JP2000502959A - 工具状態の自動的モニター方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 同じ型の実質的に新しいストックリムーバルカッターが基準平均工具摩耗係数Ｒ_Oを有する与えられた加工作業に従って加工物を切削する時、ストックリムーバルカッター用の瞬時的工具状態指標を提供する自動的モニターシステムと方法を開示する。該システムは連続する第i番の加工物の切削中に切削用主要駆動トルクＭを測定するためのトルクモニター（７）を備えている。該トルクモニター（７）には、連続する第i番の加工物の切削中に複数の瞬時工具摩耗係数ｒ_(j)を計算するために瞬時工具摩耗係数プロセツサー（１３）が接続されている。該瞬時工具摩耗係数プロセツサー（１３）には、複数の瞬時工具摩耗係数ｒ_(j)から平均工具摩耗係数Ｒ_(i)を計算するために平均工具摩耗係数プロセツサー（１４）が接続されている。そして最後に、該平均工具摩耗係数プロセツサー（１４）には、連続する各第i番の加工物に対する該ストックリムーバルカッター用の瞬時工具摩耗指標を提供するために各平均工具摩耗係数Ｒ_(i)を該基準平均工具摩耗係数Ｒ_Oと比較するための工具摩耗係数比較器（１５）が接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】 工具状態の自動的モニター方法と装置 発明の背景技術 発明の属する技術分野 本発明は一般的にはストックリムービング（stock removing）作業中に工具状 態を自動的にモニターする分野に属する。特に、本発明は加工作業中に工作機械 により発揮されるトルクの関数としてストックリムーバルカッター（stock remo val cutter）の工具状態を自動的にモニターすることに関する。 従来技術の説明 シーエヌシー（CNC）プログラムは工作機械により回転可能に駆動されるフラ イスカッターを切削経路に沿って加工物を切削するよう命令する。加工物に対す る少なくとも該フライスカッターの送り速度を適合制御しないと順次悪化する工 具磨耗のために該シーエヌシープログラムに従って該フライスカッターが連続す る加工物を切削するためには該工作機械は絶えず増加するトルクを発揮する必要 がある。 フライスカッターの工具状態のトルクに応答する自動モニター方法は、例えば チャング（Chung）の米国特許第４、２０８、７１８号及びジェペソン（Jeppess on）の米国特許第４、８０２、０９５号の従来技術で公知である。 チャングの米国特許第４、２０８、７１８号は加工作業に対する全切削時間の パーセンテージで表した増加目標馬力下での切削時間の長さの関数でフライスカ ッターの工具状態指標が決定される自動モニター方法を説明している。 ジェペソンの米国特許第４、８０２、０９５号はフライス削り作業中に接線成 分ＦＴと半径方向成分ＦＲを有する合成側方負荷力ＦＲＥＳがそのＦＴ成分と共 に直接測定され、それを基礎に工具磨耗の指標を提供するためそのＦＲ成分が数 学的に決定される自動モニター方法を説明している。 発明の概要 本発明の第１の目的は加工作業中工作機械により発揮される実質的に均一なト ルクを維持するよう適合された適応制御システムの制御下で加工作業中にストッ クリムーバルカッターの特にフライスカッターの工具状態の自動的モニター法を 提供することにある。 