JPS6274553A - 切削工具の異常検出方法 - Google Patents

切削工具の異常検出方法

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JPS6274553A
JPS6274553A JP21171785A JP21171785A JPS6274553A JP S6274553 A JPS6274553 A JP S6274553A JP 21171785 A JP21171785 A JP 21171785A JP 21171785 A JP21171785 A JP 21171785A JP S6274553 A JPS6274553 A JP S6274553A
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vibration
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cutting tool
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23Q17/00Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/09Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野) 本苑明は、切削工具の異常検出方法に係り、特に、フラ
イス盤の切削工具の異常を切削中に検出覆る除用いるの
に好適な、切削機械に備えられた切削工員を回転さけて
破切耐相を切削する際の切削工具の異常検出方法の改良
に関7る。
(従来の技術1 “フライス盤の切削工具の異常は、当然それにJ、り切
削される破切耐相の切削面の異常となる。従って、該切
削工員の異常の早期発見は、破切耐相て・ある加工物の
仕上げ粘j良を維1)する上で重要むことである。
更に、前記フライス盤を用いて破切耐相をフライス切削
量る際に、一つの切削工具が異常、例えば破壊したとき
には、その切削工具が本来切削リベさ切削量を、その切
削工具の次の切削工具が受14つことになる。通常のフ
ライス切削においては、この切削量は軽微な場合が多い
が、例えば鋼板の側端部を切削するエツジミーリング設
備のように、1枚1枚のり削工具の9ノ削量が多い重切
削が行われる設備においては、1枚の切削工具の破1Ω
が、次の切削工具へ切削工具2枚分の切削6Nを割当て
たことに相当づろため、切削量の過剰をIGいて切削工
員の破損を尋き易い。従って、1枚の切削工員の破損が
、連鎖的に次々と切削工員の破損を引起こし、大さ・な
10害を被る恐れがある。
このような損害を防止覆るため行う切削工具のj? %
1′検出方法には、例えば特Iノ8昭57−16304
2で提案されている、切削工具の損傷検出方法がある。
これは、多数の切削工具名々にf只損傷センザを設け、
そのゼンサで検知した15号を各々のセン1すに配設さ
れている発信器から送信し、一つの受信機で前記悟りを
受イ5することにより、筒中’、I:+i+’+成で切
削時の工具の振動、温度、切削力等の異濱を検出づるこ
とを特徴としている検出方法ひある。
(発明が解決しようとげる問題点1 しかしながら、前記のような特開昭57−163042
で提案された方法を用いて切削工具の異常振動を検出し
た場合に1ユ、切削工具の異常時に発生づる異常振動ば
かりではなく、工具以外の外乱である切削0荷の変動、
例えば被切削材の材質のばらつき、寸r人精度による切
削量の増加、減少、あるいは被切削材の硬さ変動等によ
り生ずる振動を検出してしJ:う恐れがある。
前記のような工具以外の外乱に基づく振動が、切削工具
による異常振動と重畳すると、検出された振動の人さ゛
さで切削11 rlの異常を検出した場合に、対象とな
る切削工具の異常以外の信号もそのY・:常検出イ5号
に含み過剰検出してしよう。従って、前記したような検
出方法では、前記切削量Iの異常を異゛常振動に塁づさ
精度良く検出することができないという問題点を有して
いた。
【発明の目的1 本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなされたしのであ
って、切削工具の異常時に生ずる振動と池の原因により
生ずる振動等を確実に弁別し、前記切削工員の異常を精
度良く検出することができる切削工具の異常検出方法を
提供づることを目的とする。
【問題点を解決するための手段] 本発明は、切削機械に備えられた切削工具を回転させて
被切削材を切削する際に、第1図にその要旨を承り如く
、前記切削工員の振動と回転位置を検出し、検出された
