JP2000158295A - 工作機械用切削工具の切粉詰まり検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成により、工作機械用のドリル等の
切削工具の切粉詰まりを検出できる工作機械用切削工具
の切粉詰まり検出装置を提供する。 【解決手段】 一定速度で回転中の工具に向けてノズル
からクーラントを吐出し、クーラント吐出時の工具の機
械振動を振動センサ２６で検出する。その後、ＦＦＴ解
析部５４で、振動センサ２６からの出力データをＦＦＴ
解析して周波数モードに変換し、固有振動数検出部５５
で、そのＦＦＴ解析結果に基づいて工具のクーラント衝
突時の固有振動数を検出した後、切粉詰まり判定部５６
で、検出された固有振動数の特性データを所定のしきい
値と比較して、工具に切粉詰まりが発生しているか否か
を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械用のドリ
ル等の切削工具の切粉詰まりを検出することができる装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】被加工物（ワーク）の穴あけ加工を行う
ドリル等の切削工具（以下単に「工具」という）をモー
タで駆動する各種工作機械にあっては、切削加工中に、
生じた切粉（切りくず）が工具の歯溝に詰まることがあ
る（切粉詰まり）。切粉詰まりが発生した状態で切削加
工を継続すると、加工不良や工具折損等を生じてしまう
ことがある。特に、作業者が加工状態や加工済品を目視
できない状態にあったり、工作機械が大量数を連続加工
する自動機であった場合には、大量の不良品が発生する
ことになる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の工作
機械にあっては、ドリル等の工具の切粉詰まりを検出す
ることができないため、工具の切粉詰まりによって加工
不良や工具折損等が発生することがあった。

【０００４】本発明は、上記課題に着目してなされたも
のであり、簡単な構成により、工作機械用のドリル等の
切削工具の切粉詰まりを検出することができる工作機械
用切削工具の切粉詰まり検出装置を提供することを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、下
記の手段によって達成される。 （１）本発明に係る工作機械用切削工具の切粉詰まり検
出装置は、被加工物の切削加工を行う工作機械用切削工
具の切粉詰まりを検出する装置であって、一定速度で回
転中の前記工具に対してクーラントを吐出する吐出手段
と、クーラント吐出時の前記工具の振動状態を検出する
検出手段と、前記検出手段からの出力データを周波数モ
ードに変換して前記工具の振動状態の変化を測定する測
定手段と、前記測定手段の測定結果に応じて前記工具に
切粉詰まりが発生しているか否かを判定する判定手段と
を有することを特徴とする。 （２）本発明に係る工作機械用切削工具の切粉詰まり検
出装置は、被加工物の切削加工を行う工作機械用切削工
具の切粉詰まりを検出する装置であって、一定速度で回
転中の前記工具に対してクーラントを吐出する吐出手段
と、クーラント吐出時の前記工具の機械振動を検出する
振動センサと、前記振動センサからの出力データをＦＦ
Ｔ解析して周波数モードに変換するＦＦＴ解析部と、Ｆ
ＦＴ解析結果に基づいて前記工具のクーラント衝突時の
固有振動数を検出する固有振動数検出部と、検出された
固有振動数の特性データを所定のしきい値と比較して前
記工具に切粉詰まりが発生しているか否かを判定する判
定部とを有することを特徴とする。 （３）前記所定のしきい値は、正常時におけるピーク周
波数を含む周波数範囲に関するものである。 （４）前記所定のしきい値は、正常時におけるピーク周
波数を含む周波数範囲に関するものと、正常時における
ピーク周波数のレベルに関するものの二種類ある。 （５）前記吐出手段は、複数のノズルを有する。 （６）前記複数のノズルは、前記工具の先端から所定の
ピッチ数分だけ設けられている。 （７）前記所定のピッチ数は、３または４ピッチであ
る。 （８）前記クーラントは、前記工具の軸心に向かって垂
直に吐出される。

