CN112571153B - 机床、刀刃数的计测方法以及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种计测安装于主轴的刀具的刀刃数的机床、刀刃数的计测方法以及存储介质。机床具备控制装置，该控制装置控制安装刀具的主轴的驱动。控制装置具备加法运算部，第二获取部获取与由第一获取部获取到的主轴的周向位置相对应的主轴的转速，加速度导出部对主轴的转速进行时间微分来导出加速度，在由第一判定部判定为加速度的表示正负的符号从表示正和负中的一者的第一符号变成了表示正和负中的另一者的第二符号之后，在直至主轴旋转一周为止的期间内由第二判定部判定为从第二符号变成了所述第一符号时，所述加法运算部对刀具的刀刃数进行加法运算。

Description

机床、刀刃数的计测方法以及存储介质

技术领域

本发明涉及一种计测安装于主轴的刀具的刀刃数的机床、计测方法以及存储介质。

背景技术

在利用安装于主轴的刀具对工件进行加工时，刀具产生振动。在振动的振幅大时，工件的加工面的粗糙度变大，产品的质量变差。日本公开专利公报特开2016-190276号公开了用于测定振动的大小的试验加工。在进行试验加工时，机床的控制装置基于主轴的转速、旋转一周时的移动距离以及刀刃数，来求出每个刀刃的进给速度(旋转一周时的每个刀刃的移动量)。控制装置判定每个刀刃的进给速度是否在不会产生振动的预先决定的范围内。操作员设定刀刃数以进行试验加工，但存在弄错或忘记刀刃数的设定的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种计测刀刃数的机床、计测方法以及存储介质。

技术方案1的机床具备控制装置，该控制装置控制安装刀具的主轴的驱动，在该机床中，控制装置具备：第一获取部，其获取主轴的周向位置；第二获取部，其获取与由第一获取部获取到的周向位置相对应的主轴的转速；加速度导出部，其对由第二获取部获取到的转速进行时间微分；第一判定部，其判定由加速度导出部导出的加速度的表示正负的符号是否从表示正和负中的一者的第一符号变成了表示正和负中的另一者的第二符号；第二判定部，在由第一判定部判定为加速度的符号从第一符号变成了第二符号之后，该第二判定部判定在直至主轴旋转一周为止的期间内加速度的符号是否从第二符号变成了第一符号；以及加法运算部，在由第二判定部判定为加速度的符号从第二符号变成了第一符号时，所述加法运算部对刀具的刀刃数进行加法运算。

机床导出主轴的加速度，并计测在旋转一周的期间内加速度的符号从第二符号变化为第一符号的次数，来准确地计测出刀刃数。

技术方案2的机床的控制装置还具备：存储部，其存储有多个指令；以及平均转矩导出部，其导出作用于主轴的转矩的平均值，在读入使主轴旋转的指令并且由平均转矩导出部导出的转矩的平均值为阈值以上时，加速度导出部对转速进行时间微分。

控制装置导出作用于主轴的转矩的平均值，在读入使主轴旋转的指令并且平均转矩为阈值以上时，判定为正在对工件进行加工。控制装置在对工件进行加工的期间计测刀刃数。

技术方案3的机床具备控制装置，该控制装置控制安装刀具的主轴的驱动，在该机床中，控制装置具备：第三获取部，其获取主轴的周向位置；第四获取部，其获取与由第三获取部获取到的周向位置相对应的作用于主轴的转矩；微分值导出部，其对由第四获取部获取到的转矩进行时间微分；第三判定部，其判定由微分值导出部导出的微分值的表示正负的符号是否从表示正和负中的一者的第一符号变成了表示正和负中的另一者的第二符号；第四判定部，在由第三判定部判定为微分值的符号从第一符号变成了第二符号之后，该第四判定部判定在直至主轴旋转一周为止的期间内微分值的符号是否从第二符号变成了第一符号；以及第二加法运算部，在由第四判定部判定为微分值的符号从第二符号变成了第一符号时，该第二加法运算部对刀具的刀刃数进行加法运算。

控制装置导出主轴的转矩，并对转矩进行时间微分。第二加法运算部计测在旋转一周的期间内转矩的微分值的符号从第二符号变化为第一符号的次数，因此机床准确地计测出刀刃数。

技术方案4的机床的控制装置还具备：存储部，其存储有多个指令；以及平均转矩导出部，其导出转矩的平均值，在读入使主轴旋转的指令并且由平均转矩导出部导出的转矩的平均值为阈值以上时，微分值导出部对转矩进行时间微分。

控制装置导出作用于主轴的转矩的平均值。控制装置在读入使主轴旋转的指令并且平均转矩为阈值以上时，判定为正在对工件进行加工。控制装置在对工件进行加工的期间计测刀刃数。

