DE112020001795T5 - NUMERICAL CONTROL DEVICE AND LEARNING DEVICE - Google Patents

NUMERICAL CONTROL DEVICE AND LEARNING DEVICE Download PDF

Info

Publication number
DE112020001795T5
DE112020001795T5 DE112020001795.8T DE112020001795T DE112020001795T5 DE 112020001795 T5 DE112020001795 T5 DE 112020001795T5 DE 112020001795 T DE112020001795 T DE 112020001795T DE 112020001795 T5 DE112020001795 T5 DE 112020001795T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
unit
phase difference
main shaft
inference
tool
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.)
Pending
Application number
DE112020001795.8T
Other languages
German (de)
Inventor
Ryosuke IKEDA
Kazuki TAKAHEI
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of DE112020001795T5 publication Critical patent/DE112020001795T5/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H1/00—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector
    • G01H1/003—Measuring characteristics of vibrations in solids by using direct conduction to the detector of rotating machines

Abstract

Eine numerische Steuervorrichtung (1) beinhaltet: eine Antriebssteuerungseinheit (15), die einer Hauptwelle (101) und einer Vorschubwelle (102) einer Werkzeugmaschine (100) einen Betriebsbefehl erteilt; eine Sensorsignal-Verarbeitungseinheit (11), die auf Basis eines Sensorsignals (200), das aus der Detektion von Schwingungen eines Werkzeugs oder eines Werkstücks resultiert, die an der Werkzeugmaschine (100) angebracht sind, eine Vielzahl von Arten von Zustandsgrößen generiert; eine Zeitsignal-Generierungseinheit (16), die zu Zeitpunkten, die mit der Drehung der Hauptwelle (101) synchronisiert sind, periodisch Zeitsignale (207) generiert und ausgibt; eine Phasendifferenz-Berechnungseinheit (12), die als Reaktion auf jedes Zeitsignal (207) eine dimensionslose Größe generiert, die eine Vielzahl von Arten von Zustandsgrößen in einem Zustandsraum angibt, und die eine Phasendifferenzinformation (203) berechnet, die eine Differenz zwischen den Phasen der dimensionslosen Größen angibt; und eine Schwingungsbestimmungseinheit (13), die Folgendes beinhaltet: eine Informationsbeobachtungseinheit, die einen Datensatz zur Inferenz aus der Phasendifferenzinformation (203) generiert, und eine Inferenzeinheit, die ein erlerntes Inferenzmodell enthält, das aus maschinellem Lernen resultiert, um als Reaktion auf die Eingabe eines Datensatzes zur Inferenz das Vorhandensein oder die Abwesenheit von Ratterschwingungen zu bestimmen, wobei die Schwingungsbestimmungseinheit (13) als Reaktion auf die Eingabe des Datensatzes zur Inferenz in die Inferenzeinheit das Auftreten von Ratterschwingungen bestimmt.A numerical control device (1) includes: a drive control unit (15) which gives an operation command to a main shaft (101) and a feed shaft (102) of a machine tool (100); a sensor signal processing unit (11) that generates a plurality of types of state variables based on a sensor signal (200) resulting from detection of vibration of a tool or a workpiece attached to the machine tool (100); a timing signal generation unit (16) which periodically generates and outputs timing signals (207) at timings synchronized with rotation of the main shaft (101); a phase difference calculation unit (12) which, in response to each timing signal (207), generates a dimensionless quantity indicating a plurality of kinds of state quantities in a state space, and which calculates phase difference information (203) which is a difference between the phases of the indicates dimensionless quantities; and a vibration determination unit (13) including: an information observation unit that generates a data set for inference from the phase difference information (203), and an inference unit that includes a learned inference model resulting from machine learning to, in response to the input of a data set for inference to determine the presence or absence of chatter vibrations, wherein the vibration determination unit (13) determines the occurrence of chatter vibrations in response to the input of the data set for inference into the inference unit.

Description

Gebietarea

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine numerische Steuervorrichtung, die das Auftreten von Ratterschwingungen in einer Werkzeugmaschine bestimmt, ein Verfahren zum Bestimmen des Auftretens von Ratterschwingungen und eine lernende Vorrichtung.The present disclosure relates to a numerical control device that determines occurrence of chatter vibration in a machine tool, a method for determining occurrence of chatter vibration, and a learning device.

Hintergrundbackground

Einige Werkzeugmaschinen führen eine spanabhebende Bearbeitung eines Werkstücks zu einer gewünschten Form durch, indem die relativen Positionen des Werkstücks und eines Werkzeugs verändert werden. Werkzeugmaschinen, die durch Fräsmaschinen und Drehbänke verkörpert werden, führen die Bearbeitung durch, indem ein Werkzeug oder ein Werkstück an einer Hauptwelle platziert wird und indem die Hauptwelle gedreht wird. Während der Bearbeitung können Schwingungen mit der Bezeichnung „Ratterschwingungen“ auftreten. Das Auftreten von Ratterschwingungen kann die Präzision der fertiggestellten Oberfläche beeinträchtigen oder zu einem Bruch des Werkzeugs führen.Some machine tools machine a workpiece into a desired shape by changing the relative positions of the workpiece and a tool. Machine tools, typified by milling machines and lathes, perform machining by placing a tool or a workpiece on a main shaft and rotating the main shaft. Vibrations referred to as "chatter vibrations" can occur during machining. The occurrence of chatter vibration can affect the precision of the finished surface or lead to tool breakage.

Die Patentliteratur 1 offenbart ein Verfahren zum zweimaligen Messen von Schwingungen in einem vorbestimmten Zeitintervall während der Bearbeitung und das Bestimmen des Auftretens von Ratterschwingungen, wenn die Amplitude im Frequenzbereich des zweiten Messergebnisses größer ist als jene des ersten Messergebnisses und wenn sich die Phasen im Frequenzbereich des ersten und des zweiten Messergebnisses voneinander unterscheiden.Patent Literature 1 discloses a method of measuring vibration twice at a predetermined time interval during processing and determining occurrence of chatter vibration when the amplitude in the frequency domain of the second measurement result is larger than that of the first measurement result and when the phases in the frequency domain of the first and the second measurement result differ from each other.

Liste der zitierten DokumenteList of documents cited

Patentliteraturpatent literature

Patentliteratur 1: Japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. 2013-007647 Patent Literature 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-007647

Kurzdarstellungabstract

Technisches ProblemTechnical problem

Die in der Patentliteratur 1 beschriebene Technologie weist jedoch insofern ein Problem auf, als es lange Zeit dauert, um zu bestimmen, ob die Ratterschwingungen während der Bearbeitung aufgetreten sind oder nicht. Insbesondere wird bei der in der Patentliteratur 1 beschriebenen Technologie eine Frequenzanalyse durchgeführt, um die Schwingungen zu analysieren. Eine Frequenzanalyse wie die schnelle FourierTransformation (FFT) weist insofern eine Einschränkung auf, als die Frequenzauflösung ΔF aufgrund des Berechnungsalgorithmus umgekehrt proportional zu der Zeit T ist, die zur Erfassung der Daten notwendig ist. Um eine Frequenzauflösung ΔF zu erhalten, die zur Bestimmung von Ratterschwingungen ausreichend ist, wird somit eine längere Zeit zum Erhalt von Daten benötigt. Da gemäß der in der Patentliteratur 1 beschriebenen Technologie Messungen zwei Mal in einem vorbestimmten Zeitintervall durchgeführt werden müssen, ist die Zeit, die zur Messung der Schwingungen während der Bearbeitung benötigt wird, ebenfalls lang.However, the technology described in Patent Literature 1 has a problem in that it takes a long time to determine whether chatter vibration has occurred during processing or not. In particular, in the technology described in Patent Literature 1, frequency analysis is performed to analyze the vibration. A frequency analysis such as the Fast Fourier Transform (FFT) has a limitation in that the frequency resolution ΔF is inversely proportional to the time T required to acquire the data due to the calculation algorithm. Thus, in order to obtain a frequency resolution ΔF sufficient for determining chatter vibrations, a longer time is required to obtain data. According to the technology described in Patent Literature 1, since measurements must be performed twice at a predetermined time interval, the time required for measuring the vibration during processing is also long.

Die vorliegende Offenbarung wurde angesichts der obigen Ausführungen entwickelt, und eine Aufgabe davon ist es, eine numerische Steuervorrichtung zu schaffen, die imstande ist, die Zeit zu verkürzen, die zur Bestimmung der Ratterschwingungen erforderlich ist.The present disclosure was developed in view of the above, and an object thereof is to provide a numerical control device capable of shortening the time required for determining the chatter vibration.

Lösung des Problemsthe solution of the problem

Um das obige Problem zu lösen und eine Aufgabe zu erfüllen, beinhaltet eine numerische Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung: eine Antriebssteuerungseinheit, um einer Hauptwelle und einer Vorschubwelle einer Werkzeugmaschine einen Betriebsbefehl zu erteilen; eine Sensorsignal-Verarbeitungseinheit, um auf Basis eines Sensorsignals, das aus der Detektion von Schwingungen eines Werkzeugs oder eines Werkstücks resultiert, die an der Werkzeugmaschine angebracht sind, eine Vielzahl von Arten von Zustandsgrößen zu generieren; eine Zeitsignal-Generierungseinheit, um zu Zeitpunkten, die mit der Drehung der Hauptwelle synchronisiert sind, periodisch Zeitsignale zu generieren und auszugeben; eine Phasendifferenz-Berechnungseinheit, um als Reaktion auf jedes der Zeitsignale eine dimensionslose Größe zu generieren, welche die Vielzahl von Arten von Zustandsgrößen in einem Zustandsraum angibt, und um eine Phasendifferenzinformation zu berechnen, die eine Differenz zwischen den Phasen der dimensionslosen Größen angibt; und eine Schwingungsbestimmungseinheit, beinhaltend eine Informationsbeobachtungseinheit zum Generieren eines Datensatzes zur Inferenz aus der Phasendifferenzinformation und eine Inferenzeinheit, die ein erlerntes Inferenzmodell enthält, das aus maschinellem Lernen resultiert, um als Reaktion auf die Eingabe eines Datensatzes zur Inferenz das Vorhandensein oder die Abwesenheit von Ratterschwingungen zu bestimmen, wobei die Schwingungsbestimmungseinheit das Auftreten von Ratterschwingungen als Reaktion auf die Eingabe des Datensatzes zur Inferenz in die Inferenzeinheit bestimmt.In order to solve the above problem and achieve an object, a numerical control device according to the present disclosure includes: a drive control unit for giving an operation command to a main shaft and a feed shaft of a machine tool; a sensor signal processing unit for generating a plurality of types of state quantities based on a sensor signal resulting from detection of vibrations of a tool or a workpiece attached to the machine tool; a timing signal generation unit for periodically generating and outputting timing signals at timing synchronized with the rotation of the main shaft; a phase difference calculation unit for generating a dimensionless quantity indicative of the plurality of types of state quantities in a state space in response to each of the timing signals, and for calculating phase difference information indicative of a difference between the phases of the dimensionless quantities; and a vibration determination unit including an information observation unit for generating a data set for inference from the phase difference information, and an inference unit including a learned inference model resulting from machine learning for determining the presence or absence of chatter vibrations in response to the input of a data set for inference determine, wherein the vibration determination unit determines the occurrence of chatter vibrations in response to the input of the data set for inference into the inference unit.

Vorteilhafte Wirkungen der ErfindungAdvantageous Effects of the Invention

Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird eine Wirkung der Ermöglichung der Reduktion der zur Bestimmung von Ratterschwingungen erforderlichen Zeit erzielt.According to the present disclosure, an effect of enabling reduction of the time required to determine chatter vibrations.

Figurenlistecharacter list

  • 1 ist ein Diagramm, das eine funktionelle Konfiguration einer numerischen Steuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt. 1 12 is a diagram showing a functional configuration of a numerical control device according to a first embodiment.
  • 2 ist ein Schaubild zur Erklärung der Filtereigenschaften einer in 1 dargestellten Filterverarbeitungseinheit. 2 is a diagram to explain the filter characteristics of an in 1 shown filter processing unit.
  • 3 ist ein Schaubild, das die Beziehung zwischen einem Zeitsignal, das von einer in 1 dargestellten Zeitsignal-Generierungseinheit ausgegeben wird, und einem Winkelbefehl für eine Hauptwelle zeigt. 3 is a graph showing the relationship between a time signal received from an in 1 shown timing signal generation unit, and an angle command for a main shaft.
  • 4 ist ein Schaubild, das die dimensionslosen Größen zeigt, die von einer in 1 dargestellten Phasendifferenz-Berechnungseinheit berechnet werden. 4 is a graph showing the dimensionless quantities derived from an in 1 shown phase difference calculation unit are calculated.
  • 5 ist ein Schaubild, das ein Beispiel für den Übergang der Phasendifferenzen zeigt, die von der in 1 dargestellten Phasendifferenz-Berechnungseinheit in einem Fall berechnet wurden, in dem Ratterschwingungen auftreten. 5 is a diagram showing an example of the transition of the phase differences obtained from the in 1 shown phase difference calculation unit in a case where chatter vibration occurs.
  • 6 ist ein Schaubild, das ein Beispiel für den Übergang der Phasendifferenzen zeigt, die von der in 1 dargestellten Phasendifferenz-Berechnungseinheit in einem Fall berechnet wurden, in dem keine Ratterschwingungen auftreten. 6 is a diagram showing an example of the transition of the phase differences obtained from the in 1 phase difference calculation unit shown in a case where chatter vibrations do not occur.
  • 7 ist ein Schaubild, das ein Versuchsergebnis zeigt, bei dem es sich um eine während der Bearbeitung aufgetretene Beschleunigungswellenlänge handelt, wenn Ratterschwingungen auftraten. 7 14 is a graph showing an experimental result, which is an acceleration wavelength occurred during machining when chatter vibration occurred.
  • 8 ist ein Schaubild, das Phasendifferenzen zwischen dimensionslosen Größen zeigt, die aus dem in 7 dargestellten Versuchsergebnis erhalten wurden. 8th is a graph showing phase differences between dimensionless quantities obtained from the in 7 test results shown were obtained.
  • 9 ist ein Schaubild, das ein Versuchsergebnis zeigt, bei dem es sich um eine während der Bearbeitung aufgetretene Beschleunigungswellenlänge handelt, wenn keine Ratterschwingungen auftraten. 9 14 is a graph showing an experimental result, which is an acceleration wavelength occurred during machining when chatter vibration did not occur.
  • 10 ist ein Schaubild, das Phasendifferenzen zwischen dimensionslosen Größen zeigt, die aus dem in 9 dargestellten Versuchsergebnis erhalten wurden. 10 is a graph showing phase differences between dimensionless quantities obtained from the in 9 test results shown were obtained.
  • 11 ist ein Schaubild zur Erläuterung eines ersten Beispiels der Verarbeitung einer in 1 dargestellten Schwingungsbestimmungseinheit. 11 is a diagram for explaining a first example of processing an in 1 illustrated vibration determination unit.
  • 12 ist ein Schaubild zur Erläuterung eines zweiten Beispiels der Verarbeitung der in 1 dargestellten Schwingungsbestimmungseinheit. 12 is a diagram for explaining a second example of processing of the in 1 illustrated vibration determination unit.
  • 13 ist ein Diagramm, das eine funktionelle Konfiguration einer numerischen Steuervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt. 13 12 is a diagram showing a functional configuration of a numerical control device according to a second embodiment.
  • 14 ist ein Schaubild, das ein erstes Beispiel der Beziehung zwischen einem Zeitsignal, das von der in 13 dargestellten Zeitsignal-Generierungseinheit ausgegeben wird, und einem Winkelbefehl für eine Hauptwelle zeigt. 14 Fig. 12 is a diagram showing a first example of the relationship between a timing signal obtained from the Fig 13 shown timing signal generation unit, and an angle command for a main shaft.
  • 15 ist ein Schaubild, das ein zweites Beispiel der Beziehung zwischen einem Zeitsignal, das von der in 13 dargestellten Zeitsignal-Generierungseinheit ausgegeben wird, und einem Winkelbefehl für eine Hauptwelle zeigt. 15 Fig. 12 is a diagram showing a second example of the relationship between a timing signal obtained from Fig 13 shown timing signal generation unit, and an angle command for a main shaft.
  • 16 ist ein Diagramm, das eine funktionelle Konfiguration einer numerischen Steuervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt. 16 14 is a diagram showing a functional configuration of a numerical control device according to a third embodiment.
  • 17 ist ein Diagramm, das eine funktionelle Konfiguration einer numerischen Steuervorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt. 17 14 is a diagram showing a functional configuration of a numerical control device according to a fourth embodiment.
  • 18 ist ein Diagramm, das eine funktionelle Konfiguration einer numerischen Steuervorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform zeigt. 18 12 is a diagram showing a functional configuration of a numerical control device according to a fifth embodiment.
  • 19 ist ein Diagramm, das eine funktionelle Konfiguration einer numerischen Steuervorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform zeigt. 19 14 is a diagram showing a functional configuration of a numerical control device according to a sixth embodiment.
  • 20 ist ein Diagramm, das die dedizierte Hardware zur Implementierung der Funktionen der numerischen Steuervorrichtungen gemäß der ersten bis sechsten Ausführungsform zeigt. 20 14 is a diagram showing the dedicated hardware for implementing the functions of the numerical control devices according to the first to sixth embodiments.
  • 21 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration einer Steuerschaltung zur Implementierung der Funktionen der numerischen Steuervorrichtungen gemäß der ersten bis sechsten Ausführungsform zeigt. 21 14 is a diagram showing a configuration of a control circuit for implementing the functions of the numerical control devices according to the first to sixth embodiments.
  • 22 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Konfiguration zur Implementierung eines dritten Beispiels der Verarbeitung der in 1 dargestellten Schwingungsbestimmungseinheit zeigt. 22 Fig. 12 is a diagram showing an example of a configuration for implementing a third example of the processing of the 1 illustrated vibration determination unit shows.
  • 23 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Konfiguration eines Inferenzmodells zeigt, das ein neuronales Netz verwendet. 23 Fig. 12 is a diagram showing an example of configuration of an inference model using a neural network.
  • 24 ist ein Diagramm, das eine funktionelle Konfiguration einer lernenden Vorrichtung zeigt, die ein Inferenzmodell erlernt, das von der in 22 dargestellten Schwingungsbestimmungseinheit verwendet wird. 24 FIG. 14 is a diagram showing a functional configuration of a learning device that learns an inference model derived from FIG 22 illustrated vibration determination unit is used.