【０００６】

【発明の効果】したがって、本発明によれば、一定速度
で回転中の工具にクーラントを吐出した時の工具の振動
状態の変化を検出して、または、一定速度で回転中の工
具にクーラントを吐出した時の工具の固有振動数を検出
し、その特性データを所定のしきい値と比較して、工具
に切粉詰まりが発生しているか否かを判定するので、従
来検出できなかった工具の切粉詰まりの検出が可能とな
る。よって、切粉詰まりを検出した際に掻き出し作業
（ドレッシング）を行うことで、工具の切粉詰まりに起
因する加工不良や工具折損等の発生を防止することがで
き、加工不良率の低減と工具折損の確率の低減が図られ
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【０００８】図１は、本発明を適用した工作機械のシス
テム構成を示すブロック図である。

【０００９】この工作機械１は、いわゆるＮＣ工作機械
であって、大別して、工具（切削工具）が取り付けられ
る工作機械本体２と、ワーク（被加工物）３を固定する
図示しない治具と、液状のクーラント（冷却材）を供給
する冷却系４と、システム全体を制御する制御盤５とで
構成されている。

【００１０】工作機械本体２は、同一の工具（例えば、
ドリル）を用いて作業領域内の一または複数の作業位置
で連続して順次所定の作業（穴あけ加工）を行うことが
できるものであって、ベッド２１上に直立するコラム２
２に加工ヘッド２３を取り付け、この加工ヘッド２３に
ホルダー２４を介して所定の工具（例えば、ドリル）２
５を取り付けて構成されている。加工ヘッド２３は、図
示しないＸ軸モータとＹ軸モータによって工具２５の送
り方向と垂直な平面内を移動し、図示しないＺ軸モータ
によって工具２５の送り方向に移動するように構成され
ている。また、加工ヘッド２３には、図示しない主軸モ
ータが内蔵されている。この主軸モータによって工具２
５が回転駆動される。さらに、加工ヘッド２３には、工
具２５の切粉詰まりを検出するために振動センサ２６が
取り付けられている。振動センサ２６は、周知のよう
に、機械振動を電気信号に変換して出力するものであっ
て、この出力により加速度を測定することができる。

【００１１】なお、ここでは、工具２５としてドリルを
例にとって説明するが、工具の種類はこれに限定される
わけではなく、歯溝を有するために切粉詰まりが生じう
るものであれば、もちろん、どのような工具であっても
よい。

【００１２】冷却系４は、上記のようにクーラント（冷
却材）を供給する装置であって、図示しない電動ポンプ
を内蔵したクーラント供給源４１と、クーラントを導く
配管４２とで構成されている。分岐後の一方の配管４２
ａは、切削加工中に発生した熱をクーラントによって運
び出すためのものであって、ここから出るクーラントは
加工中にはワーク３（の加工部位）に向かって吐出され
る。また、分岐後のもう一方の配管４２ｂは、工具２５
の切粉詰まりを検出するためのものであって、ここから
出るクーラントは常時工具２５に向かって吐出される。
この点については、後で詳述する。

【００１３】制御盤５は、所定のＮＣプログラムに従っ
て工作機械１全体を総合的に制御するものであって、上
記した各種モータや電動ポンプ、振動センサ２６等は、
この制御盤５に接続されている。本実施の形態では、後
で詳述するように、一旦加工プログラムが起動すると、
一連の各種動作の中において、工具２５に切粉詰まりや
折損といった異常が発生していないかどうかを監視し、
切粉詰まりを検出した場合にはそれを解消する作業（ド
レッシング）をも自動的に行うようになっている。例え
ば、工具２５の切粉詰まりの検出は、工具２５が原位置
またはある作業位置から次の作業位置まで移動する間に
行われ、工具２５の折損の検出は、切削加工中に行われ
る。