本発明の第１の側面によれば、同じ型の実質的に新しいストックリムーバルカ ッターが基準平均工具摩耗係数Ｒ_Oを有する与えられた加工作業に従って同一の 加工物を切削するストックリムーバルカッター用に工具状態の瞬時的指標を提供 するために工具状態の自動的モニター用システムが提供されるが、該システムは （ａ）連続する第ｉ番の加工物の切削中に切削用主駆動トルクＭを測定するた めのトルクモニターと、 （ｂ）前記第ｉ番の加工物の切削中に該ストックリムーバルカッター用の複数 の瞬時的工具摩耗係数ｒ_(j)を計算するための瞬時的工具摩耗係数プロセツサー と、 （ｃ）前記複数の瞬時的工具摩耗係数ｒ_(j)から該ストックリムーバルカッタ ー用の平均工具摩耗係数Ｒ_(i)をを計算する平均工具摩耗係数プロセツサーと、 そして （ｄ）連続する各第ｉ番の加工物を切削後に該ストックリムーバルカッ ター用の瞬時的工具状態指標を提供するために前記平均工具摩耗係数Ｒ_(i)を基 準平均工貝摩耗係数Ｒ_Oと比較するための工具摩耗係数比較器とを具備している 。 出願者の第ＷＯ９４／１４５６９号では、該フライスカッターを回転可能に駆 動する工作機械により発揮されるトルクに応答して一般的な関係式：Ｍ＝ＡＦ^y ρ^γに従って少なくともフライスカッターの送り速度を適応制御するための適応 制御システムが説明されているが、ここでMはフライスカッターを回転可能に駆 動する工作機械により発揮される測定されたトルクであり、Fはフライスカッタ ーの瞬時的送り速度であり、ρはフライスカッターにより瞬時的に加工される加 工物の断面積でありそしてA、y及びγはフライスカッターと加工物材料とに依存 する係数である。 他のものの中で工作機械、その材料を含めた加工物、切削経路、送り速度、ス ピンドル速度そして特定の種類の冷却剤の使用を含めてそれに関連する全ての要 素を規定する当てられた加工作業に対するストックリムーバルカッターの工具状 態は同じ型の一般的関係式：Ｍ＝Ａ_OＦ^αＲ^βから推測出来ることが現在では分 かっている。 この関係式でMは工作機械により発揮された該測定トルクであり、Fはストック リムーバルカッターと加工物の間の相対運動の瞬時的送り速度でありそしてＡ_O 、αそしてβは特定の加工物材料付ストックリムーバルカッター組み合わせに依 存する係数である。加えて、Ｒ_(i)が連続する第i番の加工物を切削した後のスト ックリムーバルカッターの工具摩耗を示す係数であり、Ｒ_Oが同じ加工作業を実 行する実質的に新しいストックリムーバルカッターの基準平均工具摩耗係数であ る時、比Ｒ_(i)/Ｒ_O は該ストックリムーバルカッターが実質的に鈍化した時に対応する予め決められ た上方臨界敷居値ε_uと等しくなるように３つ組係数（A_O、α、β）は決定され る。 ストックリムーバルカッターは該比Ｒ_(i)/Ｒ_Oが該上方臨界敷居値ε_uを越える か又はストックリムーバルカッターの破損したことを示す下方臨界敷居値ε_lよ り下に突然低下した時に取り替えられる。便宜のため該上方及び下方両臨界敷居 値ε_uとε_lは加工動作で変化せず、それぞれ１．６と０．９に等しい。該下方臨 界敷居値ε_lは好ましくは１よりも０．９に等しいのが良く、それにより他の何 らかの理由、すなわち加工物の破損により該比Ｒ_(i)/Ｒ_Oが１より低下したので はなくストックリムーバルカッターが本当に破損したことを示すのが良い。 これに対し、該比Ｒ_(i)/Ｒ_Oが該動作範囲[0.9,1.6]内にある時は、ストックリ ムーバルカッターの工具摩耗は、１００％がストックリムーバルカッターが新し いこどを示し、０％が摩耗しており交換されるべきことを示す工具摩耗パーセン テージとして機械操作者に示されるのが好ましい。