在技术方案5的刀刃数的计测方法中，获取主轴的周向位置，获取与获取到的周向位置相对应的主轴的转速，对获取到的转速进行时间微分来导出加速度，判定所导出的加速度的表示正负的符号是否从表示正和负中的一者的第一符号变成了表示正和负中的另一者的第二符号，在判定为加速度的符号从第一符号变成了第二符号之后，判定在直至主轴旋转一周为止的期间内加速度的符号是否从第二符号变成了第一符号，在判定为加速度的符号从第二符号变成了所述第一符号时，对刀具的刀刃数进行加法运算。

在刀刃数的计测方法中，导出主轴的加速度，并计测在旋转一周的期间内加速度的符号从第二符号变化为所述第一符号的次数，来准确地计测出刀刃数。

在技术方案6的刀刃数的计测方法中，获取主轴的周向位置，获取与获取到的周向位置相对应的作用于主轴的转矩，对获取到的所述转矩进行时间微分，判定对转矩进行时间微分所导出的微分值的表示正负的符号是否从表示正和负中的一者的第一符号变成了表示正和负中的另一者的第二符号，在判定为微分值的符号从第一符号变成了第二符号之后，判定在直至主轴旋转一周为止的期间内微分值的符号是否从第二符号变成了第一符号，在判定为微分值的符号从第二符号变成了第一符号时，对刀具的刀刃数进行加法运算。

在刀刃数的计测方法中，导出主轴的转矩，并对转矩进行时间微分。计测在旋转一周的期间内转矩的微分值的符号从第二符号变化为第一符号的次数，因此刀刃数的计测方法准确地计测出刀刃数。

技术方案7的存储介质存储用于计测安装于主轴的刀具的刀刃数的能够由控制装置执行的计算机程序。计算机程序使控制装置执行以下处理：获取主轴的周向位置，获取与获取到的周向位置相对应的主轴的转速，对获取到的转速进行时间微分来导出加速度，判定所导出的加速度的表示正负的符号是否从表示正和负中的一者的第一符号变成了表示正和负中的另一者的第二符号，在判定为加速度的符号从第一符号变成了第二符号之后，判定在直至主轴旋转一周为止的期间内加速度的符号是否从第二符号变成了第一符号，在判定为加速度的符号从第二符号变成了第一符号时，对刀具的刀刃数进行加法运算。

控制装置导出主轴的加速度，并计测在旋转一周的期间内加速度的符号从第二符号变化为第一符号的次数，来准确地计测出刀刃数。

技术方案8的存储介质存储用于计测安装于主轴的刀具的刀刃数的能够由控制装置执行的计算机程序，其中，计算机程序使控制装置执行以下处理：获取主轴的周向位置，获取与获取到的周向位置相对应的作用于主轴的转矩，对获取到的转矩进行时间微分，判定对转矩进行时间微分所导出的微分值的表示正负的符号是否从表示正和负中的一者的第一符号变成了表示正和负中的另一者的第二符号，在判定为微分值的符号从第一符号变成了第二符号之后，判定在直至主轴旋转一周为止的期间内微分值的符号是否从第二符号变成了第一符号，在判定为微分值的符号从第二符号变成了第一符号时，对刀具的刀刃数进行加法运算。

存储介质中存储的计算机程序导出主轴的转矩，并对转矩进行时间微分。计测在旋转一周的期间内转矩的微分值的符号从第二符号变化为第一符号的次数，因此计算机程序准确地计测出刀刃数。