【００１４】本発明による工具２５の切粉詰まりの検出
原理は、次のとおりである。

【００１５】一定速度で回転している工具２５に向けて
適当な圧力のクーラントを吐出することによって、工具
２５が正常であれば、吐出されたクーラントが回転中の
工具２５の歯溝に当たった時の衝撃により工具２５に振
動が加えられ、その振動がレスポンスとして主軸の回転
周期で現れるが、工具２５に切粉詰まりの異常が生じる
と、工具２５の歯溝が埋まって工具２５表面の凹凸形状
が変わるためにクーラントが工具２５の歯溝に当たった
時の衝撃状態が変化して工具２５に加えられる振動も変
化する。したがって、工具２５の振動状態の変化（具体
的には、後述するピーク周波数の位置やレベルの変化）
を監視することで、工具２５の切粉詰まりを検出するこ
とができる。

【００１６】図２は、切粉詰まりを検出するための工具
２５へのクーラントの当て方の一例を示す要部拡大図で
あって、例えば、同図（Ａ）は、工具２５と配管４２ｂ
との位置関係を示す平面図、同図（Ｂ）は、その側面図
である。

【００１７】上記の検出原理によれば、クーラントは、
正常時と切粉詰まり発生時とで工具２５の振動状態が変
化するような形態で当てなければならない。ここでは、
切粉詰まりの検出に適したクーラントの当て方として、
配管４２ｂの先端部に複数（ここでは３個）のノズル４
３ａ，４３ｂ，４３ｃが設けられている。各ノズル４３
ａ〜４３ｃは、工具２５の先端から加工に使用する位置
（加工時切込み部位）までの範囲内で、工具２５の歯溝
２７の各ピッチごとに、等間隔で設けられている。使用
部位全体での検出を行うために前記範囲をカバーするよ
うに各ピッチごとにノズルを設けてもよいが、加工によ
り生じた切粉は工具２５の先端から詰まり出すため、実
際には、工具２５の先端から所定のピッチ数分（ここで
は３ピッチ分）だけのノズル４３ａ〜４３ｃを設けれ
ば、検出可能である。通常は、最低限３または４ピッチ
分のノズルを設ければよい。また、各ノズル４３ａ〜４
３ｃは、クーラントが工具２５の歯溝２７に当たった時
の衝撃力を極大化するため、好ましくは、クーラントが
工具２５の軸心に向かって垂直に吐出されるように配置
されている。このときのクーラントの吐出圧力は、例え
ば、８〜１５kg/cm²くらいである。

【００１８】なお、図２の例では、各ノズル４３の主軸
方向の寸法は、工具２５の歯溝２７の幅と同じである
が、これに限らず、図３の例に示すように、工具２５が
一回転する間中クーラントが工具２５の対応する歯溝２
７に常時当たるように各ノズル４４の主軸方向の寸法を
設定してもよい。さらには、前者を最小値、後者を最大
値としてそれらの中間値であってもよい。

【００１９】図４は、工具２５の切粉詰まりや折損を検
出するための回路構成を示すブロック図である。

【００２０】工具２５の切粉詰まりや折損を検出するた
め、制御盤５には、振動センサ２６からの出力を入力し
て工具２５の振動状態を検出する振動検出部５１と、振
動検出部５１で入力した振動センサ２６の出力（振動）
に基づいて工具２５に加わった加速度を検出する加速度
検出部５２と、加速度検出部５２の検出結果に基づいて
工具２５の折損の有無を判定する折損判定部５３と、加
速度検出部５２の結果データをＦＦＴ解析して振動セン
サ２６の検出データを加速度モードから周波数モードに
変換するＦＦＴ解析部５４と、ＦＦＴ解析部５４の解析
結果に基づいてクーラントが工具２５（の歯溝２７）に
当たった時の固有振動数を検出しこれらの中のピーク値
を持つ固有振動数（以下「ピーク周波数」という）を測
定する固有振動数検出部５５と、固有振動数検出部５５
の検出結果に基づいて工具２５の切粉詰まりの有無を判
定する切粉詰まり判定部５６と、折損判定部５３や切粉
詰まり判定部５６の判定結果を入力して外部の装置を制
御する制御部５７とが設けられている。制御部５７に
は、前記外部装置として、工具２５の折損異常を作業者
に警報するアラーム６、工作機械本体２に設けられた各
種モータ（Ｘ軸モータ、Ｙ軸モータ、Ｚ軸モータ、主軸
モータ）２７、クーラント供給源４１に内蔵された電動
ポンプ４４、工具２５に切粉詰まりが発生したときに工
具２５のドレッシング（切粉の掻き出し作業）を自動的
に行う掻き出し機構７などが接続されている。