公称上方臨界敷居値ε_u＝1.6 に基づいて、該工具摩耗パーセンテージは下記の関係式から計算される、すなわ ち 該工作機械は該ストックリムーバル（stock removal）作業に依っており、そ して従ってフライス削り作業では、該トルクＭはフライスカッターを回転可能に 駆動する工作機械により発揮されるトルクであり、一方旋削作業では該トルクＭ は加工物を回転可能に駆動する工作機械によ り発揮されるトルクである。フライスカッターの工具状態の瞬時的指標を提供す る場合は、該関係式Ｍ＝Ａ_OＦ^αＲ^βがＭ＝Ａ_OＦ_z ^αＲ^βに適合される時がより 精確な指標を得られることが分かっているが、ここでＦ_Zはフライスカッターが 多数刃式切削工具であることを考慮するためにフライスカッターの毎歯当たり送 りとする。 本発明の第２の側面によると、同じ型の実質的に新しいストックリムーバルカ ッターが基準平均工具摩耗係数Ｒ_Oを有する与えられた加工作業により同一加工 物を切削するストックリムーバルカッター用の工具状態の瞬時的指標を提供する ために工具状態の自動的モニター方法が提供されるが、該方法は （ａ）連続する第i番の加工物の切削中に切削用主要駆動トルクMを測定する過 程と、 （ｂ）連続する第i番の加工物の切削中に該ストックリムーバルカッター用の 複数の瞬時工具摩耗係数ｒ_(j)を計算する過程と、 （ｃ）前記複数の瞬時工具摩耗係数ｒ_(j)から該ストックリムーバルカッター の平均工具摩耗係数Ｒ_(i)を計算する過程と、そして （ｄ）連続する各第i番の加工物を切削した後該ストックリムーバルカッター 用の瞬時的工具状態指標を提供するために前記平均工具摩耗係数Ｒ_(i)を該基準 平均工具摩耗係数Ｒ_Oと比較する過程とを具備している。 図面の簡単な説明 本発明を良く理解するためそして同じものが実際に実行出来る方法を示すため に、限定しない単なる例示用として付属する図面を参照するが、 図１はフライスカッターの瞬間的工具状態指標を提供する自動モニターシステ ム（エイエムエス）の略図を示し、 図２は図１のエイエムエスの略ブロック図であり、 図３は図１のエイエムエスの動作の流れ図であり、そして 図４は与えられた加工作業について連続する第ｉ番の加工物に対する比Ｒ_i／ Ｒ_Oの典型的カーブを示すグラフである。 好ましい実施例の詳細な説明 図１が示すものは、接続されたトルクモニター７で測定した工作機械３が発揮 するトルクに応答して少なくともフライスカッターの送り速度を適応制御するよ うに適応制御システム（エイシーエス）５により修正されてシーエヌシー（ＣＮ Ｃ）ユニット４の制御下で工作機械３により回転可能に駆動されるフライスカッ ター２の瞬時的工具状態指標を提供する自動モニターシステム（エイエムエス） １である。この様なエイシーエス５は例えば出願者の第ＷＯ９４／１４５６９号 で説明されているが、それは又フライスカッターのスピンドル速度Ｓを適応制御 することも出来る。 該瞬時的工具状態指標は機械操作者による適切な使用すなわち摩耗フライスカ ッターの交換用に、工具摩耗パーセンテージとして工具状態指標モニター８上に 表示される。代わって該フライスカッターが摩耗したか又は破損した時は”動作 可能”又は代わって”動作不可能”の読み出しで該モニター８上に工具状態を示 すことも可能である。加えて、該フライスカッター２が摩耗又は破損した時、該 エイエムエス１は工具交換割り込み信号（ＴＣ）を該シーエヌシーユニット４に 発行することが出来る。 又該エイエムエス１には操作者インターフエース９が接続されており、それを 経由して操作者はフライスカッターの種類を示すフライスカッタ ー（ＭＣ）コード、加工物材料を示す加工物材料（ＷＭ）コードそして加工作業 を示す加工作業（ＭＯ）コードを入力する。 