附图说明

图1是实施方式1的机床的纵截面图。

图2是大致示出机床的控制装置的框图。

图3是大致示出工件和刀具的示意图。

图4是示出主轴的转速及测定出的刀刃数与主轴马达的总转数的关系的曲线图。

图5是示出刀刃数的测定过程的曲线图。

图6是说明由CPU进行的刀刃数计测处理的流程图。

图7是示出实施方式2的主轴马达的转矩及测定出的刀刃数与主轴马达的总转数的关系的曲线图。

图8是示出刀刃数的测定过程的曲线图。

图9是说明由CPU进行的刀刃数计测处理的流程图。

图10是示出实施方式3的刀刃数的测定过程的曲线图。

图11是说明由CPU进行的刀刃数计测处理的流程图。

图12是示出实施方式4的刀刃数的测定过程的曲线图。

图13是说明由CPU进行的刀刃数计测处理的流程图。

具体实施方式

下面，基于示出实施方式1的机床的附图来说明本发明。在下面的说明中，使用图中的上下前后左右。上下前后对应于图1中用箭头表示的上下前后，左右对应于图1的正面侧和背面侧。如图1所示，机床具备矩形的基台1。基台1在前后方向上的长度较长。立柱2固定于基台1的后部，工件保持部10设置于基台1的前部。工件保持部10具备Y方向移动部11、X方向移动部12以及台13。台13用于固定工件。Y方向移动部11具备Y轴马达16(参照图2)，Y方向移动部11通过Y轴马达16的驱动来使X方向移动部12前后移动。X方向移动部12具备X轴马达23(参照图2)，X方向移动部12通过X轴马达23的驱动来使台13左右移动。Y方向移动部11设置于基台1上，X方向移动部12设置于Y方向移动部11上。台13设置于X方向移动部12上。X方向移动部12及Y方向移动部11的左右前后移动决定固定于台13上的工件的左右前后的位置。

主轴头3设置于立柱2的前表面。Z轴马达33(参照图2)设置于立柱2，Z轴马达33使主轴头3上下移动。主轴头3保持主轴(省略图示)。主轴沿上下方向延伸，并且能够绕轴旋转。主轴马达8设置于主轴头3的上端部，主轴通过主轴马达8的驱动来进行旋转。两个支承板7从立柱2向前方突出并且沿左右排列。支承板7支承刀库6，刀库6保持刀具5。刀库6通过刀库马达60(参照图2)的驱动来进行旋转，将规定的刀具5送到最下位置即换刀位置。

如图2所示，控制装置50具备CPU 51、存储部52、RAM 53以及输入输出接口54。存储部52可重写，是EPROM、EEPROM等。存储部52存储用于加工工件的加工程序、主轴头3及刀库6的动作程序、用于计测刀具5的刀刃数的程序、阈值T、阈值N等。控制装置50基于存储部52中存储的程序来控制机床。多个指令构成加工程序。CPU 51依次读入多个指令，并执行所读入的指令。控制装置50也可以具备预先保存有程序的ROM。

在操作员对操作部14进行操作时，信号从操作部14输入到输入输出接口54。操作部14为键盘、按钮、触摸面板等。输入输出接口54向显示部15输出信号。显示部15为液晶显示面板等，并且显示文字、图形、符号等。

控制装置50具备与X轴马达23对应的X轴控制电路55、伺服放大器55a、微分器23b及电流检测器55b。X轴马达23具备编码器23a。X轴控制电路55基于来自CPU 51的指令将表示电流量的命令输出到伺服放大器55a。伺服放大器55a接受所述命令，来向X轴马达23输出驱动电流。编码器23a向X轴控制电路55输出位置反馈信号。X轴控制电路55基于位置反馈信号来执行位置的反馈控制。编码器23a向微分器23b输出位置反馈信号，微分器23b将位置反馈信号变换为速度反馈信号后输出到X轴控制电路55。X轴控制电路55基于速度反馈信号来执行速度的反馈控制。电流检测器55b检测伺服放大器55a输出的驱动电流的值。电流检测器55b将驱动电流的值反馈到X轴控制电路55。X轴控制电路55基于驱动电流的值来执行电流(转矩)控制。一般来说，流向马达的驱动电流与作用于马达的转矩大致一致。因此，电流检测器55b通过检测X轴马达23的驱动电流来检测X轴马达23的转矩。

控制装置50具备与Y轴马达16对应的Y轴控制电路56、伺服放大器56a、微分器16b及电流检测器56b，Y轴马达16具备编码器16a。Y轴控制电路56、伺服放大器56a、微分器16b、Y轴马达16、编码器16a、电流检测器56b与X轴的相同，因此省略其说明。控制装置50具备与Z轴马达33对应的Z轴控制电路57、伺服放大器57a、电流检测器57b及微分器33b。Z轴马达33具备编码器33a。Z轴控制电路57、伺服放大器57a、微分器33b、Z轴马达33、编码器33a、电流检测器57b与X轴的相同，因此省略其说明。控制装置50具备与刀库马达60对应的刀库控制电路58、伺服放大器58a、电流检测器58b及微分器60b。刀库马达60具备编码器60a。刀库控制电路58、伺服放大器58a、微分器60b、刀库马达60、编码器60a、电流检测器58b与X轴的相同，因此省略其说明。控制装置50具备与主轴马达8对应的主轴控制电路79、伺服放大器79a、电流检测器79b及微分器80b。主轴马达8具备编码器80a。伺服放大器79a、微分器80b、主轴马达8、编码器80a、电流检测器79b与X轴的相同，因此省略其说明。主轴控制电路79具备低通滤波器，将从微分器80b输入的表示转速的信号即表示主轴的转速的信号输入到低通滤波器，将高频分量去除来使表示主轴的转速的信号平滑化。

