
Satoru Miyazaki
哲 宮崎
Hiroshi Shikada
洋 鹿田
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 切削工具の準備作業時や加工中に作業者に使
用工具の消耗度および交換時期を感覚的に瞬時に認識さ
せることができる切削工具の寿命管理方法を提供する。 【構成】 ステップS1 では検索する工具する情報を入
力する。ステップS2 データベースの内部情報から工具
の組立て構成を検索し、図形情報が読込まれる。ステッ
プS3 でその工具の寿命設定値Hcが読込まれ、ステッ
プS4 で工具の現在使用時間Hrが読込まれる。ステッ
プS5 では寿命到達レベルHr/Hcが算出される。ス
テップS6 〜ステップS11ではそのレベルによって、到
達度が6段階に判定され、表示すべき色が、例えば青
→緑→黄→橙→赤→点滅のように指示され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は切削工具の寿命管理方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、機械加工用切削工具はその刃具
部分の使用可能時間に限界があり、長時間あるいは繰返
し良好な加工を続けるには、一定の周期で刃具の交換や
再成形を行うための寿命管理が必要である。特に、自動
機等で無監視運転を実施する場合には、使用する工具の
加工実績を正確に把握し、その交換管理を確実に実施す
ることが重要である。工具の寿命管理方法としては、通
常、1本の工具で加工できる時間や加工物の数量を過去
の実績や経験から予め設定し、実際に加工した累計時間
や加工回数と比較して、これを超える場合に刃具部分あ
るいは工具全体を交換する方法が一般的である。
【0003】多種類の加工工具について寿命管理を行わ
なければならない場合や、交換管理の正確さが要求され
る場合には、コンピューターによる専用の工具寿命管理
システムを適用し、交換指示を自動化する方法が有効で
ある。工具寿命管理システムにはデータベース機能を付
加しており、これを利用して1本1本の工具に識別管理
コードを付与し、これに対応する寿命設定時間データや
実加工時間データ等を数値情報で記憶させるようにして
いる。
【0004】作業者は工具の準備作業を行う時や加工完
了時にこのシステムを使用して工具の寿命や交換タイミ
ングの情報を得ることになる。従来、このような工具の
実使用時間の告知や交換作業を促す方法としては、数値
や文字情報による表示方法が採用されており、また、設
定する寿命値は過去の経験や実績から求めた加工時間や
加工回数などの数値情報を予め入力しておくものが大部
分である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、刃具の
交換作業そのものは手作業に委ねられ、寿命管理システ
ムは設定した寿命時間と使用実績時間を作業者に対して
表示したり、設定値を越えた工具について交換要求を出
す等の告知機能を有するのみである。このため、システ
ムを運用する上では作業者がこれらの情報をいかに確実
に認識し、厳守できるかが重要なポイントになる。
【0006】従来方法の数値や文字の羅列による表示の
仕方では、寿命情報を作業者が直感的に瞬時に把握する
ことが難しく、多数の工具の準備作業を行う場合や単純
な繰返し確認作業を行う場合等に誤認したり、見過した
りする可能性がある。また、設定時間に対する工具使用
実績の度合いなどの寿命到達度を感覚的に知りたい場
合、グラフ表示などの特別な表示領域を設ける必要があ
る。さらに、多数の工具に対して適切な統計処理に基づ
いた寿命値を設定したい場合、工具1本1本の加工履歴
について繁雑な集計作業を要し、その更新管理も困難で
あり、経験や感に頼る場面が多くなる。
【0007】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、切削工具の準備作業時や加工中に作業者に使用工具
の消耗度および交換時期を感覚的に瞬時に認識させるこ
とができる切削工具の寿命管理方法を提供することを目
的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】工具の準備作業時に作業
者に工具の全体形状や組立構成を知らせることを目的と
して、図形またはイメージ情報で工具を表示する機能を
有する工具データベースシステムが一般に使用されてい
るが、本発明はこの機能を寿命管理システムと統合して
利用することを特徴とする。作業者への工具準備作業指
示のために、ホルダーやアダプタ等の工具の構成を図形
表示する際に、刃具(例えばスローアウェイチップやド
リル等)の形状・位置も合わせて図形表示する。その
際、工具に予め設定されている加工時間や加工個数など
の寿命管理値と、実際に加工した時間や個数の累積値を
比較して、その使用度に応じて刃具に段階別に変化する
色彩などの感覚的に知覚できる情報を付加して表示す
る。これによって、寿命の超過を管理するのみでなく、
工具がどの程度の消耗度に達しているかを段階的に知る
ことができるようにする。
【0009】
【作用】本発明による寿命管理方法を利用すれば、作業
者に工具の組立構成の情報を伝えると同時に、工具の寿
命到達度を迅速に直観的に認識させることができ、刃具