Beschreibung von AusführungsformenDescription of Embodiments

Im Folgenden werden eine numerische Steuervorrichtung, ein Verfahren zum Bestimmen des Auftretens von Ratterschwingungen und eine lernende Vorrichtung gemäß bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Einzelnen beschrieben. Es ist zu beachten, dass der technische Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht auf die Ausführungsformen beschränkt ist.Hereinafter, a numerical control device, a chatter occurrence determination method, and a learning device according to certain embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. Note that the technical scope of the present disclosure is not limited to the embodiments.

Erste Ausführungsform.First embodiment.

1 ist ein Diagramm, das eine funktionelle Konfiguration einer numerischen Steuervorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt. Die numerische Steuervorrichtung 1 stellt Betriebsbefehle 208 an eine Werkzeugmaschine 100 bereit, um die Werkzeugmaschine 100 numerisch zu steuern. 1 12 is a diagram showing a functional configuration of a numerical control device 1 according to a first embodiment. The numerical control device 1 provides operation commands 208 to a machine tool 100 to control the machine tool 100 numerically.

Die Werkzeugmaschine 100 beinhaltet eine Hauptwelle 101 und eine Vorschubwelle 102, die Motoren beinhalten, die durch die Betriebsbefehle 208 angetrieben werden. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Werkstück auf der Hauptwelle 101 platziert, und ein Werkzeug wird auf der Vorschubwelle 102 platziert. Darüber hinaus gibt die Werkzeugmaschine 100 eine Betriebsinformation 209, die wenigstens die Positionen, die Drehzahlen und die Motorströme der Hauptwelle 101 und der Vorschubwelle 102 beinhaltet, an die numerische Steuervorrichtung 1 aus. Es ist zu beachten, dass bei der vorliegenden Ausführungsform die Anzahl der Klingen des Werkzeugs eins beträgt.The machine tool 100 includes a main shaft 101 and a feed shaft 102 which include motors driven by the operation commands 208 . In the present embodiment, a work is placed on the main shaft 101 and a tool is placed on the feed shaft 102 . In addition, the machine tool 100 outputs operation information 209 including at least the positions, the rotational speeds and the motor currents of the main shaft 101 and the feed shaft 102 to the numerical control device 1 . Note that in the present embodiment, the number of blades of the tool is one.

Ein Sensor 103 ist an der Werkzeugmaschine 100 angebracht. Der Sensor 103 gibt ein Sensorsignal 200, das aus der Detektion von Schwingungen des Werkzeugs oder des Werkstücks resultiert, an die numerische Steuervorrichtung 1 aus. Der Sensor 103 ist an einer Struktur der Hauptwelle 101 oder der Vorschubwelle 102 der Werkzeugmaschine 100 angebracht. Bei der Position, an welcher der Sensor 103 angebracht ist, kann es sich um jede Position handeln, an der Schwingungen des Werkzeugs oder des Werkstücks detektiert werden können, und vorzugsweise um eine Position in der Nähe eines Punkts, an dem das Werkzeug und das Werkstück in Kontakt miteinander kommen. Der Sensor 103 kann von jedem Typ sein, der Schwingungen des Werkzeugs oder des Werkstücks detektieren kann, wie zum Beispiel ein Verschiebungssensor, ein Drehzahlsensor, ein Beschleunigungssensor oder ein Winkelgeschwindigkeitssensor. Alternativ dazu kann es sich bei dem Sensor 103 um einen Sensor handeln, der die Schneidreaktionskraft detektiert, oder um ein Mikrofon, welches das Schneidgeräusch während der Bearbeitung detektiert. Alternativ dazu kann wenigstens eines von den Positionen, den Drehzahlen und den Motorströmen der Hauptwelle 101 und der Vorschubwelle 102, die in der Betriebsinformation enthalten sind, anstelle des Sensors 103 zum Detektieren der während der Bearbeitung auftretenden Schwingungen des Werkzeugs oder des Werkstücks und einer Information, welche die detektierten Schwingungen angibt, als Sensorsignal 200 verwendet werden.A sensor 103 is attached to the machine tool 100 . The sensor 103 outputs to the numerical control device 1 a sensor signal 200 resulting from detection of vibration of the tool or the workpiece. The sensor 103 is attached to a structure of the main shaft 101 or the feed shaft 102 of the machine tool 100 . The position at which the sensor 103 is attached may be any position where vibration of the tool or the workpiece can be detected, and preferably a position near a point where the tool and the workpiece come into contact with each other. The sensor 103 can be any type that can detect vibrations of the tool or workpiece, such as a displacement sensor, a speed sensor, an acceleration sensor, or an angular rate sensor. Alternatively, the sensor 103 may be a sensor that detects the cutting reaction force or a microphone that detects the cutting noise during machining. Alternatively, at least one of the positions, the speeds and the motor currents of the main shaft 101 and the feed shaft 102 included in the operational information, instead of the sensor 103 for detecting the vibration of the tool or the workpiece occurring during machining and information which indicates the detected vibrations, can be used as the sensor signal 200.

Die numerische Steuervorrichtung 1 beinhaltet eine Filterverarbeitungseinheit 10, eine Sensorsignal-Verarbeitungseinheit 11, eine Phasendifferenz-Berechnungseinheit 12, eine Schwingungsbestimmungseinheit 13, eine Befehlswert-Korrektureinheit 14, eine Antriebssteuerungseinheit 15 und eine Zeitsignal-Generierungseinheit 16.The numerical controller 1 includes a filter processing unit 10, a sensor signal processing unit 11, a phase difference calculation unit 12, a vibration determination unit 13, a command value correction unit 14, a drive control unit 15, and a timing signal generation unit 16.

Die Antriebssteuerungseinheit 15 empfängt die Betriebsinformation 209 von der Werkzeugmaschine 100, gibt auf Basis der Betriebsinformation 209 einen Betriebsbefehl 208 an die Werkzeugmaschine 100 aus und gibt einen Hauptwellen-Betriebsbefehl 206 an die Zeitsignal-Generierungseinheit 16 aus. Darüber hinaus korrigiert die Antriebssteuerungseinheit 15 den Betriebsbefehl 208 auf Basis eines Korrektursignals 205, das von der Befehlswert-Korrektureinheit 14 ausgegeben wird, die später beschrieben wird. Der Betriebsbefehl 208 beinhaltet wenigstens einen aus einem Winkelbefehl und einem Drehzahlbefehl für die Hauptwelle 101 der Werkzeugmaschine 100 und wenigstens einen aus einem Positionsbefehl und einem Drehzahlbefehl für die Vorschubwelle 102. Darüber hinaus beinhaltet der Hauptwellen-Betriebsbefehl 206 wenigstens einen aus einem Winkelbefehl und einem Drehzahlbefehl für die Hauptwelle 101.The drive control unit 15 receives the operation information 209 from the machine tool 100 , outputs an operation command 208 to the machine tool 100 based on the operation information 209 , and outputs a main shaft operation command 206 to the timing signal generation unit 16 . In addition, the drive control unit 15 corrects the operation command 208 based on a correction signal 205 output from the command value correction unit 14, which will be described later. The operation command 208 includes at least one of an angle command and a speed command for the main shaft 101 of the machine tool 100 and at least one of a position command and a speed command for the feed shaft 102. In addition, the main shaft operation command 206 includes at least one of an angle command and a speed command for the main shaft 101.

Die Filterverarbeitungseinheit 10 filtert das von der Werkzeugmaschine 100 ausgegebene Sensorsignal 200, um ein Ratterschwingungskomponenten-Signal 201 zu generieren, und gibt das Ratterschwingungskomponenten-Signal 201 an die Sensorsignal-Verarbeitungseinheit 11 aus. Die Filterverarbeitungseinheit 10 entfernt eine Schneidkomponente aus dem Sensorsignal 200.The filter processing unit 10 filters the sensor signal 200 output from the machine tool 100 to generate a chatter vibration component signal 201 and outputs the chatter vibration component signal 201 to the sensor signal processing unit 11 . The filter processing unit 10 removes a cutting component from the sensor signal 200.

2 ist ein Schaubild zur Erklärung der Filtereigenschaften der in 1 dargestellten Filterverarbeitungseinheit 10. In 2 stellt die horizontale Achse die Frequenz dar, und die vertikale Achse stellt die Amplitude dar. 2 zeigt eine Ratterschwingungskomponente, Schneidkomponenten und die Filterdurchlassbänder im Frequenzbereich. Bei den Schneidkomponenten handelt es sich hauptsächlich um Schwingungskomponenten mit einer Frequenz, die erzielt wird, indem die Drehzahl der Hauptwelle mit der Anzahl der Klingen des Werkzeugs multipliziert wird, und um harmonische Komponenten davon. Die Filterverarbeitungseinheit 10 entfernt die Bänder, die jeweils eine Schneidkomponente enthalten, in einer vorbestimmten Bandbreite. Beispielsweise kann die vorbestimmte Bandbreite etwa einige Hz um jede Schneidkomponente betragen. Die Filterverarbeitungseinheit 10 kann unter Verwendung eines Bandpassfilters, eines Sperrfilters, einer Kombination aus einer Vielzahl von Bandpassfiltern, einer Kombination aus einer Vielzahl von Sperrfiltern, eines Kammfilters oder dergleichen aufgebaut sein, wobei diese bekannt sind. Die Filterverarbeitungseinheit 10 kann die Schneidkomponenten aus dem Sensorsignal 200 entfernen, indem der Filter mit den in 2 dargestellten Durchlassbändern verwendet wird, um das Ratterschwingungskomponenten-Signal 201 zu generieren. 2 is a diagram to explain the filter characteristics of the in 1 illustrated filter processing unit 10. In 2 the horizontal axis represents frequency and the vertical axis represents amplitude. 2 shows a chatter vibration component, cutting components and the filter passbands in the frequency domain. The cutting components are mainly vibratory components with a frequency that is obtained by increasing the speed of the Main shaft is multiplied by the number of blades of the tool, and harmonic components thereof. The filter processing unit 10 removes the bands each containing a cutting component in a predetermined band width. For example, the predetermined bandwidth may be about a few Hz around each cutting component. The filter processing unit 10 may be constructed using a band-pass filter, a notch filter, a combination of a plurality of band-pass filters, a combination of a plurality of notch filters, a comb filter, or the like, which are known. The filter processing unit 10 can remove the cutting components from the sensor signal 200 by the filter with the in 2 passbands shown is used to generate the chatter vibration component signal 201 .

Die Beschreibung nimmt nun wieder auf 1 Bezug. Die Sensorsignal-Verarbeitungseinheit 11 generiert eine Vielzahl von Arten von Zustandsgrößen auf Basis des Sensorsignals 200 und gibt ein Zustandsgrößensignal 202, das die generierten Zustandsgrößen einer Vielzahl von Arten angibt, an die Phasendifferenz-Berechnungseinheit 12 aus. Insbesondere generiert die Sensorsignal-Verarbeitungseinheit 11 das Zustandsgrößensignal 202 auf Basis des von der Filterverarbeitungseinheit 10 ausgegebenen Ratterschwingungskomponenten-Signals 201. Das Zustandsgrößensignal 202 beinhaltet eine erste Zustandsgröße und eine zweite Zustandsgröße. Beispielsweise entspricht die erste Zustandsgröße dem Ratterschwingungskomponenten-Signal 201, und eine zweite Zustandsgröße ist eine Zustandsgröße, die durch eine einmalige zeitliche Differenzierung des Ratterschwingungskomponenten-Signals 201 erhalten wird. Die Sensorsignal-Verarbeitungseinheit 11 nimmt an, dass das Ratterschwingungskomponenten-Signal 201 und das durch eine einmalige zeitliche Differenzierung des Ratterschwingungskomponenten-Signals 201 erhaltene Signal ein Zeitreihensignal zur gleichen Zeit ist, und verwendet das Zeitreihensignal als Zustandsgrößensignal 202.The description now resumes 1 Relation. The sensor signal processing unit 11 generates a plurality of kinds of state quantities based on the sensor signal 200 and outputs a state quantity signal 202 indicating the generated state quantities of a plurality of kinds to the phase difference calculation unit 12 . Specifically, the sensor signal processing unit 11 generates the state variable signal 202 based on the chatter vibration component signal 201 output from the filter processing unit 10. The state variable signal 202 includes a first state variable and a second state variable. For example, the first quantity of state corresponds to the chatter vibration component signal 201, and a second quantity of state is a quantity of state obtained by differentiating the chatter vibration component signal 201 in time once. The sensor signal processing unit 11 assumes that the chatter vibration component signal 201 and the signal obtained by time-differentiating the chatter vibration component signal 201 once is a time-series signal at the same time, and uses the time-series signal as the state quantity signal 202.

Es ist zu beachten, dass es sich bei der Kombination aus der Anzahl von Malen der zeitlichen Differenzierung der ersten Zustandsgröße und der zweiten Zustandsgröße um jede Kombination handeln kann, bei der die Differenz dazwischen eine ungerade Zahl ist. Es wird zum Beispiel angenommen, dass die erste Zustandsgröße eine Zustandsgröße ist, die durch eine P-malige zeitliche Differenzierung des Ratterschwingungskomponenten-Signals 201 erhalten wird, und dass die zweite Zustandsgröße eine Zustandsgröße ist, die durch eine Q-malige zeitliche Differenzierung davon erhalten wird. Hierbei sind P und Q ganze Zahlen. In diesem Fall ist die Differenz zwischen P und Q eine ungerade Zahl. Ferner können die Dimensionen der ersten Zustandsgröße und der zweiten Zustandsgröße jene sein, die durch eine zeitliche Integration des Ratterschwingungskomponenten-Signals 201 erhalten werden. Beispielsweise kann die erste Zustandsgröße eine Beschleunigung sein, und die zweite Zustandsgröße kann eine Drehzahl sein. Alternativ dazu kann die erste Zustandsgröße eine Erschütterung sein, die ein Ableitungswert einer Beschleunigung ist, und die zweite Zustandsgröße kann eine Position sein. Die Sensorsignal-Verarbeitungseinheit 11 kann zwei oder mehr Arten von Zustandsgrößen aus dem Sensorsignal 200 generieren, durch zeitliche Differenzierung des Sensorsignals 200 erhaltene Zustandsgrößen und durch zeitliche Integration des Sensorsignals erhaltene Zustandsgrößen.Note that the combination of the number of times of time-differentiating the first quantity of state and the second quantity of state may be any combination in which the difference therebetween is an odd number. For example, it is assumed that the first state quantity is a state quantity obtained by time-differentiating the chatter vibration component signal 201 P times, and the second state quantity is a state quantity obtained by time-differentiating it Q times . Here P and Q are integers. In this case, the difference between P and Q is an odd number. Furthermore, the dimensions of the first state quantity and the second state quantity may be those obtained by integrating the chatter vibration component signal 201 over time. For example, the first state variable can be an acceleration and the second state variable can be a speed. Alternatively, the first quantity of state may be a shock, which is a derivative value of an acceleration, and the second quantity of state may be a position. The sensor signal processing unit 11 can generate two or more types of state variables from the sensor signal 200, state variables obtained by time-differentiating the sensor signal 200 and state variables obtained by time-integration of the sensor signal.

Wenn die Zeitsignal-Generierungseinheit 16 auf Basis des von der Antriebssteuerungseinheit 15 ausgegebenen Hauptwellen-Betriebsbefehls 206 festgestellt hat, dass der Winkelbefehl für die Hauptwelle 101 einen vorbestimmten Winkel passiert hat, gibt die Zeitsignal-Generierungseinheit 16 ein Zeitsignal 207 an die Phasendifferenz-Berechnungseinheit 12 aus. Nun werden Einzelheiten eines Verfahrens zum Generieren des Zeitsignals 207 beschrieben.When the timing signal generation unit 16 has determined that the angle command for the main shaft 101 has passed a predetermined angle based on the main shaft operation command 206 output from the drive control unit 15, the timing signal generation unit 16 outputs a timing signal 207 to the phase difference calculation unit 12 . Details of a method for generating the timing signal 207 will now be described.

3 ist ein Schaubild, das die Beziehung zwischen dem Zeitsignal 207, das von der in 1 dargestellten Zeitsignal-Generierungseinheit 16 ausgegeben wird, und einem Winkelbefehl für die Hauptwelle 101 zeigt. Der Winkelbefehl für die Hauptwelle 101 ist in dem von der Antriebssteuerungseinheit 15 ausgegebenen Hauptwellen-Betriebsbefehl 206 enthalten. In 3 ist der Winkelbefehl ein Signal mit einem Wert von 0 Grad bis 360 Grad, wobei der Wert zu 0 Grad zurückkehrt, nachdem er 360 Grad erreicht hat. Die Zeitsignal-Generierungseinheit 16 gibt jedes Mal, wenn der Winkelbefehl für die Hauptwelle 101 einen vorbestimmten Winkel ψ1 passiert, das Zeitsignal 207 aus. Auf diese Weise wird das Zeitsignal 207 zu Zeitpunkten, die mit der Drehung der Hauptwelle 101 der Werkzeugmaschine 100 synchronisiert sind, periodisch ausgegeben. Bei dem Winkel ψ1 kann es sich um jeden Winkel handeln, der an einer Position in einer Umdrehung der Hauptwelle 101 definiert ist, wobei es sich zum Beispiel um einen Winkel ψ1 der Hauptwelle 101 in der Ausrichtung der Hauptwelle 101 handeln kann. Die Ausrichtung der Hauptwelle bezieht sich auf einen Bezugswinkel, an dem die Hauptwelle 101 gestoppt wird. 3 Fig. 12 is a diagram showing the relationship between the timing signal 207 obtained from the Fig 1 illustrated timing signal generation unit 16, and an angle command for the main shaft 101 shows. The angle command for the main shaft 101 is included in the main shaft operation command 206 output from the drive control unit 15 . In 3 the angle command is a signal with a value from 0 degrees to 360 degrees, with the value returning to 0 degrees after reaching 360 degrees. The timing signal generation unit 16 outputs the timing signal 207 every time the angle command for the main shaft 101 passes a predetermined angle ψ1. In this way, the timing signal 207 is periodically output at timings synchronized with the rotation of the main shaft 101 of the machine tool 100 . The angle ψ1 may be any angle defined at a position in one revolution of the main shaft 101 , for example it may be an angle ψ1 of the main shaft 101 in the orientation of the main shaft 101 . The orientation of the main shaft refers to a reference angle at which the main shaft 101 is stopped.