CPU 51在对工件40(参照图3)进行加工的期间执行测定刀具5的刀刃数的刀刃数测定处理。刀刃数测定处理着眼于在对工件40进行加工的期间作用于刀具5的负荷，在试验加工时等执行该刀刃数测定处理。图4的左侧纵轴表示主轴的转速(rpm)，右侧纵轴表示测定结束的刀刃数，横轴表示主轴马达8的总转数。实线表示转速，两点划线表示刀刃数。图4的原点处的转速、刀刃数以及总转数为0。图5的左侧纵轴表示主轴马达8的旋转加速度，右侧纵轴表示刀刃数，横轴表示主轴马达8的总转数。实线表示转速，两点划线表示刀刃数。图5的原点处的旋转加速度、刀刃数以及总转数为0。以下，将旋转加速度也简称为加速度。图5的虚线表示主轴马达8的加速度从负的值变化为正的值之时。刀具5在图4的总转数t1至t2的期间对工件40进行加工。在总转数t1之前，刀具5没有对工件40进行加工，或者刚刚开始加工。主轴的平均转矩未达到规定值以上，主轴的转速不稳定。此时，对于刀具5的刀刃数的测定结果的可靠性低。在总转数t2之后，刀具5没有对工件40进行加工且主轴的平均转矩未成为规定值以上。此时，对于刀刃数的测定结果的可靠性低。

CPU 51从微分器80b获取表示主轴的转速的信号，将获取到的表示转速的信号输入到低通滤波器，获取来自低通滤波器的输出值即后述的转速V。图4的纵轴表示来自低通滤波器的输出值。

CPU 51对转速V进行时间微分来导出加速度。如图5所示，在对工件40进行加工的期间，主轴的加速度周期性地变化，反复地成为正的值和负的值。图5的总转数S1为刀具5的任意的刀刃接触到工件40(参照图3)来开始切削工件40使得负荷作用于主轴且加速度变为负的值时的总转数。即，总转数S1为加速度从正的值变化为负的值时的总转数，是开始测定刀刃数的总转数。在实施方式1中，加速度的表示正的符号为第一符号，加速度的表示负的符号为第二符号。图5的虚线表示的总转数为刀具5的任意的刀刃刚刚完成对工件40的切削且下一个刀刃未接触到工件的总转数。CPU 51求出总转数S1。CPU 51求出从总转数S1起主轴旋转一周时的总转数，即旋转了360度时的总转数E1。CPU 51基于编码器80a的检测值来测定主轴的旋转角和总转数。总转数E1为结束刀刃数的测定的总转数。

CPU 51计测在从总转数S1至总转数E1为止的期间内加速度从负的值变化为正的值的次数(即图5中用虚线表示的总转数)，将变化的次数的合计值存储到存储部52。合计值对应于刀具5的刀刃数。即，每当主轴旋转一周时确定刀具5的刀刃数。图4所示的刀刃数为图5的总转数E1时的刀刃数，为离散的值。如图3所示，在刀刃数为5且周向上的刀刃之间的相位差被设定为均等时，每当主轴旋转72度时，CPU 51将刀刃数加一。CPU 51在总转数E1时将刀刃数重置，将测定出的旋转角重置。

如图6所示，CPU 51从编码器80a获取主轴的旋转角，并且从主轴控制电路79的低通滤波器获取转速V(S1)。转速V对应于旋转角(即周向位置)。CPU 51从电流检测器79b获取主轴马达8的驱动电流，即主轴马达8的转矩P(S2)，并运算主轴马达8的平均转矩(S3)。S1的CPU 51构成第一获取部和第二获取部，S3的CPU 51构成平均转矩导出部。CPU 51读入加工程序，判定是否正在执行表示主轴的旋转的指令(S4)。在正在执行表示主轴的旋转的指令时(S4：“是”)，CPU 51判定S3中运算出的平均转矩是否为预先决定的阈值T以上(S5)。在平均转矩为预先决定的阈值T以上时(S5：“是”)，CPU 51判定表示主轴的旋转的指令所包含的目标转速是否为预先决定的阈值N以下(S6)。在目标转速为预先决定的阈值N以下时(S6：“是”)，CPU 51运算S1中获取到的转速的时间微分dV/dt(S7)。S7的CPU 51构成加速度导出部。