の交換作業の確実な実施を促すことができる。また、工
具の寿命到達度を段階的に把握できるので、交換の必要
時期を前もって予想するデータ処理が可能で、工具準備
の作業効率の向上をはかることができる。
【0010】
【実施例】以下、この発明の請求項1に係る一実施例と
して切削工具の寿命時間管理方法を例にとって説明す
る。図3は切削工具の1種であるボーリングへッドの全
体形状を図形情報を持つ工具データベースシステムによ
って表示した例である。この表示のための基本データ
は、各組立て部品(ホルダーやアダプタ等)の構成別に
データベース内部に頂目として記録されているが、本発
明ではこれらに加えて先端刃具の型式コード、形状、表
示位置、寿命管理データの項目を付加する。作業者が本
システムを操作して使用工具の検索機能または工具準備
作業指示の機能を利用した場合に、図2に示すように工
具の組立構成の画面表示と同時に、切れ刃部であるスロ
ーアウェイチップの概略形状を表示する。この時、予め
設定された寿命時間に対して現在使用時間がどの程度で
あるかを算定し、後記のように色によって識別表示す
る。
【0011】図1は色を段階的に変える処理についての
フローチャートである。ステップS1 では検索する工具
に関する情報を入力する。工具はあらかじめコード化さ
れた符号により、1本1本が識別管理されており、検索
したい工具についてこのコードを入力する。ステップS
2 ではデータベースの内部情報から工具の組立て構成を
検索し、ホルダーの形や刃具の形を表示するための図形
情報が読込まれる。ステップS3 でその工具の寿命設定
値Hcが読込まれ、さらにステップS4 で工具の現在使
用時間Hrが読込まれる。これらの現在使用時間Hrお
よび寿命時間Hcに基づいてステップS5 では寿命到達
レベル=Hr/Hcが算出される。ステップS6 ないし
ステップS11では識別表示のためのレベル判定が行われ
る。到達度は20%未満、20%超過〜40%未満、40
%超過〜60%未満、60%超過〜80%、80% 超過〜 1
00%未満、 100%超過の6段階で判定され、その結果
に従い表示すべき色が決定される。例えば、これは、順
に青→緑→黄→橙→赤→点滅のように指示
される。ステップS12ではステップS2 で読込んだ工具
の概略図形データをもとに工具の形状を図形表示する処
理が行われる。図形データは画面表示するためにXYの
直線端点の2次元座標値形式で記録されており、画面に
はこれらの直線表示の集合体で図形として表示する処理
を行う。さらに、ステップS13では刃具を指定色で表示
する処理が行われる。ステップS6 ないしS11で算定済
みの寿命到達度の区分けに従い、刃具部分を彩色する画
面表示処理を行う。
【0012】以上のような表示は、対象工具の寿命時間
の現状を表すものであるが、加工ワーク別に工具の使用
時間がデータベースとしてシステム内部に保有している
場合には、対象工具を次ワークの加工に使用した場合に
達する加工累積時間を予め算定して、同様の方法で識別
表示し、工具準備時に作業者に前もって刃具を交換すべ
きか否かを指示することもできる。
【0013】このように作業者に切削工具の組立て構成
の情報を伝え、工具の準備作業指示を行うと同時に、使
用中工具に対しては、その寿命到達度を迅速に直観的に
視覚認識させることができ、刃具の交換作業の確実な実
施を促すことができる。
【0014】上記の方法によれば、作業者の情報の認識
度が向上し、誤って使用時間が寿命値を超えている工具
をそのまま使用し、加工中に予期しない磨耗や欠損が発
生し加工物に損傷を与える等の弊害を未然に防止でき
る。特に、多数の工具の準備作業を連続して行う場合等
に有用であり、管理精度の向上が期待できる。
【0015】なお、請求項1の実施例に代えて、刃具の
寿命設定値に対する使用累積時間の度合いを色以外で感
覚的に告知する方法が可能である。これは段階別に変化
するアラーム音や点滅表示速度、音声になどを利用する
ことができる。また、使用時間が工具寿命設定時間の最
大値を越える場合には、チップが欠損して飛散するなど
の状況を動画表示しても良い。
【0016】請求項2に係る実施例として、複数の工具
の寿命管理を行う場合において、設定寿命値に対する到
達度または設定寿命値に対する残り寿命時間の絶対値に
よって範囲で区分けする処理例を図4に示す。図4
(a)は寿命到達度範囲L1〜L2(%)の工具を検索
するフローチャートである。ステップS1 では寿命到達
度範囲L1、L2を指定し、検索範囲を指定する(L
1、L2のどちらか一方のみの指定でもよい)。ステッ
プS2 ではデータベースの内部情報から工具の組立て構
成を検索し、ホルダーの形や刃具の形を表示するための
図形情報が読込まれる。ステップS3 でその工具の寿命
設定値Hcが読込まれ、さらにステップS4 で工具の現
在使用時間Hrが読込まれる。これらの現在使用時間H
rおよび寿命時間Hcに基づいてステップS5 では寿命
到達レベル=Hr/Hcが算出される。ステップS6
はステップS5 で算出した寿命到達レベル=Hr/Hc
がステップS1 で指定された検索範囲L1からL2の間
にあるか、否かを判定し、この範囲でなければ、次の工
具のデータを読み込むべく、ステップS2 に戻る。も
し、寿命到達レベルがL1とL2の間にある工具なら
ば、ステップS7 に進み、当該工具を画面表示する。ス