該エイエムエス１はメモリー１０を備えており、該メモリーには異なるフライ スカッターと加工物材料の組み合わせに対する３つ組係数（Ａ_O，α、β）と異 なる加工作業に対する基準平均工具摩耗係数Ｒ_Oが記憶されていることが図２に 示されている。 ４つのらせん型溝を有するソリッドのエンドミルカッター用の典型的３つ組係 数（Ａ_O，α、β）は次の様で、軟鋼では（Ａ_O＝１４８，α＝０．７５、β＝０ ．８３）、鋳鉄では（Ａ_O＝１１６，α＝０．６８、β＝０．７５）、アルミニ ウムでは（Ａ_O＝７９，α＝０．７２、β＝０．８）である。異なるフライスカ ッターと加工物材料の組み合わせに対する該３つ組係数（Ａ_O，α、β）は多数 の加工作業の基礎の上に立って実験的に決められる。 新しい加工作業用の新しい係数Ｒ_Oは新しいフライスカッターを用いて試行を する間に較正ユニット１１により決定されるが、該ユニットはＭ_(j)及びＦ_Z(j) を得て、そして機械操作者から指示される特定のフライスカッターと加工物材料 の組み合わせに対する３つ組係数（Ａ_O，α、β）を供給されている。 該エイシーエス５、該トルクモニター７そして該メモリー１０には関係式Ｍ_{(j )} ＝Ａ_OＦ_Z(j) ^αｒ_(j) ^βに従って瞬時工具摩耗係数を計算するために瞬時工具摩 耗係数プロセッサー１３が接続されているが、ここでＦ_Z(j)は連続する第ｉ番の 加工物を切削する間にその切削経路に沿う異なる位置での該フライスカッター２ の毎歯当たりの瞬時送りである。もし該毎歯当たり瞬時送りＦ_Z(j)が直接入手出 来ない場合は、それは関係式 Ｆ_Z(j)＝Ｆ’_(j)／（Ｓ’_(j)ｚ）により容易に計算出来るが、ここでＦ’_(j)は 該フライスカッター２の加工物に対する瞬時送り速度であり、Ｓ’_(j)は瞬時ス ピンドル速度でありそしてｚはそのらせん型溝の数である。 連続する第ｉ番の加工物を切削するフライスカッター２用の平均工具摩耗係数 Ｒ_(i)を一般的関係式： に従って計算するための平均工具摩耗係数プロセッサー１４が該プロセッサー１ ３に接続されている。 該モニター８上に工具状態指標を提供しそして適切ならば工具交換割り込み信 号ＴＣを発するよう平均工具摩耗係数Ｒ_(i)を基準平均工具摩耗係数Ｒ_Oと比較す るために工具摩耗係数比較器１５が該メモリー１０と該プロセツサー１４に接続 されている。 ここで図３を参照することにより該エイエムエス１の動作が説明されるが、図 ３の図解によると、連続する各第ｉ番の加工物に対する新しい加工動作について の新しいフライスカッター用の未知のＲ_Oを決定した後に、該プロセツサー１３ は典型的には毎秒１０サンプルの標本割合で瞬時工具摩耗係数ｒ_(j)を計算し、 該係数から該プロセツサー１４は該フライスカッター用の非加重平均工具摩耗係 数Ｒ_(i)を計算し、該係数が該比較器１５により該基準平均工具摩耗係数Ｒ_Oと比 較されて該フライスカッターの瞬時工具状態を示す比Ｒ_(i)/Ｒ_Oが決定される。 上記の様に、該比Ｒ_(i)/Ｒ_Oが動作範囲[0.9,1.6]にある時該瞬時工具 状態は次の関係式に従って工具摩耗パーセンテージとして示されるのである。 図４に示す様に、フライスカッターが摩耗するにつれて、連続する各第ｉ番の 加工物用の該比Ｒ_(i)/Ｒ_Oは該カッターが実質的に鈍化し交換を要する状態に対 応する予め決められた上方臨界敷居値１．６に向かって漸近的に増大する。図示 の例では該フライスカッターは約４５個の加工物で摩耗した。 該エイエムエス１の動作の自動モードでは、破損か摩耗で該比Ｒ_(i)/Ｒ_Oが該 動作範囲[0.9,1.6]外へ出た場合、該エイエムエス１は該シーエヌシーユニット ４に工具交換割り込み信号ＴＣを発する。 本発明は限られた数の実施例に関して説明されているが、同業者には本発明の 多くの変更、変形と他の応用が可能であることは理解出来よう。例えば、該自動 モニターシステムは元のオーイーエム方式品として、又は現在のシーエヌシー機 械のレトロフイット用として搭載可能である。