对目标转速、平均转矩以及表示主轴的旋转的指令进行说明。在平均转矩为T以上且正在执行表示主轴的旋转的指令时(S4：“是”且S5：“是”)，刀具5正在以稳定的转速对工件40进行加工。在目标转速超过N时，即主轴的转速过高时(S6：“否”)，有时会失去从低通滤波器输出的转速的脉动，导致获取到的转速的精度下降。因此，在不是正在执行表示主轴的旋转的指令时，或者在平均转矩不为T以上时(S4：“否”或S5：“否”)，刀具5没有以稳定的转速对工件40进行加工，因此CPU 51结束刀刃数测定处理。在目标转速不为N以下时(S6：“否”)，获取到的转速的精度下降，因此CPU 51结束刀刃数测定处理。CPU 51在S7中运算出dV/dt之后，判定是否正在测定刀具5的刀刃数(S8)。CPU 51判定存储部52是否存储有表示已开始测定刀刃数的标志，在存储有标志时，判定为正在测定刀刃数，在没有存储标志时，判定为不是正在测定刀刃数。在不是正在测定刀刃数时(S8：“否”)，CPU 51判定dV/dt是否从正的值变化为负的值(S12)。S12的CPU 51构成第一判定部。在dV/dt从正的值变化为负的值时(S12：“是”，参照图5的总转数S1)，CPU 51开始测定刀刃数(S13)，将所述标志存储到存储部52。CPU 51获得编码器80a的检测值，开始测定主轴的旋转角(S14)，使处理返回到S1。在dV/dt没有从正的值变化为负的值时(S12：“否”)，不开始刀刃数的测定，CPU 51使处理返回到S1。

在S8中判定为正在测定刀刃数时(S8：“是”)，CPU 51判断在S14中开始测定的主轴的旋转角是否为360度以下(S9)。在旋转角为360度以下时(S9：“是”)，CPU 51判定dV/dt是否从负的值变化为正的值(S10)。S10的CPU 51构成第二判定部。在dV/dt从负的值变化为正的值时(S10：“是”，参照图5的虚线)，CPU 51将刀刃数加一(S11)。存储部52保存与刀刃数对应的变量，CPU 51将所述变量的值加一。S11的CPU 51构成加法运算部。在S10中dV/dt没有从负的值变化为正的值时(S10：“否”)，或者在S11的处理之后，CPU 51使处理返回到S1。在S9中旋转角不为360度以下时，即主轴从总转数S1起旋转了一周时(S9：“否”，参照图5的总转数E1)，CPU 51结束刀刃数的测定(S15)，将刀刃数的合计存储到存储部52(S16)，将计测出的刀刃数和旋转角重置(S17)，结束处理。

实施方式1的机床、刀刃数的计测方法以及计算机程序导出主轴的加速度，并计测在旋转一周的期间内加速度从负的值变化为正的值的次数，来计测出刀刃数。因此，机床能够准确地执行刀刃数的计测。

控制装置50导出作用于主轴的转矩的平均值。控制装置50在读入使主轴旋转的指令并且平均转矩为阈值以上时，判定为刀具5正在以稳定的转速对工件40进行加工。在刀具5以稳定的转速对工件40进行加工时测定刀刃数，由此刀刃数的测定值的精度提高。

下面，基于示出实施方式2的机床的附图来说明本发明。对实施方式2的结构中的与实施方式1相同的结构标注相同标记，省略其详细的说明。

图7的左侧纵轴表示主轴马达8的转矩(％)，右侧纵轴表示测定结束的刀刃数，横轴表示主轴马达8的总转数。实线表示转矩，两点划线表示刀刃数。图7的原点处的转矩、刀刃数以及总转数为0。图8的左侧纵轴表示主轴马达8的转矩变化率(％/s)，右侧纵轴表示刀刃数，横轴表示主轴马达8的总转数。图8的原点处的转矩变化率、刀刃数以及总转数为0。图8的虚线表示主轴马达8的转矩变化率从负的值变化为正的值时的总转数。刀具5在图7的总转数t3至t4的期间对工件40进行加工。图8是示出总转数t3至总转数t4的期间的任意范围内的曲线图。

CPU 51从电流检测器79b获取表示主轴马达8的转矩的信号，将获取到的表示转矩的信号输入到低通滤波器，获取来自低通滤波器的输出值，即后述的转矩P。图7的纵轴表示来自低通滤波器的输出值。CPU 51对转矩P进行时间微分来导出转矩P的变化率。下面，将转矩P的变化率也简称为变化率。如图8所示，在对工件40进行加工的期间，变化率周期性地变化，反复成为正的值和负的值。在图8中，总转数S2为刀具5的任意的刀刃接触到工件40(参照图3)来开始切削工件40使得负荷作用于主轴且变化率变为负的值时的总转数。即，总转数S2为从正的值变化为负的值时的总转数，是开始测定刀刃数的总转数。图8中用虚线表示的总转数为刀具5的任意的刀刃刚刚完成对工件40的切削且下一个刀刃未接触到工件40时的总转数。CPU 51求出总转数S2。CPU 51求出从总转数S2起主轴旋转一周时的总转数，即旋转了360度时的总转数E2。CPU 51基于编码器80a的检测值来测定主轴的旋转角。总转数E2为结束刀刃数的测定的总转数。