【００２１】折損判定部５３は、加速度検出部５２から
の出力（振動センサ２６の加速度モードデータ）をあら
かじめ設定されたしきい値と比較して、加速度のピーク
ピーク値（ピーク加速度）がしきい値以上であれば、工
具２５に折損の異常が生じたものと判断する。例えば、
図５は、シミュレーションによる折損検出時の加速度デ
ータの波形例を示す図面であり、図６は、良否判定に用
いられる折損検出用のしきい値Ｃを示す説明図である。
ここでは、折損検出を加速度データの波形のピークピー
ク値（波高値）に基づいて行うため、折損検出用のしき
い値Ｃは、ピークピーク値（波高値）のしきい値となっ
ている。なお、このしきい値Ｃは、あらかじめ、実験な
どを行って求めておく。

【００２２】図７は、シミュレーションによるＦＦＴ解
析部５４のＦＦＴデータの波形例を示す図面であり、同
図（Ａ）は、切粉詰まりが発生していない正常時のＦＦ
Ｔデータの一例を示し、同図（Ｂ）は、切粉詰まりが発
生している異常時のＦＦＴデータの一例を示している。

【００２３】正常時のピーク周波数Ｆ0 を基準とすると
（図７（Ａ）参照）、切粉詰まり発生時のピーク周波数
Ｆp は、通常、基準ピーク周波数Ｆ0 に対して移動する
（図７（Ｂ）参照）。これは、切粉詰まりが発生すると
工具２５の歯溝２７が埋まって工具２５表面の凹凸形状
が変わるためである。したがって、測定されたＦＦＴデ
ータのピーク周波数Ｆp が基準ピーク周波数Ｆ0 から移
動しているか否かを見ることによって、切粉詰まりを検
出することができる。ただし、切粉が工具２５の周囲に
もしゃもしゃに絡み付いているような場合には、測定さ
れるピーク周波数Ｆp は基準ピーク周波数Ｆ0 の位置に
あってただそのレベルが小さくなっているだけである場
合があるので、切粉詰まりを完全に検出するためには、
ピーク周波数Ｆp の位置（値）とレベルの両方を見る必
要がある。

【００２４】このため、切粉詰まり判定部５６は、固有
振動数検出部５５からの出力（ピーク周波数Ｆp の位置
とレベル）をあらかじめ設定された二種類のしきい値と
それぞれ比較して、ピーク周波数Ｆp の位置が基準ピー
ク周波数Ｆ0 を含む所定範囲の外にあるか、または、ピ
ーク周波数Ｆp のレベルが所定値未満であれば、工具２
５に切粉詰まりの異常が生じたものと判断する。図８
に、その良否判定に用いられる二種類の切粉詰まり検出
用のしきい値Ａ、Ｂを示してある。ここで、しきい値Ａ
は、測定されたＦＦＴデータのピーク周波数Ｆp が基準
ピーク周波数Ｆ0から移動しているか否かを判断するた
めのものであり、しきい値Ｂは、測定されたＦＦＴデー
タのピーク周波数Ｆp が基準ピーク周波数Ｆ0 のレベル
よりも低下しているか否かを判断するためのものであ
る。なお、これらのしきい値Ａ，Ｂは、あらかじめ実験
などで求めておく。

【００２５】掻き出し機構７は、例えば、図示しない
が、ツールタッチセンサなどにより工具２５の先端をと
らえ、歯溝掻き出し用の爪を工具２５に押し付け、タッ
ピングの要領で主軸を送って、歯溝２７に詰まっている
切粉を掻き出す装置である。