Alternativ dazu kann die Zeitsignal-Generierungseinheit 16 das Zeitsignal 207 generieren, indem der Drehzahlbefehl für die Hauptwelle 101 verwendet wird, der in dem Hauptwellen-Betriebsbefehl 206 enthalten ist. In diesem Fall gibt die Zeitsignal-Generierungseinheit 16 das Zeitsignal 207 zu jedem Zeitpunkt T1 aus, der berechnet wird, indem der Anfangszeitpunkt t0 als Bezugszeitpunkt gesetzt wird und die unten beschriebene Formel (1) verwendet wird, die auf einem Drehzahlbefehl S (U/min) für die Hauptwelle 101 basiert. Alternativ dazu kann die Zeitsignal-Generierungseinheit 16 sowohl einen Winkelbefehl als auch einen Drehzahlbefehl für die Hauptwelle 101 verwenden. Obwohl die Zeitsignal-Generierungseinheit 16 hier das Zeitsignal 207 unter Verwendung eines Betriebsbefehls für die Hauptwelle 101 generiert, kann ein Betriebsbefehl für die Vorschubwelle 102 anstelle des Betriebsbefehls für die Hauptwelle 101 oder zusätzlich zu dem Betriebsbefehl für die Hauptwelle 101 verwendet werden, um das Zeitsignal 207 zu generieren.
[Formel 1] T 1 = 60 S

Figure DE112020001795T5_0001
Alternatively, the timing signal generation unit 16 may generate the timing signal 207 by using the main shaft speed command 101 included in the main shaft operation command 206 . In this case, the timing signal generation unit 16 inputs the timing signal 207 each time point T1, which is calculated by setting the initial time point t0 as a reference time point and using the formula (1) described below, which is based on a speed command S (rpm) for the main shaft 101. Alternatively, the timing signal generation unit 16 may use both an angle command and a speed command for the main shaft 101 . Here, although the timing signal generation unit 16 generates the timing signal 207 using an operation command for the main shaft 101, an operation command for the feed shaft 102 may be used instead of the operation command for the main shaft 101 or in addition to the operation command for the main shaft 101 to generate the timing signal 207 to generate.
[Formula 1] T 1 = 60 S
Figure DE112020001795T5_0001

Die Phasendifferenz-Berechnungseinheit 12 empfängt das von der Zeitsignal-Generierungseinheit 16 ausgegebene Zeitsignal 207 und das von der Sensorsignal-Verarbeitungseinheit 11 ausgegebene Zustandsgrößensignal 202. Die Phasendifferenz-Berechnungseinheit 12 generiert als Reaktion auf jedes Zeitsignal 207 auf Basis des Zeitsignals 207 und des Zustandsgrößensignals 202 eine dimensionslose Größe, die eine Vielzahl von Arten von Zustandsgrößen in einem Zustandsraum angibt, und berechnet eine Phasendifferenzinformation 203, die eine Differenz zwischen den Phasen der dimensionslosen Größen angibt. Die Phasendifferenz-Berechnungseinheit 12 gibt die generierte Phasendifferenzinformation 203 an die Schwingungsbestimmungseinheit 13 aus.The phase difference calculation unit 12 receives the time signal 207 output from the time signal generation unit 16 and the state variable signal 202 output from the sensor signal processing unit 11. The phase difference calculation unit 12 generates a in response to each time signal 207 based on the time signal 207 and the state variable signal 202 dimensionless quantity indicating a plurality of kinds of state quantities in a state space, and calculates phase difference information 203 indicating a difference between the phases of the dimensionless quantities. The phase difference calculation unit 12 outputs the generated phase difference information 203 to the vibration determination unit 13 .

Die Phasendifferenz-Berechnungseinheit 12 normalisiert jede der in dem Zustandsgrößensignal 202 enthaltenen Zustandsgrößen. Die Phasendifferenz-Berechnungseinheit 12 normalisiert jede der Zustandsgrößen, indem sie die Zustandsgröße durch einen vorbestimmten Höchstwert der Zustandsgröße dividiert. Jeder hier verwendete Höchstwert kann ein Höchstwert der Zustandsgröße sein, der durch vorherige Bearbeitungsversuche erhalten wird, oder er kann ein Höchstwert der Zustandsgröße sein, der durch Vorabsimulation erhalten wird.The phase difference calculation unit 12 normalizes each of the state quantities included in the state quantity signal 202 . The phase difference calculation unit 12 normalizes each of the state quantities by dividing the state quantity by a predetermined maximum value of the state quantity. Each peak value used here may be a peak state quantity obtained through previous machining attempts, or it may be a peak state quantity obtained through preliminary simulation.

Es wird angenommen, dass die Phasendifferenz-Berechnungseinheit 12 das Zeitsignal 207 zum Zeitpunkt t1 und zum Zeitpunkt t2 empfängt. In diesem Fall ist t2 ein Wert, der größer als t1 ist. Die Phasendifferenz-Berechnungseinheit 12 normalisiert das Zustandsgrößensignal 202 zum Zeitpunkt t1, wobei ein durch die Normalisierung erhaltener Wert als erste dimensionslose Größe N1 bezeichnet wird. Die Phasendifferenz-Berechnungseinheit 12 normalisiert das Zustandsgrößensignal 202 zum Zeitpunkt t2 auf eine ähnliche Weise wie zum Zeitpunkt t1, wobei ein durch die Normalisierung erhaltener Wert als zweite dimensionslose Größe N2 bezeichnet wird.It is assumed that the phase difference calculation unit 12 receives the timing signal 207 at time t1 and time t2. In this case, t2 is a value greater than t1. The phase difference calculation unit 12 normalizes the state quantity signal 202 at time t1, and a value obtained by the normalization is referred to as a first dimensionless quantity N1. The phase difference calculation unit 12 normalizes the state quantity signal 202 at time t2 in a manner similar to that at time t1, and a value obtained by the normalization is referred to as a second dimensionless quantity N2.

4 ist ein Schaubild, das die dimensionslosen Größen zeigt, die von der in 1 dargestellten Phasendifferenz-Berechnungseinheit 12 berechnet werden. 4 drückt die erste dimensionslose Größe N1 und die zweite dimensionslose Größe N2, die durch die Phasendifferenz-Berechnungseinheit 12 berechnet werden, in einem Zustandsraum aus, der durch die Dimension der ersten Zustandsgröße und die Dimension der zweiten Zustandsgröße des Zustandsgrößensignals 202 gebildet wird. Die Phasendifferenz-Berechnungseinheit 12 berechnet einen Winkel θ, der durch die erste dimensionslose Größe N1, bei der es sich um eine vorherige dimensionslose Größe handelt, den Ursprung des Zustandsraums und die zweite dimensionslose Größe N2, bei der es sich um eine aktuelle dimensionslose Größe handelt, als Phasendifferenz zwischen der ersten dimensionslosen Größe N1 und der zweiten dimensionslosen Größe N2 definiert ist. Die Phasendifferenz-Berechnungseinheit 12 führt die Berechnung als Reaktion auf jedes Zeitsignal 207 aus, um die Phasendifferenz zwischen der letzten dimensionslosen Größe und der vorherigen dimensionslosen Größe zu berechnen. Die Phasendifferenz-Berechnungseinheit 12 gibt die Phasendifferenzinformation 203, die die berechnete Phasendifferenz angibt, an die Schwingungsbestimmungseinheit 13 aus. 4 is a diagram showing the dimensionless quantities derived from the in 1 illustrated phase difference calculation unit 12 are calculated. 4 expresses the first dimensionless quantity N1 and the second dimensionless quantity N2 calculated by the phase difference calculation unit 12 in a state space formed by the dimension of the first state quantity and the dimension of the second state quantity of the state quantity signal 202. The phase difference calculation unit 12 calculates an angle θ defined by the first dimension N1, which is a previous dimension, the origin of the state space, and the second dimension N2, which is a current dimension , is defined as a phase difference between the first dimensionless quantity N1 and the second dimensionless quantity N2. The phase difference calculation unit 12 performs the calculation in response to each timing signal 207 to calculate the phase difference between the last dimensionless and the previous dimensionless. The phase difference calculation unit 12 outputs the phase difference information 203 indicating the calculated phase difference to the vibration determination unit 13 .

5 ist ein Schaubild, das ein Beispiel für den Übergang der Phasendifferenzen zeigt, die von der in 1 dargestellten Phasendifferenz-Berechnungseinheit 12 in einem Fall berechnet wurden, in dem Ratterschwingungen auftreten. Die dimensionslosen Größen N10 bis N13 sind dimensionslose Größen, die jeweils zu den Zeitpunkten t10 bis t13 berechnet werden, zu denen das Zeitsignal 207 empfangen wird. In diesem Fall wird angenommen: t13>t12>t11>t10. Darüber hinaus ist ein Winkel θ10 ein Winkel, der durch die dimensionslose Größe N10, den Ursprung des Zustandsraums und die dimensionslose Größe N11 bestimmt wird. Ein Winkel θ11 ist ein Winkel, der durch die dimensionslose Größe N11, den Ursprung des Zustandsraums und die dimensionslose Größe N12 definiert wird. Ein Winkel θ12 ist ein Winkel, der durch die dimensionslose Größe N12, den Ursprung des Zustandsraums und die dimensionslose Größe N13 definiert wird. 5 is a diagram showing an example of the transition of the phase differences obtained from the in 1 shown phase difference calculation unit 12 have been calculated in a case where chatter vibration occurs. The dimensionless quantities N10 to N13 are dimensionless quantities that are calculated at the times t10 to t13, at which the time signal 207 is received. In this case it is assumed: t13>t12>t11>t10. In addition, an angle θ10 is an angle determined by the dimensionless quantity N10, the origin of the state space, and the dimensionless quantity N11. An angle θ11 is an angle defined by the dimensionless quantity N11, the origin of the state space, and the dimensionless quantity N12. An angle θ12 is an angle defined by the dimensionless quantity N12, the origin of the state space, and the dimensionless quantity N13.

In dem Fall, dass Ratterschwingungen aufgetreten sind, ist die Spur der dimensionslosen Größen N10 bis N13 in dem Zustandsraum kreisförmig, und die Winkel zwischen den dimensionslosen Größen sind gleich. Somit wird der Winkel θ zu jedem Zeitpunkt, zu dem das Zeitsignal 207 empfangen wird, konstant.In the case that chatter vibrations have occurred, the trace of the dimensionless quantities N10 to N13 in the state space is circular, and the angles between the dimensionless quantities are equal. Thus, the angle θ becomes each Time at which the time signal 207 is received, constant.

6 ist ein Schaubild, das ein Beispiel für den Übergang der Phasendifferenzen zeigt, die von der in 1 dargestellten Phasendifferenz-Berechnungseinheit 12 in einem Fall berechnet wurden, in dem keine Ratterschwingungen auftreten. Die dimensionslosen Größen N20 bis N23 sind dimensionslose Größen, die jeweils zu den Zeitpunkten t20 bis t23 berechnet werden, zu denen das Zeitsignal 207 empfangen wird. In diesem Fall wird angenommen: t23>t22>t21>t20. Darüber hinaus ist ein Winkel θ20 ein Winkel, der durch die dimensionslose Größe N20, den Ursprung des Zustandsraums und die dimensionslose Größe N21 definiert wird. Ein Winkel θ21 ist ein Winkel, der durch die dimensionslose Größe N21, den Ursprung des Zustandsraums und die dimensionslose Größe N22 definiert wird. Ein Winkel θ22 ist ein Winkel, der durch die dimensionslose Größe N22, den Ursprung des Zustandsraums und die dimensionslose Größe N23 definiert wird. 6 is a diagram showing an example of the transition of the phase differences obtained from the in 1 shown phase difference calculation unit 12 were calculated in a case where chatter vibrations do not occur. The dimensionless quantities N20 to N23 are dimensionless quantities that are calculated at the times t20 to t23, at which the time signal 207 is received. In this case it is assumed: t23>t22>t21>t20. In addition, an angle θ20 is an angle defined by the dimensionless quantity N20, the origin of the state space, and the dimensionless quantity N21. An angle θ21 is an angle defined by the dimensionless quantity N21, the origin of the state space, and the dimensionless quantity N22. An angle θ22 is an angle defined by the dimensionless quantity N22, the origin of the state space, and the dimensionless quantity N23.

In dem Fall, dass keine Ratterschwingungen aufgetreten sind, ist die Spur der dimensionslosen Größen N20 bis N23 und die Winkel zwischen den dimensionslosen Größen im Zustandsraum unregelmäßig. Somit ist der Winkel θ zu jedem Zeitpunkt, zu dem das Zeitsignal 207 empfangen wird, nicht konstant.In the case that no chatter vibrations have occurred, the trace of the dimensionless quantities N20 to N23 and the angles between the dimensionless quantities in the state space is irregular. Thus, the angle θ is not constant at any point in time that the time signal 207 is received.

Somit berechnet die Phasendifferenz-Berechnungseinheit 12 einen Winkel θ, d.h. eine Phasendifferenz, von konstantem Wert, wenn Ratterschwingungen aufgetreten sind, und sie berechnet einen Winkel θ, d.h. eine Phasendifferenz, von unregelmäßigem Wert, wenn keine Ratterschwingungen aufgetreten sind.Thus, the phase difference calculation unit 12 calculates an angle θ, i.e., a phase difference, of constant value when chatter vibrations have occurred, and calculates an angle θ, i.e., a phase difference, of irregular value when chatter vibrations have not occurred.

Nun wird ein Ergebnis eines Versuchs erläutert, bei dem Differenzen im Winkel θ in Abhängigkeit vom Vorhandensein oder von der Abwesenheit von Ratterschwingungen geprüft wurden. Bei diesem Versuch wurde ein Rundstab aus S45C, bei dem es sich um ein Kohlenstoffstahlmaterial handelt, in einem Spannfutter einer herkömmlichen Drehbank mit computergestützter numerischer Steuerung (CNC) platziert, und der äußere Umfang des Rundstabs wurde durch Drehen bearbeitet. Es ist zu beachten, dass ein Hartmetallwerkzeug als Werkzeug verwendet wurde und dass ein Beschleunigungssensor eingebaut wurde, um die Beschleunigung während der Bearbeitung zu messen.A result of an experiment in which differences in angle θ depending on the presence or absence of chatter vibrations were examined will now be explained. In this experiment, a round bar made of S45C, which is a carbon steel material, was placed in a chuck of a conventional computer numerical control (CNC) lathe, and the outer periphery of the round bar was machined by turning. It should be noted that a carbide tool was used as the tool and an acceleration sensor was installed to measure the acceleration during machining.

Die Bearbeitungsbedingungen beim Auftreten von Ratterschwingungen waren eine Hauptwellendrehzahl von 2000 (U/min), ein Vorschub von 0,1 (mm) pro Klinge, ein Schnitt von 1,0 (mm) in radialer Richtung und ein Werkstücküberstand aus dem Spannfutter von 200 (mm).The machining conditions when chatter vibration occurred were a main shaft rotation speed of 2000 (rpm), a feed of 0.1 (mm) per blade, a cut of 1.0 (mm) in the radial direction, and a workpiece protrusion from the chuck of 200 ( mm).

7 ist ein Schaubild, das ein Versuchsergebnis zeigt, bei dem es sich um eine während der Bearbeitung auftretende Beschleunigungswellenlänge handelt, wenn Ratterschwingungen auftraten. 8 ist ein Schaubild, das Phasendifferenzen zwischen dimensionslosen Größen zeigt, die aus dem in 7 dargestellten Versuchsergebnis erhalten wurden. Bei diesem Versuch verarbeiteten die Filterverarbeitungseinheit 10, die Sensorsignal-Verarbeitungseinheit 11, die Zeitsignal-Generierungseinheit 16 und die Phasendifferenz-Berechnungseinheit 12 die vom Beschleunigungssensor ausgegebenen Beschleunigungsdaten als Sensorsignale 200, um die in 8 dargestellten dimensionslosen Größen und Winkel θ zu berechnen. 7 14 is a graph showing an experimental result, which is an acceleration wavelength occurring during machining when chatter vibration occurred. 8th is a graph showing phase differences between dimensionless quantities obtained from the in 7 test results shown were obtained. In this experiment, the filter processing unit 10, the sensor signal processing unit 11, the timing signal generation unit 16, and the phase difference calculation unit 12 processed the acceleration data output from the acceleration sensor as sensor signals 200 to convert the in 8th dimensionless quantities and angles θ shown.

Zunächst entfernte die Filterverarbeitungseinheit 10 die Schneidkomponenten einschließlich 2000/60=33,3 (Hz) und die harmonischen Komponenten davon aus den Beschleunigungsdaten auf Basis der Hauptwellendrehzahl. Anschließend berechnete die Sensorsignal-Verarbeitungseinheit 11 ein Zustandsgrößensignal 202, bei dem die erste Zustandsgröße eine Beschleunigung war und die zweite Zustandsgröße eine Drehzahl war. Es ist zu beachten, dass die Drehzahl, bei der es sich um die zweite Zustandsgröße handelt, durch Integration der Beschleunigung erhalten wurde.First, the filter processing unit 10 removed the cutting components including 2000/60=33.3 (Hz) and the harmonic components thereof from the acceleration data based on the main shaft speed. Subsequently, the sensor signal processing unit 11 calculated a state variable signal 202 in which the first state variable was an acceleration and the second state variable was a rotational speed. Note that the rotation speed, which is the second state quantity, was obtained by integrating the acceleration.

Die Zeitsignal-Generierungseinheit 16 gab das Zeitsignal 207 jedes Mal dann aus, wenn der Winkelbefehl für die Hauptwelle 101 den Hauptwellenwinkel bei der Hauptwellenausrichtung passierte. Die Phasendifferenz-Berechnungseinheit 12 normalisierte das Zustandsgrößensignal 202 und berechnete jeweils die dimensionslosen Größen N101 bis N106 zu den einzelnen Zeitpunkten t101 bis t106, zu denen das Zeitsignal 207 empfangen wurde. Es ist zu beachten, dass Folgendes gilt: t106>t105>t104>t103>t102>t101.The timing signal generation unit 16 outputs the timing signal 207 every time the angle command for the main shaft 101 passes the main shaft angle in the main shaft alignment. The phase difference calculation unit 12 normalized the state variable signal 202 and respectively calculated the dimensionless variables N101 to N106 at the individual points in time t101 to t106 at which the time signal 207 was received. It should be noted that the following applies: t106>t105>t104>t103>t102>t101.