【手続補正書】特許法第１８４条の４第４項 【提出日】１９９７年７月２日（１９９７．７．２） 【補正内容】 請求の範囲 １．加工物材料を規定している、かつ、同じ型の実質的に新しいストックリム ーバルカッターが基準平均工具磨耗係数Ｒ_Oを有している与えられた加工作業に 依って、同一加工物を切削するストックリムーバルカッターの瞬時工具状態指標 を提供するように工具状態を自動的にモニターするシステムに於いて、該システ ムが （ａ）連続する第１番の加工物の切削中に切削用主駆動トルクＭを測定するた めのトルクモニターと、 （ｂ）Ｆが該ストックリムーバルカッターと加工物の間の相対運動の瞬時的送 り速度でありそしてＡ_O、α及びβが加工物材料・ストックリムーバルカッター の組み合わせに依存する係数である場合に、前記第ｉ番の加工物の切削中に該ス トックリムーバルカッター用に複数の瞬時工具磨耗係数ｒ_(j)を一般的関係式： Ｍ_(j)＝Ａ_OＦ_(j) ^αγ_(j) ^βに依り計算するための瞬時工具磨耗係数プロセッサー と （ｃ）前記複数の瞬時工具磨耗係数ｒ_(j)から該ストックリムーバルカッター 用平均工具磨耗係数Ｒ_(i)を計算するための平均工具係数プロセッサーと、 （ｄ）連続する各第ｉ番の加工物切削後に該ストックリムーバルカッターの瞬 時的工具状態指標を提供するために前記平均工具磨耗係数Ｒ_(i)を該基準平均工 具磨耗係数Ｒ_Oと比較するための工具磨耗係数比較器と を具備することを特徴とするシステム。 ２．請求項１のシステムに於いて、該ストックリムーバルカッターがフライス カッターでありＦ_Zが該フライスカッターの毎刃当たり送りである時には前記瞬 時工具磨耗係数プロセッサーは一般的関係式： Ｍ_(j)＝Ａ_OＦ_z(j) ^αｒ_(i) ^βに依り瞬時工具磨耗係数ｒ_(j)を計算することを特徴 とするシステム。 ３．加工物材料を規定している、かつ、同じ型の実質的に新しいストックリム ーバルカッターが基準平均工具磨耗係数Ｒ_Oを有している与えられた加工作業に 依って、同一加工物を切削するストックリムーバルカッターの瞬時工具状態指標 を提供するように工具状態を自動的にモニターする方法に於いて、該方法が （ａ）連続する第ｉ番の加工物を切削中に切削用主駆動トルクＭを測定する過 程と、 （ｂ）Ｆが該ストックリムーバルカッターと加工物の間の相対運動の瞬時的送 り速度でありそしてＡ_O、α及びβが加工物材料・ストックリムーバルカッター の組み合わせに依存する係数である場合に、連続する第ｉ番の加工物の切削中に 該ストックリムーバルカッター用に複数の瞬時工具磨耗係数ｒ_(j)を一般的関係 式：Ｍ_(i)＝Ａ_OＦ_(j) ^αｒ_(j) ^βに依り計算する過程と、 （ｃ）前記複数の瞬時工具磨耗係数ｒ_(j)から該ストックリムーバルカッター 用平均工具磨耗係数Ｒ_(i)を計算する過程と、 （ｄ）連続する各第ｉ番の加工物切削後に該ストックリムーバルカッターの瞬 時的工具状態指標を提供するために前記平均工具磨耗係数Ｒ_(j)を該基準平均工 具磨耗係数Ｒ_Oと比較する過程とを 具備することを特徴とする方法。 ４．請求項３の方法において、該ストックリムーバルカッターがフライスカッ ターでありＦ_Zが該フライスカッターの毎刃当たり送りである時には過程（ｂ） は一般関係式：Ｍ_(j)＝Ａ_OＦ_(j) ^αｒ_(i) ^βに依り瞬時工 具磨耗係数_(j)を計算する過程を含むことを特徴とする方法。 