【００２６】図９は、以上のように構成された工作機械
１の全体動作を示すフローチャートである。なお、この
フローチャートに示す処理手順は、制御盤５による制御
の下で実行される。

【００２７】作業者により起動スイッチが押されるなど
して制御盤５に記憶されているＮＣ加工プログラムがス
タートすると（Ｓ１）、工作機械本体２は、使用する工
具（例えば、穴あけ加工の場合はドリル）を準備した後
（Ｓ２）、主軸モータを駆動して主軸つまり工具の回転
を開始させ（Ｓ３）、冷却系４は、電動ポンプ４４を駆
動して分岐後の二つの配管４２ａ，４２ｂのノズルから
それぞれ冷却用と検出用のクーラントの吐出を開始する
（Ｓ４）。

【００２８】その後、振動センサ２６の検出値のデータ
の取り込みを開始し（Ｓ５）、Ｘ軸とＹ軸モータを駆動
して工具２５の作業位置（穴位置）への位置決め動作を
行い（Ｓ６）、位置決め完了と同時に振動センサ２６の
検出値のデータの取り込みを終了する（Ｓ７）。すなわ
ち、次の作業位置に到達するまでの工具２５の移動中に
振動センサ２６の検出値データの取り込みが行われる。

【００２９】ステップＳ７で工具移動中の振動センサ２
６の検出値データの取り込みが終了すると、ＦＦＴ解析
部５４で、取り込んだデータのＦＦＴ解析を行った後
（Ｓ８）、固有振動数検出部５５で、ピーク周波数Ｆp
の位置とレベルの測定を行う（Ｓ９）。

【００３０】その後、切粉詰まり判定部５６で、ステッ
プＳ９で測定したピーク周波数Ｆpの位置がしきい値Ａ
である所定範囲内にあるか否か（図８参照）を判断し
（Ｓ１０）、ＹＥＳであれば、さらに、ステップＳ９で
測定したピーク周波数Ｆp のレベルが所定のしきい値Ｂ
以上であるか否か（図８参照）を判断する（Ｓ１１）。
前者によって、工具２５の歯溝２７が切粉で埋まってい
るか否かが判断され、後者によって、工具２５の周囲に
切粉がもしゃもしゃに絡み付いているか否かが判断され
る。よって、これら二つの判断を行うことで、工具２５
の切粉詰まりの異常を完全に検出することができる。

【００３１】そして、ステップＳ１０およびステップＳ
１１の判断結果として共にＹＥＳである場合には、工具
２５に切粉詰まりの異常は発生していないものと判断し
て、直ちに次のステップＳ１３に進むが、ステップＳ９
で測定したピーク周波数Ｆpの位置が所定範囲Ａ内にな
い場合（Ｓ１０：ＮＯ）、または、ステップＳ９で測定
したピーク周波数Ｆp のレベルが所定値Ｂ以上でない場
合には（Ｓ１１：ＮＯ）、工具２５に切粉詰まりの異常
が発生しているものと判断して、掻き出し機構７で、切
粉詰まりを解消するためのドレッシング作業を自動的に
行った後、ステップＳ１３に進む。

【００３２】このようにして切粉詰まりのチェックとそ
の解消作業が終了すると、再度、振動センサ２６の検出
値のデータの取り込みを開始し（Ｓ１３）、Ｚ軸を駆動
して主軸を送って所定の切削加工（穴あけ加工）を行い
（Ｓ１４）、加工完了と同時に振動センサ２６の検出値
のデータの取り込みを終了する（Ｓ１５）。すなわち、
加工中に振動センサ２６の検出値データの取り込みが行
われる。

【００３３】ステップＳ１５で切削加工中の振動センサ
２６の検出値データの取り込みが終了すると、加速度検
出部５２で、工具２５に加わった加速度を検出してその
ピーク加速度の測定を行い（Ｓ１６）、折損判定部５３
で、ステップＳ１６で測定したピーク加速度が所定のし
きい値Ｃ以上であるか否か（図６参照）を判断し（Ｓ１
７）、ＹＥＳであれば、工具２５に折損の異常が発生し
たものと判断して、その旨を作業者に知らせるためにア
ラーム６を作動させた後（Ｓ１８）、工具交換のため一
連の動作を終了するために直ちにステップＳ２０に進
む。