8 zeigt die dimensionslosen Größen N101 bis N106 in einem Zustandsraum. Ein Winkel θ101 ist ein Winkel, der durch die dimensionslose Größe N101, den Ursprung des Zustandsraums und die dimensionslose Größe N102 definiert wird. Ein Winkel θ102 ist ein Winkel, der durch die dimensionslose Größe N102, den Ursprung des Zustandsraums und die dimensionslose Größe N103 definiert wird. Ein Winkel θ103 ist ein Winkel, der durch die dimensionslose Größe N103, den Ursprung des Zustandsraums und die dimensionslose Größe N104 definiert wird. Ein Winkel θ104 ist ein Winkel, der durch die dimensionslose Größe N104, den Ursprung des Zustandsraums und die dimensionslose Größe N105 definiert wird. Ein Winkel θ105 ist ein Winkel, der durch die dimensionslose Größe N105, den Ursprung des Zustandsraums und die dimensionslose Größe N106 definiert wird. Die Winkel θ101 bis θ105 sind konstant. Das oben beschriebene Versuchsergebnis zeigt experimentell, dass in dem Fall, dass Ratterschwingungen auftraten, die Spur der dimensionslosen Größen im Zustandsraum kreisförmig ist und dass die Winkel θ101 bis θ105 zu den einzelnen Zeitpunkten einen konstanten Wert aufweisen. 8th shows the dimensionless quantities N101 to N106 in a state space. An angle θ101 is an angle defined by the dimensionless quantity N101, the origin of the state space, and the dimensionless quantity N102. An angle θ102 is an angle defined by the dimensionless quantity N102, the origin of the state space, and the dimensionless quantity N103. An angle θ103 is an angle defined by the dimensionless quantity N103, the origin of the state space, and the dimensionless quantity N104. An angle θ104 is an angle defined by the dimensionless quantity N104, the origin of the state space, and the dimensionless quantity N105. An angle θ105 is an angle defined by the dimensionless quantity N105, the origin of the state space, and the dimensionless quantity N106. The angles θ101 to θ105 are constant. That described above The result of this experiment shows experimentally that in the case where chatter vibrations occurred, the trace of the dimensionless quantities in the state space is circular and that the angles θ101 to θ105 have a constant value at each point in time.

In der Folge waren die Bearbeitungsbedingungen, wenn keine Ratterschwingungen auftraten, eine Hauptwellendrehzahl von 2000 (U/min), ein Vorschub von 0,1 (mm) pro Klinge, ein Schnitt von 1,0 (mm) in radialer Richtung und ein Werkstücküberstand aus vom Spannfutter von 100 (mm).As a result, when chatter vibration did not occur, the machining conditions were a main shaft rotation speed of 2000 (rpm), a feed of 0.1 (mm) per blade, a cut of 1.0 (mm) in the radial direction, and a workpiece protrusion off from the chuck of 100 (mm).

9 ist ein Schaubild, das ein Versuchsergebnis zeigt, bei dem es sich um eine während der Bearbeitung auftretende Beschleunigungswellenlänge handelt, wenn keine Ratterschwingungen auftraten. 10 ist ein Schaubild, das Phasendifferenzen zwischen dimensionslosen Größen zeigt, die aus dem in 9 dargestellten Versuchsergebnis erhalten wurden. Auch bei diesem Versuch verarbeiteten die Filterverarbeitungseinheit 10, die Sensorsignal-Verarbeitungseinheit 11, die Zeitsignal-Generierungseinheit 16 und die Phasendifferenz-Berechnungseinheit 12 Beschleunigungsdaten, die von dem Beschleunigungssensor als Sensorsignale 200 ausgegeben wurden, um die in 10 dargestellten dimensionslosen Größen und Winkel θ zu berechnen. 9 14 is a graph showing an experimental result, which is an acceleration wavelength occurring during machining when chatter vibration did not occur. 10 is a graph showing phase differences between dimensionless quantities obtained from the in 9 test results shown were obtained. In this experiment too, the filter processing unit 10, the sensor signal processing unit 11, the time signal generation unit 16 and the phase difference calculation unit 12 processed acceleration data which were output from the acceleration sensor as sensor signals 200 in order to 10 dimensionless quantities and angles θ shown.

Zunächst entfernte die Filterverarbeitungseinheit 10 die Schneidkomponenten einschließlich 2000/60=33,3 (Hz) und die harmonischen Komponenten davon aus den Beschleunigungsdaten auf Basis der Hauptwellendrehzahl. Anschließend berechnete die Sensorsignal-Verarbeitungseinheit 11 ein Zustandsgrößensignal 202, bei dem die erste Zustandsgröße eine Beschleunigung war und die zweite Zustandsgröße eine Drehzahl war. Es ist zu beachten, dass die Drehzahl, bei der es sich um die zweite Zustandsgröße handelt, durch Integration der Beschleunigung erhalten wurde.First, the filter processing unit 10 removed the cutting components including 2000/60=33.3 (Hz) and the harmonic components thereof from the acceleration data based on the main shaft speed. Subsequently, the sensor signal processing unit 11 calculated a state variable signal 202 in which the first state variable was an acceleration and the second state variable was a rotational speed. Note that the rotation speed, which is the second state quantity, was obtained by integrating the acceleration.

Die Zeitsignal-Generierungseinheit 16 gab das Zeitsignal 207 jedes Mal dann aus, wenn der Winkelbefehl für die Hauptwelle 101 den Hauptwellenwinkel bei der Hauptwellenausrichtung passierte. Die Phasendifferenz-Berechnungseinheit 12 normalisierte das Zustandsgrößensignal 202 und berechnete jeweils die dimensionslosen Größen N201 bis N206 zu den einzelnen Zeitpunkten t201 bis t206, zu denen das Zeitsignal 207 empfangen wurde. Es ist zu beachten, dass Folgendes gilt:

  • t206>t205>t204>t203>t202>t201.
The timing signal generation unit 16 outputs the timing signal 207 every time the angle command for the main shaft 101 passes the main shaft angle in the main shaft alignment. The phase difference calculation unit 12 normalized the state variable signal 202 and respectively calculated the dimensionless variables N201 to N206 at the individual points in time t201 to t206 at which the time signal 207 was received. It should be noted that the following applies:
  • t206>t205>t204>t203>t202>t201.

10 zeigt die dimensionslosen Größen N201 bis N206 in einem Zustandsraum. Ein Winkel θ201 ist ein Winkel, der durch die dimensionslose Größe N201, den Ursprung des Zustandsraums und die dimensionslose Größe N202 definiert wird. Ein Winkel θ202 ist ein Winkel, der durch die dimensionslose Größe N202, den Ursprung des Zustandsraums und die dimensionslose Größe N203 definiert wird. Ein Winkel θ203 ist ein Winkel, der durch die dimensionslose Größe N203, den Ursprung des Zustandsraums und die dimensionslose Größe N204 definiert wird. Ein Winkel θ204 ist ein Winkel, der durch die dimensionslose Größe N204, den Ursprung des Zustandsraums und die dimensionslose Größe N205 definiert wird. Ein Winkel θ205 ist ein Winkel, der durch die dimensionslose Größe N205, den Ursprung des Zustandsraums und die dimensionslose Größe N206 definiert wird. Das oben beschriebene Versuchsergebnis zeigt experimentell, dass in dem Fall, dass keine Ratterschwingungen auftraten, die Spur der dimensionslosen Größen im Zustandsraum unregelmäßig ist und dass die Winkel θ201 bis θ205 zu den einzelnen Zeitpunkten inkonstante Werte aufweisen. 10 shows the dimensionless quantities N201 to N206 in a state space. An angle θ201 is an angle defined by the dimensionless quantity N201, the origin of the state space, and the dimensionless quantity N202. An angle θ202 is an angle defined by the dimensionless quantity N202, the origin of the state space, and the dimensionless quantity N203. An angle θ203 is an angle defined by the dimensionless quantity N203, the origin of the state space, and the dimensionless quantity N204. An angle θ204 is an angle defined by the dimensionless quantity N204, the origin of the state space, and the dimensionless quantity N205. An angle θ205 is an angle defined by the dimensionless quantity N205, the origin of the state space, and the dimensionless quantity N206. The experimental result described above experimentally shows that in the case where chatter vibrations did not occur, the trace of the dimensionless quantities in the state space is irregular and that the angles θ201 to θ205 have inconstant values at each time point.

Die Beschreibung nimmt nun wieder auf 1 Bezug. Die Schwingungsbestimmungseinheit 13 empfängt einen Winkel θ, bei dem es sich um eine Phasendifferenz handelt, von der Phasendifferenz-Berechnungseinheit 12 und führt die Bestimmung der Ratterschwingungen durch, indem die unten beschriebenen Verfahren verwendet werden. Die Schwingungsbestimmungseinheit 13 bestimmt auf Basis der durch die Phasendifferenz-Berechnungseinheit 12 berechneten Phasendifferenzinformation 203, ob Ratterschwingungen aufgetreten sind oder nicht. Wenn bestimmt wird, dass Ratterschwingungen aufgetreten sind, gibt die Schwingungsbestimmungseinheit 13 eine Schwingungsbestimmungsinformation 204 an die Befehlswert-Korrektureinheit 14 aus. Nun werden Einzelheiten der Schwingungsbestimmungseinheit 13 beschrieben.The description now resumes 1 Relation. The vibration determination unit 13 receives an angle θ, which is a phase difference, from the phase difference calculation unit 12 and performs the determination of chatter vibrations using the methods described below. The vibration determination unit 13 determines, based on the phase difference information 203 calculated by the phase difference calculation unit 12, whether chatter vibration has occurred or not. When it is determined that chatter vibration has occurred, the vibration determination unit 13 outputs vibration determination information 204 to the command value correction unit 14 . Details of the vibration determination unit 13 will now be described.

Die Schwingungsbestimmungseinheit 13 zeichnet die von der Phasendifferenz-Berechnungseinheit 12 ausgegebene Phasendifferenzinformation 203 auf. Diese Aufzeichnung wird jedes Mal wiederholt, wenn die Phasendifferenzinformation 203 erhalten wird, wobei die in der Phasendifferenzinformation 203 enthaltenen Winkel θ als Zeitreihendaten aufgezeichnet werden.The vibration determination unit 13 records the phase difference information 203 output from the phase difference calculation unit 12 . This recording is repeated each time the phase difference information 203 is obtained, and the angles θ included in the phase difference information 203 are recorded as time-series data.

Die Schwingungsbestimmungseinheit 13 berechnet auch Differenzen zwischen den aufgezeichneten Winkeln θ, und wenn eine Differenz zwischen den Winkeln θ kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist, bestimmt sie, dass Ratterschwingungen aufgetreten sind, und gibt die Schwingungsbestimmungsinformation 204 an die Befehlswert-Korrektureinheit 14 aus. Nun wird der von der Schwingungsbestimmungseinheit 13 verwendete Schwellenwert beschrieben. Es ist zu beachten, dass die Winkel θ von der Phasendifferenz-Berechnungseinheit 12 hier in einem Bereich von ±180 Grad ausgegeben werden. Wenn keine Ratterschwingungen aufgetreten sind, haben die Differenzen zwischen den Winkeln θ Werte in einem Bereich von +360 Grad, da die Winkel θ in dem Bereich von ±180 Grad inkonstante Werte aufweisen. Wenn Ratterschwingungen aufgetreten sind, sind die Differenzen zwischen den Winkeln θ null, da die Winkel θ einen konstanten Wert aufweisen. Die tatsächlichen Winkel θ enthalten jedoch Fehler, die durch Messfehler oder dergleichen verursacht werden. Wenn der Schwellenwert ein Wert ist, der ausreichend größer als die Fehler der Winkel θ ist, kann somit das Vorhandensein oder die Abwesenheit von Ratterschwingungen bestimmt werden. Wenn die Fehler der Winkel θ beispielsweise ±10 Grad betragen, kann der Schwellenwert ein Wert sein, der größer als 20 Grad ist, wie zum Beispiel 30 Grad.The vibration determination unit 13 also calculates differences between the recorded angles θ, and when a difference between the angles θ is smaller than a predetermined threshold, it determines that chatter vibration has occurred and outputs the vibration determination information 204 to the command value correcting unit 14 . The threshold value used by the vibration determination unit 13 will now be described. Note that the angles θ from the phase difference calculation unit 12 here are in a range of ±180 degrees be issued. When chatter vibrations have not occurred, since the angles θ have inconstant values in the range of ±180 degrees, the differences between the angles θ have values in a range of +360 degrees. When chatter vibrations have occurred, the differences between the angles θ are zero since the angles θ have a constant value. However, the actual angles θ include errors caused by measurement errors or the like. Thus, when the threshold value is a value sufficiently larger than the errors of the angles θ, the presence or absence of chatter vibrations can be determined. For example, if the errors of angles θ are ±10 degrees, the threshold may be a value greater than 20 degrees, such as 30 degrees.

Alternativ dazu berechnet die Schwingungsbestimmungseinheit 13 eine Standardabweichung der Winkel θ, die in einer Vielzahl von Teilen von wiederholt empfangenen Phasendifferenzinformationen 203 enthalten ist, und bestimmt, dass Ratterschwingungen aufgetreten sind, wenn die Standardabweichung der Winkel θ kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist. 11 ist ein Schaubild zur Erläuterung eines ersten Beispiels der Verarbeitung der in 1 dargestellten Schwingungsbestimmungseinheit 13. Die Schwingungsbestimmungseinheit 13 berechnet die Standardabweichung unter Verwendung der zwischen dem Zeitpunkt t3 und dem Zeitpunkt t4 erhaltenen Winkel θ, um das Vorhandensein oder die Abwesenheit von Ratterschwingungen zu bestimmen. In dem in 11 dargestellten ersten Beispiel ist die Standardabweichung der Winkel θ größer als der Schwellenwert der Standardabweichung. Die Schwingungsbestimmungseinheit 13 kann daher bestimmen, dass keine Ratterschwingungen aufgetreten sind. Darüber hinaus ist 12 ein Diagramm zur Erläuterung eines zweiten Beispiels der Verarbeitung der in 1 dargestellten Schwingungsbestimmungseinheit 13. In dem in 12 dargestellten zweiten Beispiel ist die Standardabweichung der Winkel θ kleiner als der Schwellenwert der Standardabweichung. Die Schwingungsbestimmungseinheit 13 kann daher bestimmen, dass Ratterschwingungen aufgetreten sind.Alternatively, the vibration determination unit 13 calculates a standard deviation of angles θ included in a plurality of pieces of repeatedly received phase difference information 203 and determines that chatter vibration has occurred when the standard deviation of angles θ is smaller than a predetermined threshold. 11 is a diagram for explaining a first example of the processing of the in 1 The vibration determination unit 13 shown in FIG. in the in 11 illustrated first example, the standard deviation of the angles θ is greater than the threshold value of the standard deviation. Therefore, the vibration determination unit 13 can determine that no chatter vibration has occurred. In addition, is 12 a diagram for explaining a second example of the processing of the in 1 illustrated vibration determination unit 13. In the in 12 illustrated second example, the standard deviation of the angles θ is smaller than the threshold value of the standard deviation. Therefore, the vibration determination unit 13 can determine that chatter vibration has occurred.

Nun wird ein Verfahren zur Bestimmung des Schwellenwerts der Standardabweichung erklärt. Wenn Ratterschwingungen auftreten, sind die Differenzen zwischen den Winkeln θ null, da die Winkel θ einen konstanten Wert aufweisen. In den tatsächlichen Winkeln θ sind jedoch Fehler enthalten, die durch Messfehler oder dergleichen verursacht werden. Wenn der Schwellenwert auf einen Wert eingestellt wird, der ausreichend größer als die in den Winkeln θ enthaltenen Fehler ist, kann somit das Vorhandensein oder die Abwesenheit von Ratterschwingungen bestimmt werden. Wenn die Fehler der Winkel θ beispielsweise ±10 Grad betragen, kann der Schwellenwert der Standardabweichung ein Wert sein, der größer als 10 Grad ist, wie zum Beispiel 20 Grad.A method of determining the threshold value of the standard deviation will now be explained. When chatter occurs, the differences between the angles θ are zero since the angles θ have a constant value. However, errors caused by measurement errors or the like are included in the actual angles θ. Thus, when the threshold value is set to a value sufficiently larger than the errors included in the angles θ, the presence or absence of chatter vibrations can be determined. For example, if the errors of the angles θ are ±10 degrees, the standard deviation threshold may be a value greater than 10 degrees, such as 20 degrees.

In einem anderen Beispiel kann die Schwingungsbestimmungseinheit 13 das Vorhandensein oder die Abwesenheit von Ratterschwingungen bestimmen, indem eine Streuung der Winkel θ anstelle der Standardabweichung der Winkel θ verwendet wird, die in der Vielzahl von Teilen von wiederholt empfangenen Phasendifferenzinformationen 203 enthalten sind. Auch in diesem Fall kann der Schwellenwert der Streuung auf die gleiche Weise wie im Fall der Standardabweichung bestimmt werden.In another example, the vibration determination unit 13 may determine the presence or absence of chatter vibrations by using a dispersion of the angles θ instead of the standard deviation of the angles θ included in the plurality of pieces of phase difference information 203 repeatedly received. In this case as well, the threshold value of the scatter can be determined in the same way as in the case of the standard deviation.

In einem nochmals anderen Beispiel kann die Schwingungsbestimmungseinheit 13 die Bestimmung von Ratterschwingungen durchführen, indem eine Differenz zwischen einem Höchstwert und einem Mindestwert der Winkel θ verwendet wird. In diesem Fall berechnet die Schwingungsbestimmungseinheit 13 die Differenz zwischen dem Höchstwert und dem Mindestwert der Winkel θ, die während eines Zeitraums mit einer vorbestimmten Länge erhalten wurden, wobei sie bestimmen kann, dass Ratterschwingungen aufgetreten sind, wenn die berechnete Differenz zwischen dem Höchstwert und dem Mindestwert kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert ist.In still another example, the vibration determination unit 13 may perform the determination of chatter vibrations using a difference between a maximum value and a minimum value of the angles θ. In this case, the vibration determination unit 13 calculates the difference between the maximum value and the minimum value of the angles θ obtained during a period of a predetermined length, and can determine that chatter vibration has occurred when the calculated difference between the maximum value and the minimum value is less than a predetermined threshold.