CPU 51计测在从总转数S2至总转数E2为止的期间内转矩P的变化率从负的值变化为正的值的次数(即图8中用虚线表示的总转数)，将变化的次数的合计值存储到存储部52。所述合计值对应于刀具5的刀刃数。即，每当主轴旋转一周时确定刀具5的刀刃数。图7所示的刀刃数为图8的总转数E2时的刀刃数，是离散的值。如图3所示，在刀刃数为5并且周向上的刀刃之间的相位差被设定为均等时，每当主轴旋转72度时，CPU 51将刀刃数加一。CPU 51在总转数E2时将刀刃数重置，将测定出的旋转角重置。

如图9所示，CPU 51从编码器80a获取主轴的旋转角，并且从电流检测器79b获取主轴马达8的驱动电流，即主轴马达8的转矩P(S21)。转矩P对应于旋转角。CPU 51运算主轴马达8的平均转矩(S22)。S21的CPU 51构成第三获取部和第四获取部。CPU 51读入加工程序，判定是否正在执行表示主轴的旋转的指令(S23)。在正在执行表示主轴的旋转的指令时(S23：“是”)，CPU51判定S22中运算出的平均转矩是否为预先决定的阈值T以上(S24)。在平均转矩为预先决定的阈值T以上时(S24：“是”)，CPU 51判定表示主轴的旋转的指令所包含的目标转速是否为预先决定的阈值N以下(S25)。在目标转速为预先决定的阈值N以下时(S25：“是”)，CPU 51运算S21中获取到的转矩P的时间微分dP/dt即变化率(S26)。S26的CPU51构成微分值导出部。在实施方式2中，转矩P的微分值的表示正的符号为第一符号，表示负的符号为第二符号。在平均转矩不为T以上时，或者不是正在执行表示主轴的旋转的指令时，或者目标转速不为N以下时(S23：“否”，或者S24：“否”，或者S25：“否”)，CPU 51基于与实施方式1相同的理由结束刀刃数测定处理。

在S26中运算出dP/dt之后，CPU 51判定是否正在测定刀具5的刀刃数(S27)。CPU51判定存储部52是否存储有表示已开始测定刀刃数的标志，在存储有标志时，判定为正在测定刀刃数，在没有存储标志时，判定为不是正在测定刀刃数。在不是正在测定刀刃数时(S27：“否”)，CPU 51判定dP/dt是否从正的值变化为负的值(S31)。S31的CPU 51构成第三判定部。在dP/dt从正的值变化为负的值时(S31：“是”，参照图8的总转数S2)，CPU 51开始测定刀刃数(S32)，将所述标志存储到存储部52。CPU 51获得编码器80a的检测值，开始测定主轴的旋转角(S33)，使处理返回到S21。在dP/dt没有从正的值变化为负的值时(S31：“否”)，不开始刀刃数的测定，CPU 51使处理返回到S21。

在S27中判定为正在测定刀刃数时(S27：“是”)，CPU 51判定在S33中开始测定的主轴的旋转角是否为360度以下(S28)。在旋转角为360度以下时(S28：“是”)，CPU 51判定dP/dt是否从负的值变化为正的值(S29)。S29的CPU 51构成第四判定部。在dP/dt从负的值变化为正的值时(S29：“是”，参照图8的虚线)，CPU 51将刀刃数加一(S30)。存储部52保存与刀刃数对应的变量，CPU 51将所述变量的值加一。S30的CPU 51构成第二加法运算部。在S29中dP/dt没有从负的值变化为正的值时(S29：“否”)，或者在S30的处理之后，CPU 51使处理返回到S21。

当在S28中旋转角不为360度以下时，即从总转数S2起主轴旋转了一周时(S28：“否”，参照图8的总转数E2)，CPU 51结束刀刃数的测定(S34)，将刀刃数的合计存储到存储部52(S35)，将计测出的刀刃数和旋转角重置(S36)，结束处理。

实施方式2的机床、刀刃数的计测方法以及计算机程序导出主轴的转矩，并对转矩进行时间微分。计测在旋转一周的期间内转矩的微分值从负的值变化为正的值的次数，能够准确地执行刀刃数的计测。

控制装置50导出作用于主轴的转矩的平均值。控制装置50在读入使主轴旋转的指令并且平均转矩为阈值以上时，判定为刀具5正在以稳定的转速对工件40进行加工。在刀具5以稳定的转速对工件40进行加工时测定刀刃数，由此刀刃数的测定值的精度提高。