【００３４】ステップＳ１７の判断結果としてＮＯであ
れば、工具２５に折損異常は発生していないものと判断
して、引き続き、予定された全ての作業位置での加工が
完了したか否かを判断する（Ｓ１９）。全ての加工が完
了していない場合には（Ｓ１９：ＮＯ）、次の加工を行
うためにステップＳ５に戻り、全ての加工が完了した場
合には（Ｓ１９：ＹＥＳ）、一連の動作を終了するため
にステップＳ２０に進む。

【００３５】全加工が完了するかまたは工具２５の折損
が発生した場合には、電動ポンプ４４を停止してクーラ
ントの吐出を停止するとともに（Ｓ２０）、Ｘ軸とＹ軸
モータを駆動して工具２５を準備位置へ復帰させ（Ｓ２
１）、当該加工プログラムを終了する（Ｓ２２）。

【００３６】したがって、本実施の形態では、工具２５
の振動状態を検出する振動センサ２６を設けて、工具２
５に向けて吐出されたクーラントが一定速度で回転中の
工具２５の歯溝２７に当たった時に加わる振動を振動セ
ンサ２６で取り込んでそのデータのＦＦＴ解析を行い、
周波数モードでピーク周波数Ｆp の位置とレベルを測定
し、得られた測定値を所定のしきい値Ａ，Ｂと比較し
て、ピーク周波数Ｆp の位置が基準幅（所定範囲）に入
っているか否か、また、ピーク周波数Ｆp のレベルが基
準レベル（所定値）以上か否かを監視することにより、
工具２５の歯溝２７の異常（切粉詰まり）を検出するよ
うにしたので、従来検出できなかった工具の切粉詰まり
の検出が可能となる。よって、切粉詰まりを検出した際
に掻き出し作業（ドレッシング）を行うことにより、工
具の切粉詰まりに起因する加工不良や工具折損等の発生
を防止することができ、加工不良率の低減と工具折損の
確率の低減が図られる。

【００３７】また、ある切削加工（穴あけ加工）が完了
した後同じ工具（ドリル）２５で次の切削加工（穴あけ
加工）を行うための工具移動中に切粉詰まりの検出処理
を行うようにしたので、主軸等を停止させることなく、
つまり時間的な増加をもたらすことなく切粉詰まりを検
出することができ、サイクルタイムの増加なしに全ての
加工部位（加工穴）に対する工具の切粉詰まりによる加
工不良を防止することができる。

【００３８】また、従来、一般のマシニングセンターで
は、工具再生のための専用機を用意してオフラインで工
具のドレッシング作業を行うようにしているが、本実施
の形態では、オフラインでのドレッシング作業、つま
り、工具の交換作業や、段取り作業（機械を調整中に
し、工具交換、工具はね出し操作、工具ドレッシ
ング作業、工具投入作業、工具データ入力作業、の
一連の作業が必要）を行うことなく、同一システム内で
自動的に掻き出し作業（ドレッシング）を行うようにし
たので、たとえ工具２５の切粉詰まりを検出したときで
も、その掻き出し作業（ドレッシング）を終えた後、次
の加工を続けて行うことができる。これにより、オフラ
インでのドレッシング作業が不要となり、切粉詰まりが
発生した場合に大幅な工数削減を図ることができ、製品
の不良率を下げることができる。

【００３９】また、本実施の形態では、工具２５の折損
の検出と警報を含めて、工具２５の切粉詰まりを検出す
ることからそれを解消することまでを自動化して、既存
の通常の加工プログラムに組み込んだので、それら全体
を一つのＮＣプログラムとしてユーザーに提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を適用した工作機械のシステム構成を
示すブロック図である。