In einem nochmals anderen Beispiel kann die Schwingungsbestimmungseinheit 13 die Bestimmung von Ratterschwingungen durchführen, indem ein Inferenzmodell verwendet wird, mit dem vorab maschinelles Lernen durchgeführt wird, um das Vorhandensein oder die Abwesenheit von Ratterschwingungen zu bestimmen. 22 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Konfiguration zur Implementierung eines dritten Beispiels der Verarbeitung der in 1 dargestellten Schwingungsbestimmungseinheit 13 zeigt. In dem dritten Beispiel beinhaltet die Schwingungsbestimmungseinheit 13 eine Informationsbeobachtungseinheit 301 und eine Inferenzeinheit 302. Die Informationsbeobachtungseinheit 301 beobachtet die in der Phasendifferenzinformation 203 enthaltenen Winkel θ, deren Anzahl einer vorbestimmten Anzahl von Stichproben entspricht, als Zeitreihendaten, um einen Datensatz 303 zur Inferenz zu generieren. Die Inferenzeinheit 302 gibt den von der Informationsbeobachtungseinheit 301 generierten Datensatz 303 zur Inferenz in das Inferenzmodell ein, mit dem vorab ein maschinelles Lernen durchgeführt wird, um das Vorhandensein oder die Abwesenheit von Ratterschwingungen auszugeben, um eine Schwingungsbestimmungsinformation 204 auszugeben, die das Vorhandensein oder die Abwesenheit von Ratterschwingungen angibt.In still another example, the vibration determination unit 13 may perform the determination of chatter vibrations by using an inference model with which machine learning is performed in advance to determine the presence or absence of chatter vibrations. 22 Fig. 12 is a diagram showing an example of a configuration for implementing a third example of the processing of the 1 illustrated vibration determination unit 13 shows. In the third example, the vibration determination unit 13 includes an information observation unit 301 and an inference unit 302. The information observation unit 301 observes the angles θ contained in the phase difference information 203, the number of which corresponds to a predetermined number of samples, as time series data to generate a data set 303 for inference. The inference unit 302 inputs the data set 303 generated by the information observing unit 301 for inference into the inference model, which is machine learning is performed on in advance to output the presence or absence of chatter vibrations, to output vibration determination information 204 indicating the presence or absence of chatter vibrations.

Die Inferenzeinheit 302 kann ein Inferenzmodell mit einem beliebigen Algorithmus verwenden. Als ein Beispiel wird nun ein Inferenzmodell beschrieben, das ein neuronales Netz verwendet. 23 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Konfiguration eines Inferenzmodells zeigt, das ein neuronales Netz verwendet. In dem in 23 dargestellten Beispiel besteht das neuronale Netz aus einer Eingabeschicht x1, x2, ..., xn, die n Neuronen beinhaltet, einer Zwischenschicht y1, y2, ..., ym, die m Neuronen beinhaltet, und einer Ausgabeschicht z1, die ein Neuron beinhaltet. Obwohl in 23 ein Beispiel dargestellt ist, bei dem die Anzahl der Zwischenschichten eins beträgt, können zwei oder mehr Zwischenschichten vorgesehen sein.The inference unit 302 can use an inference model with any algorithm. As an example, an inference model using a neural network will now be described. 23 Fig. 12 is a diagram showing an example of configuration of an inference model using a neural network. in the in 23 In the example shown, the neural network consists of an input layer x1, x2, ..., xn, which contains n neurons, an intermediate layer y1, y2, ..., ym, which contains m neurons, and an output layer z1, which contains one neuron . Although in 23 For example, when the number of intermediate layers is one, two or more intermediate layers may be provided.

Die Eingabeschicht x1, x2, ..., xn ist mit der Zwischenschicht y1, y2, ..., ym verbunden, und die Zwischenschicht y1, y2, ..., ym ist mit der Ausgabeschicht z1 verbunden. Es ist zu beachten, dass es sich bei den Verbindungen zwischen der Eingabeschicht und der Zwischenschicht, die in 23 dargestellt sind, um ein Beispiel handelt und dass jede Eingabeschicht x1, x2, ..., xn mit jeder Zwischenschicht y1, y2, ..., ym verbunden sein kann.The input layer x1, x2, ..., xn is connected to the intermediate layer y1, y2, ..., ym, and the intermediate layer y1, y2, ..., ym is connected to the output layer z1. It should be noted that the connections between the input layer and the intermediate layer, which are in 23 are shown is an example and that each input layer x1, x2, ..., xn can be connected to each intermediate layer y1, y2, ..., ym.

In dem in 23 dargestellten Fall eines neuronalen Netzes mit drei Schichten werden, wenn eine Vielzahl von Eingaben in die Eingabeschicht x1, x2, ..., xn eingegeben wird, deren Werte mit Gewichtungen A1 bis Aa multipliziert und anschließend in die Zwischenschicht y1, y2, ..., ym eingegeben. Die in die Zwischenschicht y1, y2, ..., ym eingegebenen Werte werden weiterhin mit Gewichtungen B1 bis Bb multipliziert und anschließend in die Ausgabeschicht z1 eingegeben und aus der Ausgabeschicht z1 ausgegeben. Es ist zu beachten, dass sowohl a als auch b natürliche Zahlen sind und dass in dem in 23 dargestellten Beispiel gilt: b=m. Das ausgegebene Ergebnis variiert in Abhängigkeit von den Werten der Gewichtungen A1 bis Aa und B1 bis Bb.in the in 23 In the illustrated case of a three-layer neural network, when a plurality of inputs are input to the input layer x1, x2, ..., xn, their values are multiplied by weights A1 to Aa, and then to the intermediate layer y1, y2, ... , ym entered. The values input to the intermediate layer y1, y2, ..., ym are further multiplied by weights B1 to Bb and then input to the output layer z1 and output from the output layer z1. Note that both a and b are natural numbers and that in the in 23 example shown applies: b=m. The returned result varies depending on the values of the weights A1 to Aa and B1 to Bb.

24 ist ein Diagramm, das eine funktionelle Konfiguration einer lernenden Vorrichtung 400 zeigt, die das Inferenzmodell erlernt, das von der in 22 dargestellten Schwingungsbestimmungseinheit 13 verwendet wird. Die lernende Vorrichtung 400 beinhaltet eine Datengewinnungseinheit 401 und eine lernende Verarbeitungseinheit 402. 24 FIG. 4 is a diagram showing a functional configuration of a learning device 400 that learns the inference model adopted by FIG 22 illustrated vibration determination unit 13 is used. The learning device 400 includes a data acquisition unit 401 and a learning processing unit 402.

Die Datengewinnungseinheit 401 erhält einen Datensatz 304 zum Lernen, der eine Phasendifferenzinformation 203, die während der tatsächlichen Bearbeitung gewonnen wird, und eine Information 305 bezüglich des Vorhandenseins / der Abwesenheit von Ratterschwingungen, die das Vorhandensein oder die Abwesenheit von Ratterschwingungen angibt, auf miteinander assoziierte Weise beinhaltet. Das Vorhandensein und die Abwesenheit von Ratterschwingungen können ausgedrückt werden, indem in Abhängigkeit davon, ob Ratterschwingungen aufgetreten sind oder nicht, verschiedene numerische Werte verwendet werden. Beispielsweise kann ein numerischer Wert „1“ verwendet werden, wenn Ratterschwingungen aufgetreten sind, und ein numerischer Wert „0“ kann verwendet werden, wenn keine Ratterschwingungen aufgetreten sind. Es ist zu beachten, dass für die Information 305 bezüglich des Vorhandenseins / der Abwesenheit von Ratterschwingungen, die in dem Datensatz 304 zum Lernen enthalten ist, zum Beispiel ein Bestimmungsergebnis verwendet werden kann, das durch die Beurteilung einer bearbeiteten Oberfläche nach der Bearbeitung erhalten wird.The data obtaining unit 401 obtains a data set 304 for learning which includes phase difference information 203 obtained during actual machining and chatter presence/absence information 305 indicating the presence or absence of chatter in an associated manner contains. The presence and absence of chatter vibration can be expressed by using different numerical values depending on whether chatter vibration has occurred or not. For example, a numeric value "1" may be used when chatter vibration has occurred and a numeric value "0" may be used when chatter vibration has not occurred. Note that the information 305 on the presence/absence of chatter vibrations included in the data set 304 for learning can use, for example, a determination result obtained by evaluating a machined surface after machining.

Die lernende Verarbeitungseinheit 402 führt einen Lernvorgang aus, indem sie die in dem Datensatz 304 zum Lernen enthaltene Phasendifferenzinformation 203 als Eingabedaten verwendet. Die lernende Verarbeitungseinheit 402 führt ein so genanntes überwachtes Lernen durch, sodass sich die Ausgabe des Inferenzmodells mit dem numerischen Wert der Information 3-5 bezüglich des Vorhandenseins / der Abwesenheit von Ratterschwingungen deckt. Die lernende Verarbeitungseinheit 402 erlernt das Inferenzmodell, das einen dem Vorhandensein oder der Abwesenheit von Ratterschwingungen entsprechenden Ausgabewert ausgibt, wenn die Phasendifferenzinformation 203 eingegeben wird, indem die Gewichtungen A1 bis Aa und B1 bis Bb derart eingestellt werden, dass sich der Wert, der durch die Ausgabeschicht ausgegeben wird, wenn die Phasendifferenzinformation 203 in die Eingabeschicht eingegeben wird, später dem numerischen Wert annähert, der das Vorhandensein oder die Abwesenheit von Ratterschwingungen angibt.The learning processing unit 402 performs a learning operation using the phase difference information 203 included in the data set 304 for learning as input data. The learning processing unit 402 performs so-called supervised learning so that the output of the inference model coincides with the numerical value of the chatter vibration presence/absence information 3-5. The learning processing unit 402 learns the inference model that outputs an output value corresponding to the presence or absence of chatter vibrations when the phase difference information 203 is input, by adjusting the weights A1 to Aa and B1 to Bb so that the value represented by the output layer when the phase difference information 203 is input to the input layer later approaches the numerical value indicating the presence or absence of chatter vibrations.

Die lernende Verarbeitungseinheit 402 kann das Fehlerrückführungsverfahren als Verfahren zum überwachten Lernen verwenden, das zum Erlernen des Inferenzmodells verwendet wird. Darüber hinaus kann die lernende Verarbeitungseinheit 402 Verfahren wie z.B. ein „Abbruch“-Verfahren, das beim Lernen auf zufällige Weise Neuronen entfernt, und ein „Frühstopp“-Verfahren verwenden, das Fehler überwacht und das Lernen frühzeitig beendet, um die Generalisierungsleistung des Inferenzmodells zu verbessern. Die lernende Verarbeitungseinheit 402 gibt das Inferenzmodell, bei dem der Lernvorgang abgeschlossen ist, als erlerntes Inferenzmodell aus. Das von der lernenden Verarbeitungseinheit 402 ausgegebene erlernte Inferenzmodell kann von der in 22 dargestellten Inferenzeinheit 302 verwendet werden.The learning processing unit 402 may use the error feedback method as the supervised learning method used to learn the inference model. In addition, the learning processing unit 402 may use methods such as a "kill" method that randomly removes neurons during learning and a "stop early" method that monitors for errors and stops learning early to improve the generalization performance of the inference model improve. The learning processing unit 402 outputs the inference model that has completed learning as a learned inference model. The learned inference model output by the learning processing unit 402 can be derived from the in 22 shown inference unit 302 can be used.

Obwohl oben ein Fall beschrieben wurde, bei dem ein neuronales Netz für das Inferenzmodell verwendet wird, können andere bekannte Verfahren, wie z.B. ein rekurrentes neuronales Netz (RNN), ein langes Kurzzeitgedächtnis (Long Short-Term Memory, LSTM) und eine Support Vector Machine (SVM) zum Aufbau eines Inferenzmodells verwendet werden.Although a case where a neural network is used for the inference model has been described above, other known methods such as a recurrent neural network (RNN) can be used Long Short-Term Memory (LSTM) and a Support Vector Machine (SVM) are used to build an inference model.

Beim Empfang der Schwingungsbestimmungsinformation 204 von der Schwingungsbestimmungseinheit 13 gibt die Befehlswert-Korrektureinheit 14 ein Korrektursignal 205 aus, das die Antriebssteuerungseinheit 15 anweist, den Betriebsbefehl 208 zu ändern. Das Korrektursignal 205 ist ein Signal zur Änderung des Drehzahlbefehls für die Hauptwelle 101 um eine vorbestimmte Rate in Abhängigkeit von der aktuellen Hauptwellendrehzahl.Upon receiving the vibration determination information 204 from the vibration determination unit 13, the command value correction unit 14 outputs a correction signal 205 instructing the drive control unit 15 to change the operation command 208. The correction signal 205 is a signal to change the speed command for the mainshaft 101 by a predetermined rate depending on the current mainshaft speed.

Alternativ dazu kann das Korrektursignal 205 ein Signal zur Veränderung der Drehzahl der Hauptwelle 101 sein, sodass diese gleich 1/Ganzzahl der Resonanzfrequenz einer Maschinenstruktur ist, die vorab durch Finite-Elemente-Analysis berechnet wurde. Es ist zu beachten, dass ein Wert, der durch einen vorab durchgeführten Versuch anstatt durch eine Finite-Elemente-Analyse identifiziert wird, als Resonanzfrequenz der Maschinenstruktur verwendet werden kann.Alternatively, the correction signal 205 may be a signal for changing the speed of the main shaft 101 so that it is equal to 1/integer of the resonant frequency of a machine structure previously calculated by finite element analysis. It should be noted that a value identified by a preliminary experiment rather than a finite element analysis can be used as the resonant frequency of the machine structure.

Gemäß einer weiteren Alternative kann das Korrektursignal 205 ein Signal zum Ändern eines Drehzahlbefehlswerts für die Vorschubwelle 102 um eine vorbestimmte Rate sein. Insbesondere kann das Korrektursignal 205 ein Signal zur Senkung des Drehzahlbefehlswerts für die Vorschubwelle 102 sein, sodass der Motorstrom der Vorschubwelle 102 kleiner als ein vorbestimmter Referenzwert wird.According to another alternative, the correction signal 205 may be a signal to change a speed command value for the feed shaft 102 by a predetermined rate. Specifically, the correction signal 205 may be a signal for decreasing the speed command value for the feed shaft 102 so that the motor current of the feed shaft 102 becomes smaller than a predetermined reference value.

Wie oben beschrieben, werden gemäß der ersten Ausführungsform die Zeitreihendaten einer Vielzahl von Arten von Zustandsgrößen auf Basis des Sensorsignals 200 generiert, das aus der Detektion von Schwingungen des Werkzeugs oder des Werkstücks resultiert, die an der Werkzeugmaschine 100 angebracht sind. Anschließend wird eine dimensionslose Größe, die eine Vielzahl von Arten von Zustandsgrößen in einem Zustandsraum angibt, als Reaktion auf jedes Zeitsignal 207 generiert, und die Phasendifferenzinformation 203, die den Winkel θ angibt, bei dem es sich um die Differenz zwischen den Phasen der dimensionslosen Größen handelt, wird berechnet. Das Auftreten von Ratterschwingungen in der Werkzeugmaschine 100 wird auf Basis der Veränderung der Phasendifferenzinformation 203 bestimmt.As described above, according to the first embodiment, the time-series data of a plurality of types of state quantities are generated based on the sensor signal 200 resulting from detection of vibration of the tool or the workpiece attached to the machine tool 100 . Subsequently, a dimensionless quantity indicating a plurality of kinds of state quantities in a state space is generated in response to each timing signal 207, and the phase difference information 203 indicating the angle θ which is the difference between the phases of the dimensionless quantities acts is calculated. The occurrence of chatter vibrations in the machine tool 100 is determined based on the change in the phase difference information 203 .

Da zur Bestimmung von Ratterschwingungen keine Frequenzanalyse im Sinne der FFT verwendet wird, kann die numerische Steuervorrichtung 1 eine ausreichende Frequenzauflösung zur Bestimmung von Ratterschwingungen ohne Beschränkung der Datengewinnungszeit erhalten. Somit wird die für die Bestimmung von Ratterschwingungen erforderliche Zeit, d.h. die Zeit vom Auftreten von Ratterschwingungen bis zur Bestimmung der Ratterschwingungen, verkürzt werden. Somit wird auch die Zeit vom Auftreten von Ratterschwingungen bis zur Reduktion von Ratterschwingungen verkürzt, was eine Reduktion von Ratterschwingungen mit hoher Geschwindigkeit ermöglicht.Since frequency analysis in terms of FFT is not used to determine chatter vibrations, the numerical controller 1 can obtain sufficient frequency resolution for determining chatter vibrations without limiting the data acquisition time. Thus, the time required for the determination of chatter vibrations, i.e., the time from the occurrence of chatter vibrations to the determination of the chatter vibrations, will be shortened. Thus, the time from the occurrence of chatter vibrations to the reduction of chatter vibrations is also shortened, enabling high-speed chatter vibration reduction.

Darüber hinaus werden in der numerischen Steuervorrichtung 1 die Ratterschwingungen auf Basis der Phasendifferenzinformation 203 bestimmt, bei der es sich um eine dimensionslose Größe handelt. Beispiele für herkömmliche Verfahren beinhalten ein Verfahren zur Bestimmung von Ratterschwingungen auf Basis der Amplitude der Ratterschwingungen. In dem Fall, dass die Amplitude von Ratterschwingungen verwendet wird, variiert die Höhe der Amplitude in Abhängigkeit von den Bearbeitungsbedingungen, weshalb ein Schwellenwert der Amplitude in Abhängigkeit von den Bearbeitungsbedingungen bereitgestellt werden muss. Im Gegensatz dazu kann die numerische Steuervorrichtung 1, die Ratterschwingungen auf Basis der Phasendifferenzinformation 203 bestimmt, bei der es sich um eine dimensionslose Größe handelt, die Ratterschwingungen unabhängig von den Bearbeitungsbedingungen bestimmen, was die Notwendigkeit beseitigt, einen Schwellenwert in Abhängigkeit von den Bearbeitungsbedingungen bereitstellen zu müssen.Furthermore, in the numerical controller 1, the chatter vibrations are determined based on the phase difference information 203, which is a dimensionless quantity. Examples of conventional methods include a method of determining chatter vibrations based on the amplitude of chatter vibrations. In the case that the amplitude of chatter vibrations is used, the magnitude of the amplitude varies depending on the machining conditions, so a threshold value of the amplitude depending on the machining conditions must be provided. In contrast, the numerical controller 1 that determines chatter vibrations based on the phase difference information 203, which is a dimensionless quantity, can determine the chatter vibrations regardless of the machining conditions, eliminating the need to provide a threshold value depending on the machining conditions have to.

Obwohl die Werkzeugmaschine 100 gemäß der ersten Ausführungsform eine Konfiguration aufweist, bei der das Werkstück an der Hauptwelle 101 platziert ist, können ähnliche Wirkungen auch in einem Fall erzielt werden, in dem ein Werkzeug an der Hauptwelle 101 platziert ist, wie dies z.B. bei einer Fräsmaschine und einem Werkzeugschwenkschlitten der Fall ist.Although the machine tool 100 according to the first embodiment has a configuration in which the workpiece is placed on the main shaft 101, similar effects can also be obtained in a case where a tool is placed on the main shaft 101, such as a milling machine and a tool swivel slide is the case.