振動の平均値に塁づぎ、前記切削工具の異常振動を検出
する基準となる閾値を求め、求められた閾値と検出され
た振動を比較して異常振動を検出し、該異常振動が検出
された際の前記切削工具の回転位置を求めて2恒し、同
一の@転位置で前記異常振動が所定回数連続して検出さ
れたことに岳づぎ、前記切削工具の異常を検出づること
にJ、す、前記目的を達成したものである。
[作用1 一般に、切削工具は、切削機械の回転盤上に所定枚数配
置されており、該回転盤が回転することにより、順次被
切削材を切削する。そして、切削し終った切削工具の刃
は、次の1回転で再び被切削材をリノ削−する。この際
、個々の切削工員の刃は、1回転で1回切削に供されて
いる。
今、切削工員のうち一つが異常であれば、その切削1月
で・被切削材を切削する毎に異常振動が発生する。この
異常振動は、前記回転盤上の切削工具の配設位置に対応
した特定の回転位置で発生する。従って、この回転位置
と異常振動を組合わせ、同一の回転位置で異常振動が連
続して発生ずるか否かの再現性を調べることにより、前
記切削工具の異常を検出することができる。
本発明は、このような知見に塁づきなされたものであり
、以下の作用をhVる。
即ら、回転Jる切削工具で被切削材を切削する際に、該
切削量1の振動とその回転位置を検出する。そして、検
出された振動の平均値に基づき、前記切削1[貝の異常
振動を検出する基準となる閾値を求める。更に、前記振
動と閾値を比較し、前記切削工具の異常振動を検出し、
該異常振動が検知された際のIYj記切削切削工具転位
置を求めて記憶覆る。この際、同一の回転位置で前記異
常振動が所定回数連続して検出されたことに基づき、前
記切削工具の異常を検出する。このJ:うにして、切削
工具の異常時に生ずる振動と他の原因により生ずる振動
を確実に弁別し、17ひ2切削工具の異常をil′1度
良く検出することができる。
[実施例] 以下、本発明に係る切削工具の異常検出方法が採用され
た異常検出装置の実iJ色例について詳細に説明1−る
この実施例は、第2図に承りように、被切削材10を切
削するフライス切削盤12の切削工具の異常を検出する
ものである。
前記フライス切削盤12を駆動覆る駆動装置には、それ
を回転させるため駆動力を生み出J駆動モータ14と該
駆動モータ14の駆動力を前記フライス切削盤12に変
速して仏性するための変速様1Gが備えられている。
又、+iff記異常検出装置には、前記フライス切削盤
12に設けられた多数の切削工具の刃13の位置に対応
した回転位置の信号をエンコーダ値として出力Vるため
の、前記駆動モータ14に取付けられた回転式エンコー
ダ18と、1111記フライス切削盤12の振動を検出
する振動検出器20と、該振動検出器20の信号を増幅
するアンプ22と、影アンプ22を介して入力されたフ
ライス切削盤12の振動の信号に基づき、前記切削工具
の異常を検出づる1、7J削工具異常検出装置24と、
該切削工具異常検出装置24から異常信号が出力された
場合に警報を出;I′JJ−る警報装置26が備えられ
ている。
なJ3、前記切削工具異常検出装置24には、成j’J
+信号の大きさの異常を検出するための基準となる閾(
ビ1を、前記アンプ22から出力された振すJ信号の大
きさの平均値から求める演蒜回路と、前記駆動と訊閾値
を比較ザる異常判定回路が組込まれている。
以下実施例のVr用について説明Jる。
被切削材10をフライス切削盤12で切削している際に
、該フライス切削盤12の振動は振動検出器20に検出
され、アンプ22を介し、振動信gどして切削工具異常
検出装置24に入力される。。
この際、該切削T具貨常検出装置24は、回転式エンコ
ーダ18から出力される゛rンコーダ値を切削工Iの刃
13の位置に対応した回転位相を有する回転位置15号
として連続的に取込む。又同時に、前記切削■貝異常検
出装置24は、この内部に組込」:れた演寥)回路で異
常撮動を検出づるための閾値を、アンプ22を介して入
力された振動信号の平均値から予め演算し、次いで、異
常判定回路で践振動信号の大きさと閾値を比較づる。こ
こで、あるときの振動信号が前記閾値より大ぎくなった
場合、その瞬間に前記異常判定回路は、異常駆動と判定
して異常信号を出力し、このときのエンコーダ値を記憶
する。そして、このフライス切削盤12の次の1回転で
、再び同一の1ン」−ダ値で異常信号を出力した場合、
連続して2回同一の回転位置で切削工具の異常信号が発
生したことになる。このように、連続して同一の回転位
置で予め設定する回数(実施例では2回)だけ連続して
異常(5号が発生したときには、その回転位置の切削工
具が異常であるとして六報四重26から警報(a号を出