テップS8 ではデータベースの終りを判定し、検索を終
了する。
【0017】これらの処理により、作業者は、例えば寿
命到達度が80%以上の工具をまとめて検索し、工具の交
換をまとめて行ったり、反対に寿命到達度が20%以下の
工具をまとめて検索し、まだ余裕を持って使える工具を
まとめて知ることができる。
【0018】図4(b)は、残り寿命時間の絶対値範囲
H1〜H2(時間)を指定して検索する場合のフローチ
ャートを示す。ステップS9 では寿命残り時間範囲H
1、H2を指定し、検索範囲を指定する(H1、H2の
どちらか一方のみの指定でもよい)。ステップS10では
データベースの内部情報から工具の組立て構成を検索
し、ホルダーの形や刃具の形を表示するための図形情報
が読込まれる。ステップS11でその工具の寿命設定値H
cが読込まれ、さらにステップS12で工具の現在使用時
間Hrが読込まれる。これらの現在使用時間Hrおよび
寿命時間Hcに基づいてステップS13では寿命残り時間
T=Hc−Hrが算出される。ステップS14ではステッ
プS13で算出した寿命残り時間T=Hc−Hrがステッ
プS9 で指定された検索範囲H1からH2の間にある
か、否かを判定し、この範囲でなければ、次の工具のデ
ータを読み込むべくステップS10に戻る。もし、寿命残
り時間Tが時間範囲H1、H2の間にある工具ならば、
ステップS15に進み、当該工具を画面表示する。ステッ
プS16ではデータベースの終りを判定し、検索を終了す
る。
【0019】これらの処理により、作業者は、例えば寿
命残り時間が3時間以内の工具をまとめて検索し、工具
の交換をまとめて行ってり、反対に寿命残り時間が15時
間以上の工具をまとめて検索し、まだ準備しなくても良
い工具をまとめて知ることができる。
【0020】このような処理方法を用いることで現在の
工具の消耗度の状況あるいは残り使用時間の少ない工具
の情報が一目で判り、刃具の交換作業の確実な実施を促
すことができる。
【0021】
【発明の効果】本発明による寿命管理方法によれば、よ
り確実な刃具の交換と寿命管理が可能となり、ひいては
作業ミスを防止し、加工不具合の発生を未然に防止する
ことができる。また、寿命到達レベルを段階的に表示す
るので、予め決めた寿命設定値が適切でなかった場合
に、どの表示レベルで破損する確率が高いかなどの感覚
的な実績収集、判断にも役立つものとなる。さらに、工
具寿命到達度を使用時間以外の項目でも管理することが
でき、工具の現実の消耗状況を的確に知ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による識別表示処理を実行するためのフ
ローチャート。
【図2】色による識別表示の例を示すための図。
【図3】切削工具の組立構成の図形表示の例を示すため
の図。
【図4】(a)(b)は本発明による工具の寿命情報の
検索表示処理を実行するためのフローチャート。
【符号の説明】
1 ,S2 …S16 ステップ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 図形情報で切削工具を表示する機能を備
    えたデータベースを用いて切削工具の寿命を管理する方
    法において、 検索する切削工具に関する情報に従い、データベースの
    内部情報からその切削工具の組立て構成を検索して図形
    表示する処理、該切削工具の現在までの使用時間と、指
    定された当該切削工具の寿命設定値とに基づいて寿命到
    達レベルを算出する処理、そのときの寿命到達レベルに
    応じて消耗度の視覚認識のために決められた色に区分し
    て表示する処理を含むことを特徴とする切削工具の寿命
    管理方法。
  2. 【請求項2】 図形情報で切削工具を表示する機能を備
    えたデータベースを用いて切削工具の寿命を管理する方
    法において、 検索する切削工具に関する情報に従い、データベースの
    内部情報からその切削工具の組立て構成を検索して図形
    表示する処理、該切削工具の現在までの使用時間と、指
    定された当該切削工具の寿命設定値とに基づいて寿命到
    達レベルを算出する処理、そのときの寿命到達レベルに
    応じて実際の消耗度を知るために指定された寿命到達度
    範囲内にあるか否かを判定して表示す処理を含むことを
    特徴とする切削工具の寿命管理方法。
  3. 【請求項3】 図形情報で切削工具を表示する機能を備
    えたデータベースを用いて切削工具の寿命を管理する方
    法において、 検索する切削工具に関する情報に従い、データベースの
    内部情報からその切削工具の組立て構成を検索して図形
    表示する処理、該切削工具の現在までの使用時間と、指
    定された当該切削工具の寿命設定値とに基づいて寿命残
    り時間を算出する処理、そのときの寿命残り時間に応じ
    て残された絶対時間を知るために指定された寿命残り時
    間範囲内にあるか否かを判定して表示する処理を含むこ
    とを特徴とする切削工具の寿命管理方法。
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Cited By (4)

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