下面，基于示出实施方式3的机床的附图来说明本发明。对实施方式3的结构中的与实施方式1相同的结构标注相同的标记，省略其详细的说明。图10的总转数S1为加速度从负的值变化为正的值时的总转数，是开始测定刀刃数的总转数。在实施方式3中，加速度的表示负的符号为第一符号，加速度的表示正的符号为第二符号。CPU 51求出从总转数S1起主轴旋转一周时的总转数，即旋转了360度时的总转数E1。CPU 51基于编码器80a的检测值来测定主轴的旋转角和总转数。总转数E1为结束刀刃数的测定的总转数。

如图11所示，实施方式3执行与实施方式1同样的处理。S41～S49、S51、S53～S57与S1～S9、S11、S13～S17相同，因此省略。

在旋转角为360度以下时(S49：“是”)，CPU 51判定dV/dt是否从正的值变化为负的值(S50)。S50的CPU 51构成第二判定部。在dV/dt从正的值变化为负的值时(S50：“是”，参照图10的虚线)，CPU 51将刀刃数加一(S51)。在dV/dt没有从正的值变化为负的值时(S50：“否”)，CPU 51使处理返回到S41。

在不是正在测定刀刃数时(S48：“否”)，CPU 51判定dV/dt是否从负的值变化为正的值(S52)。S52的CPU 51构成第一判定部。在dV/dt从负的值变化为正的值时(S52：“是”，参照图10的总转数S1)，CPU 51开始测定刀刃数(S53)。在dV/dt没有从负的值变化为正的值时(S52：“否”)，不开始刀刃数的测定，CPU 51使处理返回到S41。实施方式3具有与实施方式1相同的作用效果。

下面，基于示出实施方式4的机床的附图来说明本发明。对实施方式4的结构中的与实施方式2相同的结构标注相同标记，省略其详细的说明。图12的总转数S2为变化率从负的值变化为正的值时的总转数，是开始测定刀刃数的总转数。在实施方式4中，加速度的表示负的符号为第一符号，加速度的表示正的符号为第二符号。CPU 51求出从总转数S2起主轴旋转一周时的总转数，即旋转了360度时的总转数E2。CPU 51基于编码器80a的检测值来测定主轴的旋转角和总转数。总转数E2为结束刀刃数的测定的总转数。

如图13所示，实施方式4执行与实施方式2相同的处理。S61～S68、S70、S72～S76与S21～S28、S30、S32～S36相同，因此省略。在旋转角为360度以下时(S68：“是”)，CPU 51判定dP/dt是否从正的值变化为负的值(S69)。S69的CPU 51构成第四判定部。在dP/dt从正的值变化为负的值时(S69：“是”，参照图12的虚线)，CPU 51将刀刃数加一(S70)。

在不是正在测定刀刃数时(S67：“否”)，CPU 51判定dP/dt是否从负的值变化为正的值(S71)。S71的CPU 51构成第三判定部。在dP/dt从负的值变化为正的值时(S71：“是”，参照图12的总转数S2)，CPU 51开始测定刀刃数(S72)。在dP/dt没有从负的值变化为正的值时(S71：“否”)，不开始刀刃数的测定，CPU 51使处理返回到S61。实施方式4具有与实施方式2相同的作用效果。

Claims (8)

1.一种机床，具备控制装置(50)，该控制装置控制安装刀具(5)的主轴的驱动，在所述机床中，

所述控制装置具备：

第一获取部，其获取所述主轴的周向位置；

第二获取部，其获取与由所述第一获取部获取到的所述周向位置相对应的所述主轴的转速；

加速度导出部，其对由所述第二获取部获取到的所述转速进行时间微分来导出加速度；

第一判定部，其判定由所述加速度导出部导出的加速度的表示正负的符号是否从表示正和负中的一者的第一符号变成了表示正和负中的另一者的第二符号；

第二判定部，在由所述第一判定部判定为所述加速度的符号从所述第一符号变成了所述第二符号之后，所述第二判定部判定在直至所述主轴旋转一周为止的期间内所述加速度的符号是否从所述第二符号变成了所述第一符号；以及