Obwohl in der ersten Ausführungsform eine Konfiguration verwendet wird, bei der ein einziger Sensor 103 verwendet wird, können darüber hinaus Sensoren 103 an einer Vielzahl von Positionen der Werkzeugmaschine 100 vorgesehen sein. In diesem Fall kann die Bestimmung des Auftretens von Ratterschwingungen erfolgen, indem die anhand der ersten Ausführungsform beschriebene Verarbeitung für alle Sensoren 103 durchgeführt wird, die vorgesehen sind. In dem Fall, dass die Sensoren 103 an einer Vielzahl von Positionen vorgesehen sind, können Ratterschwingungen, die während der Bearbeitung an einer Vielzahl von Positionen auftreten, bestimmt und reduziert werden.Moreover, although a configuration using a single sensor 103 is employed in the first embodiment, sensors 103 may be provided at a plurality of positions of the machine tool 100 . In this case, the determination of the occurrence of chatter vibrations can be made by performing the processing described in the first embodiment for all the sensors 103 that are provided. In the case where the sensors 103 are provided at a plurality of positions, chatter vibrations occurring at a plurality of positions during machining can be detected and reduced.

Es ist zu beachten, dass es sich bei den in der Werkzeugmaschine 100 vorgesehenen Sensoren 103 um zwei oder mehr Arten von Sensoren 103 handeln kann, die Schwingungen detektieren, und dass ein Sensorsignal 200, das zwei oder mehr Arten von Zustandsgrößen beinhaltet, an die Filterverarbeitungseinheit 10 ausgegeben werden kann. In diesem Fall kann die Sensorsignal-Verarbeitungseinheit 11 zwei Arten von Sensorausgaben als erste Zustandsgröße und zweite Zustandsgröße verwenden. Die direkte Messung der zweiten Zustandsgröße durch einen Sensor 103 ermöglicht es, dass die Bestimmung von Ratterschwingungen durchgeführt werden kann, ohne von mit der Differenzierung oder Integration einhergehenden Quantisierungsfehlern beeinflusst zu werden.It should be noted that the sensors 103 provided in the machine tool 100 may be two or more types of sensors 103 that detect vibration, and one sensor signal 200 that contains two or more Includes types of state variables that can be output to the filter processing unit 10 . In this case, the sensor signal processing unit 11 can use two kinds of sensor outputs as the first state quantity and the second state quantity. The direct measurement of the second state variable by a sensor 103 enables the determination of chatter vibrations to be carried out without being influenced by quantization errors associated with differentiation or integration.

Obwohl die Sensorsignal-Verarbeitungseinheit 11 in der ersten Ausführungsform zwei Arten von Zustandsgrößen extrahiert, können drei oder mehr Arten von Zustandsgrößen extrahiert werden.Although the sensor signal processing unit 11 extracts two types of state quantities in the first embodiment, three or more types of state quantities may be extracted.

Zweite Ausführungsform.Second embodiment.

In der ersten Ausführungsform wird ein Beispiel beschrieben, bei dem die Anzahl der Klingen des Werkzeugs eins beträgt. In einer zweiten Ausführungsform wird eine Konfiguration zum Bestimmen des Auftretens von Ratterschwingungen in einem Fall beschrieben, in dem die Anzahl der Klingen eines Werkzeugs zwei oder mehr beträgt.In the first embodiment, an example in which the number of blades of the tool is one is described. In a second embodiment, a configuration for determining occurrence of chatter vibration in a case where the number of blades of a tool is two or more will be described.

13 ist ein Diagramm, das eine funktionelle Konfiguration einer numerischen Steuervorrichtung 2 gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt. Die numerische Steuervorrichtung 2 beinhaltet die Filterverarbeitungseinheit 10, die Sensorsignal-Verarbeitungseinheit 11, die Phasendifferenz-Berechnungseinheit 12, die Schwingungsbestimmungseinheit 13, die Befehlswert-Korrektureinheit 14, die Antriebssteuerungseinheit 15, eine Zeitsignal-Generierungseinheit 16-1 und eine Werkzeuginformations-Aufzeichnungseinheit 17. 13 12 is a diagram showing a functional configuration of a numerical control device 2 according to the second embodiment. The numerical controller 2 includes the filter processing unit 10, the sensor signal processing unit 11, the phase difference calculation unit 12, the vibration determination unit 13, the command value correction unit 14, the drive control unit 15, a timing signal generation unit 16-1, and a tool information recording unit 17.

Die numerische Steuervorrichtung 2 beinhaltet zusätzlich zu der Konfiguration der numerischen Steuervorrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform die Werkzeuginformations-Aufzeichnungseinheit 17, die eine Werkzeuginformation 210 ausgibt, und die Zeitsignal-Generierungseinheit 16-1 anstatt der Zeitsignal-Generierungseinheit 16 der numerischen Steuervorrichtung 1. Im Folgenden werden im Wesentlichen Unterschiede zu der numerischen Steuervorrichtung 1 beschrieben.The numerical control device 2 includes, in addition to the configuration of the numerical control device 1 according to the first embodiment, the tool information recording unit 17 that outputs tool information 210 and the time signal generation unit 16-1 instead of the time signal generation unit 16 of the numerical control device 1. Next differences from the numerical control device 1 will be mainly described.

Die Werkzeuginformations-Aufzeichnungseinheit 17 zeichnet die Werkzeuginformation 210 auf, bei der es sich um eine Information zu dem an der Werkzeugmaschine 100 montierten Werkzeug handelt, und gibt die aufgezeichnete Werkzeuginformation 210 an die Zeitsignal-Generierungseinheit 16-1 aus. Die Werkzeuginformation 210 beinhaltet wenigstens eine Information, welche die Anzahl der Klingen des Werkzeugs angibt. Die Werkzeuginformation 210 kann ferner eine Information beinhalten, die den Werkzeugtyp, wie z.B. ein Langlochfräser, ein Schneidwerkzeug, und die Form des Werkzeugs, wie z.B. eine Werkzeuglänge und einen Werkzeugdurchmesser, angibt. Es ist zu beachten, dass in einem Fall, in dem nur ein Drehmeißel an der Werkzeugmaschine 100 angebracht ist, die Werkzeuginformations-Aufzeichnungseinheit 17 die Werkzeuginformation 210 ausgibt, die angibt, dass die Anzahl der Klingen des Werkzeugs eins beträgt. Auch in dem Fall, dass ein Drehmeißel an der Werkzeugmaschine 100 angebracht ist, ist jedoch die Anzahl der Klingen die gleiche wie die Anzahl der Werkzeuge, wenn eine Vielzahl von Werkzeugen gleichzeitig verwendet wird, um einen Schneidvorgang auszuführen. Beispielsweise gibt in einem Fall, in dem die Werkzeugmaschine 100 eine untere Werkzeugauflage und eine obere Werkzeugauflage beinhaltet und die Bearbeitung mit einem an der unteren Werkzeugauflage angebrachten Drehmeißel und einem an der oberen Werkzeugauflage angebrachten Drehmeißel durchführt, die Werkzeuginformations-Aufzeichnungseinheit 17 die Werkzeuginformation 210 aus, die angibt, dass die Anzahl der Klingen zwei beträgt.The tool information recording unit 17 records the tool information 210, which is information about the tool mounted on the machine tool 100, and outputs the recorded tool information 210 to the timing signal generation unit 16-1. The tool information 210 includes at least information indicating the number of blades of the tool. The tool information 210 may further include information indicating the type of tool such as a slot mill, a cutting tool, and the shape of the tool such as a tool length and a tool diameter. Note that in a case where only one turning tool is attached to the machine tool 100, the tool information recording unit 17 outputs the tool information 210 indicating that the number of blades of the tool is one. However, even in the case that a turning tool is attached to the machine tool 100, the number of blades is the same as the number of tools when a plurality of tools are used simultaneously to perform a cutting operation. For example, in a case where the machine tool 100 includes a lower tool rest and an upper tool rest, and performs machining with a turning tool attached to the lower tool rest and a turning tool attached to the upper tool rest, the tool information recording unit 17 outputs the tool information 210, indicating that the number of blades is two.

Die Zeitsignal-Generierungseinheit 16-1 bestimmt auf Basis des von der Antriebssteuerungseinheit 15 ausgegebenen Hauptwellen-Betriebsbefehls 206 und der von der Werkzeuginformations-Aufzeichnungseinheit 17 ausgegebenen Werkzeuginformation 210, dass der Hauptwellenwinkel einen vorbestimmten Winkel passiert hat, und gibt zum Zeitpunkt der Bestimmung ein Zeitsignal 207 an die Phasendifferenz-Berechnungseinheit 12 aus.The timing signal generation unit 16-1 determines that the main shaft angle has passed a predetermined angle based on the main shaft operation command 206 output from the drive control unit 15 and the tool information 210 output from the tool information recording unit 17, and outputs a timing signal 207 at the time of the determination to the phase difference calculation unit 12 .

Nun werden Einzelheiten der Verarbeitung der Zeitsignal-Generierungseinheit 16-1 erläutert. Nachfolgend wird ein Fall beschrieben, in dem Werkzeuge, bei denen die Anzahl der Klingen α beträgt, an der Hauptwelle 101 angebracht sind. α ist eine natürliche Zahl gleich oder größer als zwei.Details of the processing of the timing signal generation unit 16-1 will now be explained. A case where tools in which the number of blades is α is attached to the main shaft 101 will be described below. α is a natural number equal to or greater than two.

Zunächst wird ein Fall von α=2 erläutert. 14 ist ein Schaubild, das ein erstes Beispiel der Beziehung zwischen dem Zeitsignal 207, das von der in 13 dargestellten Zeitsignal-Generierungseinheit 16-1 ausgegeben wird, und dem Winkelbefehl für die Hauptwelle 101 zeigt. Der Winkelbefehl ist ein Signal mit einem Wert zwischen 0 Grad und 360 Grad, wobei der Wert beim Erreichen von 360 Grad zu 0 Grad zurückkehrt. Das Zeitsignal 207 wird jedes Mal dann ausgegeben, wenn der Winkelbefehl für die Hauptwelle 101 einen Winkel ψ1 und einen Winkel ψ2 passiert, bei denen es sich um eine Vielzahl von vorbestimmten Winkeln handelt. Somit wird das Zeitsignal 207 während einer Umdrehung der Hauptwelle 101 zwei Mal ausgegeben, was der Anzahl der Klingen entspricht. Bei dem Winkel ψ1 kann es sich um jeden Winkel handeln, solang der Winkel ψ1 an einer Position in einer Umdrehung der Hauptwelle 101 definiert ist. Beispielsweise kann der Winkel ψ1 der Hauptwellenwinkel in der Hauptwellenausrichtung sein. Ferner ist die Differenz zwischen dem Winkel ψ1 und dem Winkel ψ2 ein Wert, der erhalten wird, indem 360 Grad durch zwei dividiert wird, was die Anzahl der Werkzeugklingen ist, d.h. ψ2-ψ1=180 Grad.First, a case of α=2 will be explained. 14 Fig. 12 is a diagram showing a first example of the relationship between the timing signal 207 obtained from Fig 13 illustrated timing signal generation unit 16-1 and the angle command for the main shaft 101. FIG. The angle command is a signal with a value between 0 degrees and 360 degrees, returning to 0 degrees when 360 degrees is reached. The timing signal 207 is output every time the angle command for the main shaft 101 passes an angle ψ1 and an angle ψ2, which are a plurality of predetermined angles. Thus, the timing signal 207 is output twice during one revolution of the main shaft 101, which corresponds to the number of blades. The angle ψ1 can be any angle as long as the angle ψ1 is at a position in one revolution of the main shaft 101 is defined. For example, the angle ψ1 can be the main shaft angle in the main shaft orientation. Further, the difference between the angle ψ1 and the angle ψ2 is a value obtained by dividing 360 degrees by two, which is the number of tool blades, ie ψ2-ψ1=180 degrees.

Anschließend wird ein Fall beschrieben, in dem α jede natürliche Zahl ist. 15 ist ein Schaubild, das ein zweites Beispiel der Beziehung zwischen dem Zeitsignal 207, das von der in 13 dargestellten Zeitsignal-Generierungseinheit 16-1 ausgegeben wird, und dem Winkelbefehl für die Hauptwelle zeigt. Das Zeitsignal 207 wird jedes Mal dann ausgegeben, wenn der Winkelbefehl für die Hauptwelle 101 die Winkel ψβ passiert. β ist eine natürliche Zahl gleich oder größer als zwei und gleich oder kleiner als α. Das Zeitsignal 207 wird während einer Umdrehung der Hauptwelle 101 α Mal ausgegeben. Bei ψ1 kann es sich um jeden Winkel handeln, der an einer Position in einer Umdrehung der Hauptwelle 101 definiert ist. Es gibt eine Einschränkung zwischen ψ1 und ψβ-1, wie sie durch die untenstehende Formel (2) ausgedrückt wird. Anders ausgedrückt gibt die Zeitsignal-Generierungseinheit 16-1 das Zeitsignal 207 jedes Mal dann aus, wenn sich die Hauptwelle 101 um einen Winkel dreht, der erhalten wird, indem 360 Grad durch die Anzahl α von Klingen dividiert wird.
[Formel 2] φ β − φ β − 1 = 360 α

Figure DE112020001795T5_0002
Then, a case where α is any natural number will be described. 15 FIG. 12 is a diagram showing a second example of the relationship between the timing signal 207 obtained from FIG 13 shown timing signal generation unit 16-1 and the angle command for the main shaft. The timing signal 207 is output every time the angle command for the main shaft 101 passes the angles ψ β . β is a natural number equal to or larger than two and equal to or smaller than α. The timing signal 207 is output α times during one revolution of the main shaft 101 . ψ1 can be any angle defined at a position in one revolution of the main shaft 101 . There is a constraint between ψ1 and ψβ-1 as expressed by formula (2) below. In other words, the timing signal generation unit 16-1 outputs the timing signal 207 every time the main shaft 101 rotates through an angle obtained by dividing 360 degrees by the number α of blades.
[Formula 2] φ β − φ β − 1 = 360 a
Figure DE112020001795T5_0002

Es ist zu beachten, dass die Zeitsignal-Generierungseinheit 16-1 das Zeitsignal 207 generieren kann, indem sie den Drehzahlbefehl für die Hauptwelle 101 verwendet, der in dem Hauptwellen-Betriebsbefehl 206 enthalten ist. In diesem Fall generiert die Zeitsignal-Generierungseinheit 16-1 das Zeitsignal 207 zu jedem Zeitpunkt T2, der unter Verwendung der untenstehenden Formel (3) basierend auf einem Drehzahlbefehl S (U/min) für die Hauptwelle 101 berechnet wird.
[Formel 3] T2 = 60 S × α

Figure DE112020001795T5_0003
Note that the timing signal generation unit 16 - 1 may generate the timing signal 207 by using the main shaft rotation speed command 101 included in the main shaft operation command 206 . In this case, the timing signal generation unit 16-1 generates the timing signal 207 every time T2 calculated using the formula (3) below based on a rotation speed command S (rpm) for the main shaft 101.
[Formula 3] T2 = 60 S × a
Figure DE112020001795T5_0003

Wie oben anhand der zweiten Ausführungsform beschrieben, kann, da das Zeitsignal 207 auf Basis der Werkzeuginformation 210 generiert wird, die für die Bestimmung von Ratterschwingungen benötigte Zeit, d.h. die Zeit vom Auftreten von Ratterschwingungen bis zur Bestimmung des Auftretens der Ratterschwingungen, auf eine ähnliche Weise wie bei der ersten Ausführungsform verkürzt werden, selbst wenn die Anzahl der Klingen der an der Werkzeugmaschine 100 angebrachten Werkzeuge mehr als eins beträgt.As described above in the second embodiment, since the timing signal 207 is generated based on the tool information 210, the time required for the determination of chatter vibration, ie, the time from the occurrence of chatter vibration to the determination of the occurrence of chatter vibration, can be determined in a similar manner can be shortened as in the first embodiment even if the number of blades of the tools mounted on the machine tool 100 is more than one.

Es ist zu beachten, dass in dem Fall, dass die Anzahl der Klingen eins beträgt, die numerische Steuervorrichtung 2 die Ratterschwingungen bestimmen und reduzieren kann, indem eine Verarbeitung ähnlich wie in der numerischen Steuervorrichtung 1 vorgenommen wird.It should be noted that in the case where the number of blades is one, the numerical controller 2 can determine and reduce the chatter vibration by processing similarly to the numerical controller 1 .

Dritte Ausführungsform.Third embodiment.

16 ist ein Diagramm, das eine funktionelle Konfiguration einer numerischen Steuervorrichtung 3 gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt. Die numerische Steuervorrichtung 3 beinhaltet die Filterverarbeitungseinheit 10, die Sensorsignal-Verarbeitungseinheit 11, die Phasendifferenz-Berechnungseinheit 12, die Schwingungsbestimmungseinheit 13, die Befehlswert-Korrektureinheit 14, die Antriebssteuerungseinheit 15 und eine Zeitsignal-Generierungseinheit 16-2. Die numerische Steuervorrichtung 3 beinhaltet die Zeitsignal-Generierungseinheit 16-2 anstelle der Zeitsignal-Generierungseinheit 16 der numerischen Steuervorrichtung 1. Im Folgenden werden im Wesentlichen Unterschiede zu der numerischen Steuervorrichtung 1 beschrieben. 16 12 is a diagram showing a functional configuration of a numerical control device 3 according to a third embodiment. The numerical controller 3 includes the filter processing unit 10, the sensor signal processing unit 11, the phase difference calculation unit 12, the vibration determination unit 13, the command value correction unit 14, the drive control unit 15, and a timing signal generation unit 16-2. The numerical control device 3 includes the timing signal generation unit 16-2 instead of the timing signal generation unit 16 of the numerical control device 1. Differences from the numerical control device 1 will be mainly described below.

Die Werkzeugmaschine 100 beinhaltet zusätzlich zu der in der ersten Ausführungsform beschriebenen Konfiguration einen Winkelinformationssensor 104, der an der Hauptwelle 101 angebracht ist. Der Winkelinformationssensor 104 ist ein Sensor, der den Hauptwellenwinkel misst, wobei dafür beispielsweise ein Codierer, ein Potentiometersensor oder dergleichen verwendet werden kann. Die Winkelinformation 211 ist ein Signal, das wenigstens einen tatsächlich gemessenen Wert des vom Winkelinformationssensor 104 gemessenen Hauptwellenwinkels beinhaltet. Der Winkelinformationssensor 104 gibt die generierte Winkelinformation 211 an die numerische Steuervorrichtung 3 aus.The machine tool 100 includes an angular information sensor 104 attached to the main shaft 101 in addition to the configuration described in the first embodiment. The angle information sensor 104 is a sensor that measures the main shaft angle, for which an encoder, a potentiometer sensor, or the like can be used, for example. The angle information 211 is a signal including at least an actually measured value of the main shaft angle measured by the angle information sensor 104 . The angle information sensor 104 outputs the generated angle information 211 to the numerical control device 3 .