【図２】 切粉詰まりを検出するための工具へのクーラ
ントの当て方の一例を示す要部拡大図である。

【図３】 ノズルの他の一例を示す図２と同様の要部拡
大図である。

【図４】 工具の切粉詰まりや折損を検出するための回
路構成を示すブロック図である。

【図５】 シミュレーションによる折損検出時の加速度
データの波形例を示す図面である。

【図６】 工具折損の良否判定に用いられる折損検出用
のしきい値を示す説明図である。

【図７】 シミュレーションによるＦＦＴ解析部のＦＦ
Ｔデータの波形例を示す図面である。

【図８】 工具切粉詰まりの良否判定に用いられる二種
類の切粉詰まり検出用のしきい値を示す説明図である。

【図９】 図１の工作機械の全体動作を示すフローチャ
ートである。

【図１０】 図９に続くフローチャートである。

【符号の説明】

１…工作機械、 ２…工作機械本体、 ３…ワーク（被加工物）、 ４…冷却系、 ５…制御盤、 ２５…ドリル（切削工具）、 ２６…振動センサ（検出手段）、 ２７…歯溝、 ４２ｂ…配管、 ４３，４４…ノズル（吐出手段）、 ５４…ＦＦＴ解析部（測定手段）、 ５５…固有振動数検出部（測定手段）、 ５６…切粉詰まり判定部（判定手段）。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工物の切削加工を行う工作機械用切
   削工具の切粉詰まりを検出する装置であって、 一定速度で回転中の前記工具に対してクーラントを吐出
   する吐出手段と、 クーラント吐出時の前記工具の振動状態を検出する検出
   手段と、 前記検出手段からの出力データを周波数モードに変換し
   て前記工具の振動状態の変化を測定する測定手段と、 前記測定手段の測定結果に応じて前記工具に切粉詰まり
   が発生しているか否かを判定する判定手段と、 を有することを特徴とする工作機械用切削工具の切粉詰
   まり検出装置。
2. 【請求項２】 被加工物の切削加工を行う工作機械用切
   削工具の切粉詰まりを検出する装置であって、 一定速度で回転中の前記工具に対してクーラントを吐出
   する吐出手段と、 クーラント吐出時の前記工具の機械振動を検出する振動
   センサと、 前記振動センサからの出力データをＦＦＴ解析して周波
   数モードに変換するＦＦＴ解析部と、 ＦＦＴ解析結果に基づいて前記工具のクーラント衝突時
   の固有振動数を検出する固有振動数検出部と、 検出された固有振動数の特性データを所定のしきい値と
   比較して前記工具に切粉詰まりが発生しているか否かを
   判定する判定部と、 を有することを特徴とする工作機械用切削工具の切粉詰
   まり検出装置。
3. 【請求項３】 前記所定のしきい値は、正常時における
   ピーク周波数を含む周波数範囲に関するものであること
   を特徴とする請求項２記載の工作機械用切削工具の切粉
   詰まり検出装置。
4. 【請求項４】 前記所定のしきい値は、正常時における
   ピーク周波数を含む周波数範囲に関するものと、正常時
   におけるピーク周波数のレベルに関するものの二種類あ
   ることを特徴とする請求項２記載の工作機械用切削工具
   の切粉詰まり検出装置。
5. 【請求項５】 前記吐出手段は、複数のノズルを有する
   ことを特徴とする請求項１または２記載の工作機械用切
   削工具の切粉詰まり検出装置。
6. 【請求項６】 前記複数のノズルは、前記工具の先端か
   ら所定のピッチ数分だけ設けられていることを特徴とす
   る請求項５記載の工作機械用切削工具の切粉詰まり検出
   装置。
7. 【請求項７】 前記所定のピッチ数は、３または４ピッ
   チであることを特徴とする請求項６記載の工作機械用切
   削工具の切粉詰まり検出装置。
8. 【請求項８】 前記クーラントは、前記工具の軸心に向
   かって垂直に吐出されることを特徴とする請求項１また
   は２記載の工作機械用切削工具の切粉詰まり検出装置。