力づる。
以上のようにして異常信号を検出づると、通常任意の位
置で発生覆る被切削材1oの寸法や硬さ等に起因する異
常イ5gがフライス切削盤12の回転位置と対応づ(]
られないため、その異異常局による警報信号が警報装置
26から出力される確率を低く−4にとができる。従っ
て、切削工具の異常に起因ザろフライス切削盤12上に
おける切削工具の位置とス・j応づけた異常信号のみを
その再現性に基づき抽出することができる。
一方、前記異帛信罵の再現性を診断する回数を例えば2
回とした場合では、偶然前記異常信号をipねて検出す
る可能性ら高いが、この再現性診断の回数を増す程その
可能性は低くなり、逆にンごtI2イ1.I〕が出力さ
れたときに切削工具の異常である確率が高くなる。
ここで、実機のフライス切削盤に備えられた切削工具異
常を検出しlζ−例について述べる。この場合、フライ
ス切削盤は直径1200mmのカッタ径をイjし、又、
切削工具を84枚配列して備えている。、史に、振動検
出器20として圧電型振動検出皿を用いている。
前記振動検出器20で検出された振動イに号は、913
図(Δ)に示−りような波形50を右していIた。この
振動信号50を平均化処理し、その2倍の舶を12値と
して設定した。このときの閾(ビ1の値は、同図中の波
形52で示す状態であった。この際、該閾値52を振動
信号50が超えた値を異常振すノとしたので、その異常
振動による異常信号54は、第3図(B)に示す如く検
出された。又同時に、回転式エンコーダ18から出力さ
れ記録された土ンニl−ダ値の信号56は、第3図(C
)に示すような値(図中の番号がエンコーダ値である)
であり、同図(B)(C)から異常信号a、Cは同一の
1−ンコーダ値(30)のとき発生していることがわか
る。ここで、この実例においては、予め異常15号再現
・回数を2回と設定しでおいたので、前記異常信号a、
cTs:J:り切削工具の異1iを検出し、第3図(D
)に示す警報信号5Bを出力した。
なお、第3図(B)に示した異常信号すは同一エンコー
グ値(45)で再現せず、従って、警報イ1″。
5の出力はなされなかった。
<蒙j’i、前記実施例にJりいては、切削機械につい
てフライス切削盤を例示したが、切削機械はフライス切
削盤に限定されるしのではなく、他の切削機械であって
もよい。
【発明の効!ul 異常説明した通り、本発明によれば、切削工具から検出
される多数の異常振動をその切削機ξ!の各々と対応づ
けて再現性をみているので、該切削工具の異常以外の異
常振動を排除でき゛、信頼性高く前記切削工員の5聞常
を検出することができる。
従って、連続切削中の切削工具の異常を早期に発見し、
設備停止等の手段を取ることにより、連鎖反応的に他の
切削工具が破損することを未然に防止゛することができ
るという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の要旨を示す流れ図、第2図は、本発
明に係る切削工具の異常検出方法が採用された異常検出
装置の実施例の構成を示す斜視図、第3図(A)(B)
(C)(D)は、前記実施例で検出した振シJ信号、異
常振動信号、エンコーダ値及び警報信号の関係の例を示
ず線図である。 10・・・破切削材、 12・・・フライス切削盤、 13・・・切削工具の刃、 14・・・駆動モータ、 18・・・回転式エンコーダ、 20・・・循ω」検出器、 24・・・切削工具異常検出装置、 26・・・警報装置、 5o・・・振動信号、 52 ・・・閾(直 、 54・・・異常信号、 56・・・エンコーダ値、 58・・・警報信号。 代理人    高  矢    1 松  山  士  佑 第1図 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)切削機械に備えられた切削工具を回転させて被切
    削材を切削する際に、 前記切削工具の振動と回転位置を検出し、 検出された振動の平均値に基づき、前記切削工具の異常
    振動を検出する基準となる閾値を求め、求められた閾値
    と検出された振動を比較して異常振動を検出し、 該異常振動が検出された際の前記切削工具の回転位置を
    求めて記憶し、 同一の回転位置で前記異常振動が所定回数連続して検出
    されたことに基づき、前記切削工具の異常を検出するこ
    とを特徴とする切削工具の異常検出方法。
JP21171785A 1985-09-25 1985-09-25 切削工具の異常検出方法 Granted JPS6274553A (ja)

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