Die Zeitsignal-Generierungseinheit 16-2 generiert ein Zeitsignal 207 auf Basis des in der Winkelinformation 211 enthaltenen tatsächlich gemessenen Werts des Hauptwellenwinkels. Das Verfahren, mit dem die Zeitsignal-Generierungseinheit 16-2 das Zeitsignal 207 generiert, ist jenem in der ersten Ausführungsform ähnlich, mit der Ausnahme, dass der tatsächlich gemessene Wert des Hauptwellenwinkels anstelle des Winkelbefehls für die Hauptwelle 101 verwendet wird.The time signal generation unit 16 - 2 generates a time signal 207 based on the actually measured value of the main shaft angle included in the angle information 211 . The method by which the timing signal generation unit 16 - 2 generates the timing signal 207 is similar to that in the first embodiment except that the actually measured value of the main shaft angle is used instead of the angle command for the main shaft 101 .

Es ist zu beachten, dass der Winkelinformationssensor 104 ein Sensor sein kann, der einen tatsächlich gemessenen Wert der Hauptwellendrehzahl detektiert. In diesem Fall ist der Winkelinformationssensor 104 ein Winkelgeschwindigkeitssensor. Die Zeitsignal-Generierungseinheit 16-2 kann das Zeitsignal 207 auf Basis des tatsächlich gemessenen Werts der Hauptwellendrehzahl anstatt auf Basis des Winkelbefehls für die Hauptwelle 101 generieren. Die Zeitsignal-Generierungseinheit 16-2 gibt das Zeitsignal 207 zu jedem Zeitpunkt T3 aus, der berechnet wird, indem der Anfangszeitpunkt t0 als Bezugszeitpunkt festgelegt wird und indem die unten beschriebene Formel (4) verwendet wird, die auf einem tatsächlich gemessenen Wert Sref (U/min) der Hauptwellendrehzahl basiert.
[Formel 4] T3 = 60 S r e f

Figure DE112020001795T5_0004
Note that the angle information sensor 104 may be a sensor that detects an actually measured value of the main shaft rotation speed. In this case, the angular information sensor 104 is an angular velocity sensor. The time signal generation unit 16-2 can time generate signal 207 based on the actually measured output shaft speed value instead of the output shaft 101 angle command. The timing signal generation unit 16-2 outputs the timing signal 207 at each time point T3, which is calculated by setting the initial time point t0 as a reference time point and using the formula (4) described below based on an actually measured value Sref (U /min) based on the main shaft speed.
[Formula 4] T3 = 60 S right e f
Figure DE112020001795T5_0004

Wie oben beschrieben, wird gemäß der dritten Ausführungsform das Zeitsignal 207 auf Basis des tatsächlich gemessenen Werts des Hauptwellenwinkels generiert. Somit kann das Zeitsignal 207 erzeugt werden, ohne durch Fehler bei der Verfolgung der Kontrolle beeinflusst zu werden, die zwischen dem Winkelbefehl für die Hauptwelle 101 und dem tatsächlichen Winkel entstehen. Die numerische Steuervorrichtung 3 kann daher die zur Bestimmung von Ratterschwingungen erforderliche Zeit, d.h. die Zeit vom Auftreten der Ratterschwingungen bis zur Bestimmung des Auftretens der Ratterschwingungen, auf ähnliche Weise wie bei der ersten Ausführungsform auch in einem Fall verkürzen, in dem ein Fehler bei der Verfolgung der Kontrolle zwischen dem Winkelbefehl für die Hauptwelle 101 und dem tatsächlichen Winkel entsteht.As described above, according to the third embodiment, the timing signal 207 is generated based on the actually measured value of the main shaft angle. Thus, the timing signal 207 can be generated without being affected by control tracking errors that arise between the angle command for the main shaft 101 and the actual angle. Therefore, the numerical controller 3 can shorten the time required for determining chatter vibrations, ie, the time from occurrence of chatter vibrations to determination of occurrence of chatter vibrations, similarly to the first embodiment even in a case where an error in tracking of control between the angle command for the main shaft 101 and the actual angle.

Obwohl in der dritten Ausführungsform ein Beispiel beschrieben wurde, bei dem das Zeitsignal 207 unter Verwendung eines tatsächlich gemessenen Werts des Hauptwellenwinkels oder der Hauptwellendrehzahl generiert wird, kann die Zeitsignal-Generierungseinheit 16-2 eine Kombination aus dem Hauptwellenwinkelbefehl und einem tatsächlich gemessenen Wert des Hauptwellenwinkels oder eine Kombination aus dem Hauptwellendrehzahlbefehl und einem tatsächlich gemessenen Wert der Hauptwellendrehzahl verwenden.Although an example was described in the third embodiment in which the timing signal 207 is generated using an actually measured value of the main shaft angle or the main shaft speed, the timing signal generation unit 16-2 may use a combination of the main shaft angle command and an actually measured value of the main shaft angle or use a combination of the output shaft speed command and an actual measured output shaft speed value.

Vierte Ausführungsform.Fourth embodiment.

17 ist ein Diagramm, das eine funktionelle Konfiguration einer numerischen Steuervorrichtung 4 gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt. Die numerische Steuervorrichtung 4 beinhaltet die Filterverarbeitungseinheit 10, die Sensorsignal-Verarbeitungseinheit 11, die Phasendifferenz-Berechnungseinheit 12, die Schwingungsbestimmungseinheit 13, die Befehlswert-Korrektureinheit 14, die Antriebssteuerungseinheit 15, eine Zeitsignal-Generierungseinheit 16-3 und die Werkzeuginformations-Aufzeichnungseinheit 17. Somit beinhaltet die numerische Steuervorrichtung 4 die Werkzeuginformations-Aufzeichnungseinheit 17 zusätzlich zu der anhand der dritten Ausführungsform beschriebenen Konfiguration der numerischen Steuervorrichtung 3 und die Zeitsignal-Generierungseinheit 16-3 anstelle der Zeitsignal-Generierungseinheit 16-2. Im Folgenden werden im Wesentlichen Unterschiede zu der numerischen Steuervorrichtung 2 beschrieben. 17 14 is a diagram showing a functional configuration of a numerical control device 4 according to a fourth embodiment. The numerical control device 4 includes the filter processing unit 10, the sensor signal processing unit 11, the phase difference calculation unit 12, the vibration determination unit 13, the command value correction unit 14, the drive control unit 15, a timing signal generation unit 16-3, and the tool information recording unit 17. Thus the numerical control device 4 includes the tool information recording unit 17 in addition to the configuration of the numerical control device 3 described in the third embodiment, and the time signal generation unit 16-3 instead of the time signal generation unit 16-2. Differences from the numerical control device 2 are mainly described below.

Die Zeitsignal-Generierungseinheit 16-3 generiert ein Zeitsignal 207 auf Basis der von dem Winkelinformationssensor 104 ausgegebene Winkelinformation 211 und der von der Werkzeuginformations-Aufzeichnungseinheit 17 ausgegebenen Werkzeuginformation 210 und gibt das generierte Zeitsignal 207 an die Phasendifferenz-Berechnungseinheit 12 aus. Die Zeitsignal-Generierungseinheit 16-3 kann das Zeitsignal 207 auf ähnliche Weise wie die Zeitsignal-Generierungseinheit 16-1 der zweiten Ausführungsform generieren. In diesem Fall generiert die Zeitsignal-Generierungseinheit 16-3 das Zeitsignal 207 unter Verwendung eines tatsächlich gemessenen Werts des Hauptwellenwinkels anstelle des Winkelbefehls für die Hauptwelle 101.The timing signal generation unit 16 - 3 generates a timing signal 207 based on the angle information 211 output from the angle information sensor 104 and the tool information 210 output from the tool information recording unit 17 , and outputs the generated timing signal 207 to the phase difference calculation unit 12 . The timing signal generation unit 16-3 can generate the timing signal 207 in a manner similar to the timing signal generation unit 16-1 of the second embodiment. In this case, the timing signal generation unit 16-3 generates the timing signal 207 using an actually measured value of the main shaft angle instead of the angle command for the main shaft 101.

Wie oben beschrieben, kann gemäß der vierten Ausführungsform zusätzlich zu dem Effekt, dass das Zeitsignal 207 auf ähnliche Weise wie bei der dritten Ausführungsform generiert werden kann, ohne durch Fehler bei der Verfolgung der Kontrolle beeinflusst zu werden, die zwischen dem Winkelbefehl für die Hauptwelle 101 und dem tatsächlichen Winkel entstehen, die zur Bestimmung von Ratterschwingungen erforderliche Zeit, d.h. die Zeit vom Auftreten der Ratterschwingungen bis zur Bestimmung des Auftretens der Ratterschwingungen, auf ähnliche Weise wie bei der ersten Ausführungsform verkürzt werden, auch wenn die Anzahl der Klingen ähnlich wie bei der zweiten Ausführungsform mehr als eins beträgt.As described above, according to the fourth embodiment, in addition to the effect that the timing signal 207 can be generated in a manner similar to that of the third embodiment without being affected by errors in tracking the control between the angle command for the main shaft 101 and the actual angle, the time required for determining chatter vibrations, ie, the time from occurrence of chatter vibrations to determination of occurrence of chatter vibrations, can be shortened similarly to the first embodiment, even if the number of blades is similar to that of FIG second embodiment is more than one.

Fünfte Ausführungsform.Fifth embodiment.

18 ist ein Diagramm, das eine funktionelle Konfiguration einer numerischen Steuervorrichtung 5 gemäß einer fünften Ausführungsform zeigt. Die numerische Steuervorrichtung 5 beinhaltet die Filterverarbeitungseinheit 10, die Sensorsignal-Verarbeitungseinheit 11, die Phasendifferenz-Berechnungseinheit 12, die Schwingungsbestimmungseinheit 13, die Befehlswert-Korrektureinheit 14, die Antriebssteuerungseinheit 15 und eine Zeitsignal-Generierungseinheit 16-4. Darüber hinaus kann die numerische Steuervorrichtung 5 eine Bearbeitungsprogramminformation 212, die einen Hauptwellendrehzahlbefehl 213 beinhaltet, von einem Bearbeitungsprogramm 18 zum Steuern der Werkzeugmaschine 100 erhalten. Im Folgenden werden im Wesentlichen Unterschiede zu der numerischen Steuervorrichtung 1 beschrieben. 18 12 is a diagram showing a functional configuration of a numerical control device 5 according to a fifth embodiment. The numerical controller 5 includes the filter processing unit 10, the sensor signal processing unit 11, the phase difference calculation unit 12, the vibration determination unit 13, the command value correction unit 14, the drive control unit 15, and a timing signal generation unit 16-4. In addition, the numerical controller 5 can obtain machining program information 212 including a main shaft speed command 213 from a machining program 18 for controlling the machine tool 100 . Differences from the numerical control device 1 are mainly described below.

Der Hauptwelledrehzahlbefehl 213 wird an die Zeitsignal-Generierungseinheit 16-4 ausgegeben, und die Bearbeitungsprogramminformation 212 wird an die Antriebssteuerungseinheit 15 ausgegeben. Die Antriebssteuerungseinheit 15 kann gemäß der Bearbeitungsprogramminformation 212 einen Betriebsbefehl 208 an die Werkzeugmaschine 100 ausgeben.The main shaft speed command 213 is output to the timing signal generation unit 16 - 4 , and the machining program information 212 is output to the drive control unit 15 . The drive control unit 15 can output an operation command 208 to the machine tool 100 according to the machining program information 212 .

Die Zeitsignal-Generierungseinheit 16-4 generiert ein Zeitsignal 207 auf Basis des aus der Bearbeitungsprogramminformation 212 extrahierten Hauptwellendrehzahlbefehls 213. Die Zeitsignal-Generierungseinheit 16-4 gibt das Zeitsignal 207 zu jedem Zeitpunkt T4 aus, der berechnet wird, indem der Anfangszeitpunkt t0 als Bezugszeitpunkt gesetzt wird und indem der Hauptwellendrehzahlbefehl 213 und die unten beschriebene Formel (5) verwendet werden. Es ist zu beachten, dass Scmd in der Formel (5) für die Hauptwellendrehzahl steht, die durch den Hauptwellendrehzahlbefehl 213 angegeben wird.
[Formel 5] T4 = 60 S c m d

Figure DE112020001795T5_0005
The timing signal generation unit 16-4 generates a timing signal 207 based on the main shaft speed command 213 extracted from the machining program information 212. The timing signal generation unit 16-4 outputs the timing signal 207 at each time T4 calculated by setting the start time t0 as a reference time and by using the output shaft speed command 213 and formula (5) described below. Note that S cmd in formula (5) represents the output shaft speed specified by output shaft speed command 213 .
[Formula 5] T4 = 60 S c m i.e
Figure DE112020001795T5_0005

Wie oben beschrieben, kann gemäß der fünften Ausführungsform das Zeitsignal 207 auf Basis des in dem Bearbeitungsprogramm 18 enthaltenen Hauptwellendrehzahlbefehls 213 generiert werden. Auch in dem Fall, dass das Bearbeitungsprogramm 18 zum Generieren des Zeitsignals 207 verwendet wird, kann die für die Bestimmung von Ratterschwingungen benötigte Zeit, d.h. die Zeit vom Auftreten von Ratterschwingungen bis zur Bestimmung des Auftretens der Ratterschwingungen, auf eine ähnliche Weise wie bei der ersten Ausführungsform verkürzt werden.As described above, according to the fifth embodiment, the timing signal 207 can be generated based on the main shaft speed command 213 included in the machining program 18 . Also, in the case where the machining program 18 is used to generate the timing signal 207, the time required for the determination of chatter vibrations, ie, the time from the occurrence of chatter vibrations to the determination of the occurrence of the chatter vibrations, can be controlled in a manner similar to the first Embodiment are shortened.

Sechste Ausführungsform.Sixth embodiment.

19 ist ein Diagramm, das eine funktionelle Konfiguration einer numerischen Steuervorrichtung 6 gemäß einer sechsten Ausführungsform zeigt. Die numerische Steuervorrichtung 6 beinhaltet die Filterverarbeitungseinheit 10, die Sensorsignal-Verarbeitungseinheit 11, die Phasendifferenz-Berechnungseinheit 12, die Schwingungsbestimmungseinheit 13, die Befehlswert-Korrektureinheit 14, die Antriebssteuerungseinheit 15, eine Zeitsignal-Generierungseinheit 16-5 und eine Werkzeuginformations-Aufzeichnungseinheit 17. Die numerische Steuervorrichtung 6 beinhaltet zusätzlich zu der Konfiguration der numerischen Steuervorrichtung 5 die Werkzeuginformations-Aufzeichnungseinheit 17 und die Zeitsignal-Generierungseinheit 16-5 anstelle der Zeitsignal-Generierungseinheit 16-4. 19 12 is a diagram showing a functional configuration of a numerical controller 6 according to a sixth embodiment. The numerical control device 6 includes the filter processing unit 10, the sensor signal processing unit 11, the phase difference calculation unit 12, the vibration determination unit 13, the command value correction unit 14, the drive control unit 15, a timing signal generation unit 16-5 and a tool information recording unit 17. The numerical control device 6 includes, in addition to the configuration of the numerical control device 5, the tool information recording unit 17 and the time signal generation unit 16-5 instead of the time signal generation unit 16-4.

Die Zeitsignal-Generierungseinheit 16-5 generiert ein Zeitsignal 207 auf Basis der Werkzeuginformation 210 und des Hauptwellendrehzahlbefehls 213 und gibt das generierte Zeitsignal 207 an die Phasendifferenz-Berechnungseinheit 12 aus.The timing signal generation unit 16 - 5 generates a timing signal 207 based on the tool information 210 and the main shaft speed command 213 and outputs the generated timing signal 207 to the phase difference calculation unit 12 .

Die Zeitsignal-Generierungseinheit 16-5 gibt das Zeitsignal 207 zu jedem Zeitpunkt T5 aus, der berechnet wird, indem der Anfangszeitpunkt t0 als Bezugszeitpunkt festgelegt wird und indem die unten beschriebene Formel (6), die Anzahl α an Klingen und die Hauptwellendrehzahl Scmd verwendet werden.
[Formel 6] T5 = 60 S c m d / α

Figure DE112020001795T5_0006
The timing signal generation unit 16-5 outputs the timing signal 207 at each timing T5 calculated by setting the starting timing t0 as a reference timing and using the formula (6) described below, the number α of blades, and the main shaft rotation speed S cmd will.
[Formula 6] T5 = 60 S c m i.e / a
Figure DE112020001795T5_0006

Wie oben beschrieben, kann gemäß der sechsten Ausführungsform neben den Effekten der fünften Ausführungsform das Auftreten von Ratterschwingungen auch in dem Fall bestimmt werden, dass die Anzahl der Werkzeugklingen mehr als eins beträgt.As described above, according to the sixth embodiment, in addition to the effects of the fifth embodiment, the occurrence of chatter vibration can be determined even in the case where the number of tool blades is more than one.

Anschließend wird eine Hardwarekonfiguration der numerischen Steuervorrichtungen 1 bis 6 gemäß der ersten bis sechsten Ausführungsform beschrieben. Die einzelnen funktionellen Einheiten der numerischen Steuervorrichtungen 1 bis 6 werden durch Verarbeitungsschaltungen implementiert. Die Verarbeitungsschaltungen können durch dedizierte Hardware implementiert werden, oder es kann sich um eine Steuerschaltung handeln, die eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) verwendet.Subsequently, a hardware configuration of the numerical control devices 1 to 6 according to the first to sixth embodiments will be described. The individual functional units of the numerical control devices 1 to 6 are implemented by processing circuits. The processing circuitry may be implemented by dedicated hardware, or it may be control circuitry using a central processing unit (CPU).