加法运算部，在由所述第二判定部判定为所述加速度的符号从所述第二符号变成了所述第一符号时，所述加法运算部对所述刀具的刀刃数进行加法运算。

2.根据权利要求1所述的机床，其中，

所述控制装置还具备：

存储部，其存储有多个指令；以及

平均转矩导出部，其导出作用于所述主轴的转矩的平均值，

在读入使所述主轴旋转的指令并且由所述平均转矩导出部导出的转矩的平均值为阈值以上时，所述加速度导出部对所述转速进行时间微分。

3.一种机床，具备控制装置(50)，该控制装置控制安装刀具(5)的主轴的驱动，在所述机床中，

所述控制装置具备：

第三获取部，其获取所述主轴的周向位置；

第四获取部，其获取与由所述第三获取部获取到的所述周向位置相对应的作用于所述主轴的转矩；

微分值导出部，其对由所述第四获取部获取到的所述转矩进行时间微分；

第三判定部，其判定由所述微分值导出部导出的微分值的表示正负的符号是否从表示正和负中的一者的第一符号变成了表示正和负中的另一者的第二符号；

第四判定部，在由所述第三判定部判定为所述微分值的符号从所述第一符号变成了所述第二符号之后，所述第四判定部判定在直至所述主轴旋转一周为止的期间内所述微分值的符号是否从所述第二符号变成了所述第一符号；以及

第二加法运算部，在由所述第四判定部判定为所述微分值的符号从所述第二符号变成了所述第一符号时，所述第二加法运算部对所述刀具的刀刃数进行加法运算。

4.根据权利要求3所述的机床，其中，

所述控制装置还具备：

存储部，其存储有多个指令；以及

平均转矩导出部，其导出所述转矩的平均值，

在读入使所述主轴旋转的指令并且由所述平均转矩导出部导出的转矩的平均值为阈值以上时，所述微分值导出部对所述转矩进行时间微分。

5.一种刀刃数的计测方法，是计测安装于主轴的刀具(5)的刀刃数的计测方法，在所述计测方法中，

获取所述主轴的周向位置，

获取与获取到的所述周向位置相对应的所述主轴的转速，

对获取到的所述转速进行时间微分来导出加速度，

判定所导出的加速度的表示正负的符号是否从表示正和负中的一者的第一符号变成了表示正和负中的另一者的第二符号，

在判定为所述加速度的符号从所述第一符号变成了所述第二符号之后，判定在直至所述主轴旋转一周为止的期间内所述加速度的符号是否从所述第二符号变成了所述第一符号，

在判定为所述加速度的符号从所述第二符号变成了所述第一符号时，对所述刀具的刀刃数进行加法运算。

6.一种刀刃数的计测方法，是计测安装于主轴的刀具(5)的刀刃数的计测方法，在所述计测方法中，

获取所述主轴的周向位置，

获取与获取到的所述周向位置相对应的作用于所述主轴的转矩，

对获取到的所述转矩进行时间微分，

判定对所述转矩进行时间微分所导出的微分值的表示正负的符号是否从表示正和负中的一者的第一符号变成了表示正和负中的另一者的第二符号，

在判定为所述微分值的符号从所述第一符号变成了所述第二符号之后，判定在直至所述主轴旋转一周为止的期间内所述微分值的符号是否从所述第二符号变成了所述第一符号，

在判定为所述微分值的符号从所述第二符号变成了所述第一符号时，对所述刀具的刀刃数进行加法运算。

7.一种存储介质，存储有用于计测安装于主轴的刀具(5)的刀刃数的能够由控制装置(50)执行的计算机程序，

所述计算机程序使所述控制装置执行以下处理：

获取所述主轴的周向位置，

获取与获取到的所述周向位置相对应的所述主轴的转速，

对获取到的所述转速进行时间微分来导出加速度，

判定所导出的加速度的表示正负的符号是否从表示正和负中的一者的第一符号变成了表示正和负中的另一者的第二符号，

在判定为所述加速度的符号从所述第一符号变成了所述第二符号之后，判定在直至所述主轴旋转一周为止的期间内所述加速度的符号是否从所述第二符号变成了所述第一符号，

在判定为所述加速度的符号从所述第二符号变成了所述第一符号时，对所述刀具的刀刃数进行加法运算。

8.一种存储介质，存储有用于计测安装于主轴的刀具(5)的刀刃数的能够由控制装置(50)执行的计算机程序，

所述计算机程序使所述控制装置执行以下处理：

获取所述主轴的周向位置，

获取与获取到的所述周向位置相对应的作用于所述主轴的转矩，

对获取到的所述转矩进行时间微分，

判定对所述转矩进行时间微分所导出的微分值的表示正负的符号是否从表示正和负中的一者的第一符号变成了表示正和负中的另一者的第二符号，

在判定为所述微分值的符号从所述第一符号变成了所述第二符号之后，判定在直至所述主轴旋转一周为止的期间内所述微分值的符号是否从所述第二符号变成了所述第一符号，

在判定为所述微分值的符号从所述第二符号变成了所述第一符号时，对所述刀具的刀刃数进行加法运算。

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