Falls die Verarbeitungsschaltungen durch dedizierte Hardware implementiert werden, werden die funktionellen Einheiten durch Verarbeitungsschaltungen 90 implementiert, wie sie in 20 dargestellt sind. 20 ist ein Diagramm, das die dedizierte Hardware zur Implementierung der Funktionen der numerischen Steuervorrichtungen 1 bis 6 gemäß der ersten bis sechsten Ausführungsform zeigt. Bei den Verarbeitungsschaltungen 90 handelt es sich um eine einzelne Schaltung, eine zusammengesetzte Schaltung, einen programmierten Prozessor, einen parallel programmierten Prozessor, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine im Feld programmierbare Gatter-Anordnung (FPGA) oder eine Kombination davon.If the processing circuitry is implemented by dedicated hardware, the functional units are implemented by processing circuitry 90 as shown in FIG 20 are shown. 20 12 is a diagram showing the dedicated hardware for implementing the functions of the numerical control devices 1 to 6 according to the first to sixth embodiments. The processing circuitry 90 is a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an application specific integrated circuit (ASIC), a field programmable gate array (FPGA), or a combination thereof.

Falls die Verarbeitungsschaltungen durch eine Steuerschaltung implementiert werden, die eine CPU verwendet, ist die Steuerschaltung eine Steuerschaltung 91 mit einer Konfiguration, wie sie zum Beispiel in 21 dargestellt ist. 21 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration der Steuerschaltung 91 zur Implementierung der Funktionen der numerischen Steuervorrichtungen 1 bis 6 gemäß der ersten bis sechsten Ausführungsform zeigt. Wie in 21 dargestellt, beinhaltet die Steuerschaltung 91 einen Prozessor 92 und einen Speicher 93. Der Prozessor 92 ist eine CPU und wird auch als zentrale Verarbeitungsvorrichtung, Verarbeitungsvorrichtung, Rechenvorrichtung, Mikroprozessor, Mikrocomputer, digitaler Signalprozessor (DSP) oder dergleichen bezeichnet. Der Speicher 93 ist zum Beispiel ein nicht-flüchtiger oder flüchtiger Halbleiterspeicher, wie z.B. ein Direktzugriffsspeicher (RAM), ein Festwertspeicher (ROM), ein Flash-Speicher, ein löschbarer programmierbarer ROM (EPROM) oder ein elektrischer EPROM (EEPROM; eingetragene Marke), eine Magnetplatte, eine flexible Platte, eine optische Platte, eine Compact Disc, eine Mini-Disc, eine Digital Versatile Disk (DVD) oder dergleichen.If the processing circuits are implemented by a control circuit using a CPU, the control circuit is a control circuit 91 having a configuration such as that shown in FIG 21 is shown. 21 12 is a diagram showing a configuration of the control circuit 91 for implementing the functions of the numerical control devices 1 to 6 according to the first to sixth embodiments. As in 21 shown includes the control circuit 91, a processor 92 and a memory 93. The processor 92 is a CPU and is also referred to as a central processing device, processing device, computing device, microprocessor, microcomputer, digital signal processor (DSP), or the like. The memory 93 is, for example, a non-volatile or volatile semiconductor memory such as random access memory (RAM), read only memory (ROM), flash memory, erasable programmable ROM (EPROM) or electronic EPROM (EEPROM; registered trademark) , a magnetic disk, a flexible disk, an optical disk, a compact disk, a mini disk, a digital versatile disk (DVD), or the like.

Falls die Verarbeitungsschaltung durch die Steuerschaltung 91 implementiert wird, wird die Verarbeitungsschaltung durch den Prozessor 92 implementiert, der Programme liest und ausführt, die den Prozessen der jeweiligen Komponenten entsprechen, die in dem Speicher 93 gespeichert sind. Darüber hinaus wird der Speicher 93 bei Prozessen, die von dem Prozessor 92 ausgeführt werden, auch als temporärer Speicher verwendet.If the processing circuit is implemented by the control circuit 91, the processing circuit is implemented by the processor 92 reading and executing programs corresponding to the processes of the respective components stored in the memory 93. In addition, the memory 93 is also used as temporary storage in processes executed by the processor 92 .

Die anhand der obigen Ausführungsformen vorgestellten Konfigurationen sind Beispiele und können mit anderen bekannten Technologien oder miteinander kombiniert werden, oder sie können teilweise weggelassen oder verändert werden, ohne vom Kern der Sache abzuweichen.The configurations presented in the above embodiments are examples, and may be combined with other known technologies or with each other, or may be partially omitted or changed without departing from the gist.

BezugszeichenlisteReference List

1, 2, 3, 4, 5, 61, 2, 3, 4, 5, 6
numerische Steuervorrichtung;numerical control device;
1010
Filterverarbeitungseinheit;filter processing unit;
1111
Sensorsignal-Verarbeitungseinheit;sensor signal processing unit;
1212
Phasendifferenz-Berechnungseinheit;phase difference calculation unit;
1313
Schwingungsbestimmungseinheit;vibration determination unit;
1414
Befehlswert-Korrektureinheit;command value correction unit;
1515
Antriebssteuerungseinheit;drive control unit;
16, 16-1, 16-2, 16-3, 16-4, 16-516, 16-1, 16-2, 16-3, 16-4, 16-5
Zeitsignal-Generierungseinheit;time signal generation unit;
1717
Werkzeuginformations-Aufzeichnungseinheit;tool information recording unit;
1818
Bearbeitungsprogramm;editing program;
9090
Verarbeitungsschaltungen;processing circuits;
9191
Steuerschaltung;control circuit;
9292
Prozessor;Processor;
9393
Speicher;Storage;
100100
Werkzeugmaschine;machine tool;
101101
Hauptwelle;main shaft;
102102
Vorschubwelle;feed shaft;
103103
Sensor;Sensor;
104104
Winkelinformationssensor;angle information sensor;
200200
Sensorsignal;sensor signal;
201201
Ratterschwingungskomponenten-Signal;chatter vibration component signal;
202202
Zustandsgrößensignal;state variable signal;
203203
Phasendifferenzinformation;phase difference information;
204204
Schwingungsbestimmungsinformation;vibration determination information;
205205
Korrektursignal;correction signal;
206206
Hauptwellen-Betriebsbefehl;main shaft operation command;
207207
Zeitsignal;time signal;
208208
Betriebsbefehl;operation command;
209209
Betriebsinformation;operational information;
210210
Werkzeuginformation;tool information;
211211
Winkelinformation;angle information;
212212
Bearbeitungsprogramminformation;machining program information;
213213
Hauptwellendrehzahlbefehl;main shaft speed command;
301301
Informationsbeobachtungseinheit;information observation unit;
302302
Inferenzeinheit;inference unit;
303303
Datensatz zur Inferenz;dataset for inference;
304304
Datensatz zum Lernen;data set for learning;
305305
Informationinformation
305305
bezüglich des Vorhandenseins / der Abwesenheit von Ratterschwingungen;regarding the presence/absence of chatter vibrations;
400400
lernende Vorrichtung;learning device;
401401
Datengewinnungseinheit;data acquisition unit;
402402
lernende Verarbeitungseinheit.learning processing unit.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • JP 2013007647 [0004]JP 2013007647 [0004]

Claims (2)

Numerische Steuervorrichtung, umfassend: eine Antriebssteuerungseinheit zum Erteilen eines Betriebsbefehls an eine Hauptwelle und eine Vorschubwelle einer Werkzeugmaschine; eine Sensorsignal-Verarbeitungseinheit zum Generieren einer Vielzahl von Arten von Zustandsgrößen auf Basis eines Sensorsignals, das aus der Detektion von Schwingungen eines Werkzeugs oder eines Werkstücks resultiert, die an der Werkzeugmaschine angebracht sind; eine Zeitsignal-Generierungseinheit zum periodischen Generieren und Ausgeben von Zeitsignalen zu Zeitpunkten, die mit der Drehung der Hauptwelle synchronisiert sind; eine Phasendifferenz-Berechnungseinheit zum Generieren einer dimensionslosen Größe, welche die Vielzahl von Arten von Zustandsgrößen in einem Zustandsraum angibt, als Reaktion auf jedes der Zeitsignale, und zum Berechnen einer Phasendifferenzinformation, die eine Differenz zwischen den Phasen der dimensionslosen Größen angibt; und eine Schwingungsbestimmungseinheit, beinhaltend eine Informationsbeobachtungseinheit zum Generieren eines Datensatzes zur Inferenz aus der Phasendifferenzinformation und eine Inferenzeinheit, die ein erlerntes Inferenzmodell enthält, das aus maschinellem Lernen resultiert, um als Reaktion auf die Eingabe eines Datensatzes zur Inferenz das Vorhandensein oder die Abwesenheit von Ratterschwingungen zu bestimmen, wobei die Schwingungsbestimmungseinheit das Auftreten von Ratterschwingungen als Reaktion auf die Eingabe des Datensatzes zur Inferenz in die Inferenzeinheit bestimmt.Numerical control device comprising: a drive control unit for giving an operation command to a main shaft and a feed shaft of a machine tool; a sensor signal processing unit for generating a plurality of types of state quantities based on a sensor signal resulting from detection of vibration of a tool or a workpiece attached to the machine tool; a timing signal generation unit for periodically generating and outputting timing signals at timings synchronized with the rotation of the main shaft; a phase difference calculation unit for generating a dimensionless quantity indicative of the plurality of kinds of state quantities in a state space in response to each of the timing signals, and for calculating phase difference information indicative of a difference between the phases of the dimensionless quantities; and a vibration determination unit including an information observation unit for generating a data set for inference from the phase difference information, and an inference unit including a learned inference model resulting from machine learning to determine the presence or absence of chatter vibrations in response to the input of a data set for inference , wherein the vibration determination unit determines the occurrence of chatter vibrations in response to the input of the data set for inference into the inference unit. Lernende Vorrichtung, umfassend: eine Datengewinnungseinheit zum Erhalten einer Phasendifferenzinformation von einer numerischen Steuervorrichtung und zum Generieren eines Datensatzes zum Lernen, der die Phasendifferenzinformation und das Vorhandensein oder die Abwesenheit von Ratterschwingungen in einer Werkzeugmaschine auf miteinander assoziierte Weise enthält, wobei die numerische Steuervorrichtung beinhaltet: eine Antriebssteuerungseinheit zum Erteilen eines Betriebsbefehls an eine Hauptwelle und eine Vorschubwelle der Werkzeugmaschine, eine Sensorsignal-Verarbeitungseinheit zum Generieren einer Vielzahl von Arten von Zustandsgrößen auf Basis eines Sensorsignals, das aus der Detektion von Schwingungen eines Werkzeugs oder eines Werkstücks resultiert, die an der Werkzeugmaschine angebracht sind, eine Zeitsignal-Generierungseinheit zum periodischen Generieren und Ausgeben von Zeitsignalen zu Zeitpunkten, die mit der Drehung der Hauptwelle synchronisiert sind, und eine Phasendifferenz-Berechnungseinheit zum Generieren einer dimensionslosen Größe, welche die Vielzahl von Arten von Zustandsgrößen in einem Zustandsraum angibt, als Reaktion auf jedes der Zeitsignale, und zum Berechnen der Phasendifferenzinformation, die eine Differenz zwischen den Phasen der dimensionslosen Größen angibt; und eine lernende Verarbeitungseinheit zum Durchführen eines maschinellen Lernens an einem Inferenzmodell, um als Reaktion auf die Eingabe der Phasendifferenzinformation einen numerischen Wert auszugeben, der mit dem Vorhandensein oder der Abwesenheit von Ratterschwingungen assoziiert ist.Learning device comprising: a data acquisition unit for obtaining phase difference information from a numerical control device and generating a data set for learning containing the phase difference information and the presence or absence of chatter vibrations in a machine tool in an associated manner, the numerical control device including: a drive control unit for issuing an operation command to a main shaft and a feed shaft of the machine tool, a sensor signal processing unit for generating a plurality of kinds of state quantities based on a sensor signal resulting from detection of vibration of a tool or a workpiece attached to the machine tool, a timing signal generation unit for periodically generating and outputting timing signals at timings synchronized with the rotation of the main shaft, and a phase difference calculation unit for generating n, a dimensionless quantity indicative of the plurality of kinds of state quantities in a state space, in response to each of the timing signals, and for calculating phase difference information indicative of a difference between the phases of the dimensionless quantities; and a learning processing unit for performing machine learning on an inference model to output a numerical value associated with the presence or absence of chatter vibrations in response to the input of the phase difference information.
DE112020001795.8T 2019-04-08 2020-01-22 NUMERICAL CONTROL DEVICE AND LEARNING DEVICE Pending DE112020001795T5 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPPCT/JP2019/015327 2019-04-08
PCT/JP2019/015327 WO2020208685A1 (en) 2019-04-08 2019-04-08 Numerical control device and chattering identification method
PCT/JP2020/002108 WO2020208893A1 (en) 2019-04-08 2020-01-22 Numerical control device and learning device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112020001795T5 true DE112020001795T5 (en) 2022-03-24

Family

ID=68532198

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112020001795.8T Pending DE112020001795T5 (en) 2019-04-08 2020-01-22 NUMERICAL CONTROL DEVICE AND LEARNING DEVICE

Country Status (4)

Country Link
JP (2) JP6605185B1 (en)
CN (1) CN113646613A (en)
DE (1) DE112020001795T5 (en)
WO (2) WO2020208685A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021192023A1 (en) * 2020-03-24 2021-09-30 三菱電機株式会社 Numerical control device
CN117120946A (en) * 2021-04-26 2023-11-24 三菱电机株式会社 Numerical control device, learning device, and chatter suppression method

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013007647A (en) 2011-06-24 2013-01-10 Jtekt Corp Chattering vibration detection method

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1100339A (en) * 1964-08-05 1968-01-24 Rolls Royce Gas turbine engine fuel system
JP3217604B2 (en) * 1993-08-20 2001-10-09 三菱電機株式会社 Positioning device
JPH08229772A (en) * 1995-03-01 1996-09-10 Toyota Motor Corp Method and device for setting spindle rotational speed
JP3701392B2 (en) * 1995-06-28 2005-09-28 旭化成ケミカルズ株式会社 Extrusion method
US20020146296A1 (en) * 2001-02-26 2002-10-10 National Institute Of Standards And Technology Method and device for avoiding chatter during machine tool operation
JP2005214631A (en) * 2004-01-27 2005-08-11 Kansai Electric Power Co Inc:The State monitoring/maintaining device and method
JP4703315B2 (en) * 2005-08-12 2011-06-15 国立大学法人名古屋大学 Rotational speed calculation device of machining device, chatter vibration evaluation device of machining device, and chatter vibration evaluation method of machining device
US9046463B1 (en) * 2006-04-21 2015-06-02 University Of Washington Method for conducting nonlinear electrochemical impedance spectroscopy
JP4321581B2 (en) * 2006-11-30 2009-08-26 パナソニック電工株式会社 Machine tool comprehensive monitoring device
US8725463B2 (en) * 2008-09-26 2014-05-13 Honda Motor Co., Ltd. Frequency spectrum analyzing apparatus
JP4942839B2 (en) * 2010-09-10 2012-05-30 株式会社牧野フライス製作所 Chatter vibration detection method, chatter vibration avoidance method, and machine tool
JP5742312B2 (en) * 2011-03-10 2015-07-01 株式会社ジェイテクト Chatter vibration detection method
CN102243143B (en) * 2011-04-20 2014-04-30 上海斐赛轴承科技有限公司 Bearing abnormal sound detection control method and bearing vibration measuring instrument
CN102314534B (en) * 2011-06-03 2012-11-07 东北大学 Gear profile modification method based on vibration reliability and genetic algorithm
JP5908342B2 (en) * 2012-05-17 2016-04-26 オークマ株式会社 Machining vibration suppression method and machining vibration suppression device for machine tool
JP6021632B2 (en) * 2012-12-20 2016-11-09 三菱重工業株式会社 Processing device control device, processing device, processing device control program, processing device control method, and processing method
JP2014140918A (en) * 2013-01-23 2014-08-07 Hitachi Ltd Cutting vibration inhibition method, arithmetic control device, and machine tool
JP6257481B2 (en) * 2014-09-02 2018-01-10 三菱電機株式会社 Numerical controller
CN109270486B (en) * 2018-07-25 2020-09-22 中国电子科技集团公司第二十九研究所 Two-dimensional direction finding method for frequency-varying signal by adopting rotation of two sensors

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013007647A (en) 2011-06-24 2013-01-10 Jtekt Corp Chattering vibration detection method

Also Published As

Publication number Publication date
CN113646613A (en) 2021-11-12
JPWO2020208893A1 (en) 2021-04-30
WO2020208893A1 (en) 2020-10-15
JP6987275B2 (en) 2021-12-22
JPWO2020208685A1 (en) 2021-05-06
JP6605185B1 (en) 2019-11-13
WO2020208685A1 (en) 2020-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1162029B1 (en) Method and device for monitoring the wear of a tool
DE60304111T2 (en) Signal processing device for an encoder
DE102010017763B4 (en) Device for displaying the toolpath for machine tools
DE102018003786A1 (en) Display device and processing system for oscillation cutting
DE112013007130B4 (en) Frequency response measurement device
DE112014005337B4 (en) Laser ranging sensor and ranging method therefor
DE102017205214A1 (en) SERVO CONTROL UNIT, CONTROL PROCEDURE, AND COMPUTER PROGRAM FOR A MACHINE TOOL USED IN AN OCCUPATIONAL CUTTING
DE102009050993A1 (en) Vibration suppression method and vibration suppression device for a machine tool
DE102008037942A1 (en) Vibration suppression device for a machining tool
DE2740793C3 (en) Device for preventing the collision of several independently movable tool carriers of cutting machine tools
DE102008052954A1 (en) Vibration suppression method and apparatus therefor
DE112020001795T5 (en) NUMERICAL CONTROL DEVICE AND LEARNING DEVICE
DE102016116523A1 (en) Vibration analyzer that calculates a cycle of tool vibration relative to the workpiece
DE112017007995T5 (en) NUMERICAL CONTROL SYSTEM AND MOTOR DRIVE CONTROL
DE112019007578T5 (en) Numerical control, numerical control method and machine learning device
DE112019007434T5 (en) Numerical control, machine learning apparatus and numerical control method
DE102018209092A1 (en) Engine control unit
DE102017100679A1 (en) Machine tool with diagnostic function for abnormalities of a speed reducer of a tool changer
DE102017215951A1 (en) machine tool
DE102019122771A1 (en) Machining environment estimator
DE112021001809T5 (en) CONTROL DEVICE FOR ELECTRIC MOTOR
EP0739500B1 (en) Control process
DE102020206132A1 (en) Device for detecting a spindle irregularity
DE102018207631B4 (en) Method and program for angle calibration of a rotating shaft
DE3415305A1 (en) METHOD AND ARRANGEMENT FOR MONITORING THE MACHINING CONDITIONS ON A MACHINE TOOL

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R084 Declaration of willingness to licence