【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９８年１月２５日（１９９８．１．２５） 【補正内容】 ジェペソンの米国特許第４、８０２、０９５号はフライス削り作業中に接線成 分ＦＴと半径方向成分ＦＲを有する合成側方負荷力ＦＲＥＳがそのＦＴ成分と共 に直接測定され、それを基礎に工具磨耗の指標を提供するためそのＦＲ成分が数 学的に決定される自動的モニター方法を説明している。 米国特許第４、５４７、８４７号では、図１３Ｈに図解され、第３５欄第６４ 行乃至第３８欄第４９行で説明されているサブルーチンＴＬＭＮＴＲの基で工具 モニター機能を提供する工作機械用適応制御が説明されている。該サブルーチン ＴＬＭＮＴＲは基本的に線形の鈍化過程を仮定しており、送り速度やスピンドル 速度の様な幾つかの切削パラメーターを該操作エヌシープログラムから得る必要 がある。加えて、該サブルーチンは既知の又は一定の切削深さを要し、前者の場 合線形の仕方で補償を行っている。この様に、該サブルーチンは比較的真っ直ぐ な旋削加工への応用での工具寿命予測用に好適である。 発明の概要 本発明の第１の目的は加工作業中工作機械により発揮される実質的に均一なト ルクを維持するよう適応された適応制御システムの制御下で加工作業中にストッ クリムーバルカッター特にフライスカッターの工具の状態の自動的モニター法を 提供することにある。 本発明の第１の側面によれば、同じ型の実質的に新しいストックリムーバルカ ッターが基準平均工具摩耗係数Ｒ_Oを有する与えられた加工作業に依って同一の 加工物を切削するストックリムーバルカッターの瞬時的工具状態指標を提供する ように工具状態の自動的モニター用システムが提供されるが、該システムは （ａ）連続する第ｉ番の加工物の切削中に切削用主要駆動トルクＭを決定する 手段と、 （ｂ）前記第ｉ番の加工物の切削中に該ストックリムーバルカッター用の複数 の瞬時工具摩耗係数ｒ_(j)を計算するための瞬時工具摩耗係数プロセツサーと、 （ｃ）前記複数の瞬時工具摩耗係数ｒ_(j)から該ストックリムーバルカッター 用の平均工具係数Ｒ_(i)を計算するための平均工具摩耗係数プロセツサーと、そ して （ｄ）連続する各第ｉ番の加工物切削後該ストックリムーバルカッター用の瞬 時的工具状態指標を提供するために前記平均工具摩耗係数Ｒ_(i)を該基準平均工 具摩耗係数Ｒ_Oと比較するための工具摩耗係数比較器とを 具備しており、 前記瞬時工具摩耗係数プロセツサーは一般的関係式： Ｍ_(j)＝Ａ_OＦ_(j) ^αｒ_(j) ^βに従って瞬時工具摩耗係数ｒ_(j)を計算することを特 徴としているが、ここでFは該ストックリムーバルカッターと加工物の間の相対 運動の瞬時的送り速度であり、Ａ_O，α及びβは該ストックリムーバルカッター と加工物材料の組み合わせに依存する係数である。 （ａ）連続する第i番の加工物の切削中に切削用主要駆動トルクMを測定する過 程と、 （ｂ）連続する該第i番の加工物の切削中に該ストックリムーバルカッター用 の複数の瞬時工具摩耗係数ｒ_(j)を計算する過程と、 （ｃ）前記複数の瞬時工具摩耗係数ｒ_(j)から該ストックリムーバルカッター の平均工具摩耗係数Ｒ_(i)を計算する過程と、そして （ｄ）連続する各第i番の加工物を切削した後該ストックリムーバルカッター 用の瞬時的工具状態指標を提供するために前記平均工具摩耗係数Ｒ_(i)を該基準 平均工具摩耗係数Ｒ_Oと比較する過程とを具備しており、 過程（ｂ）は一般的 関係式：Ｍ_(j)＝Ａ_OＦ_(j) ^αｒ_(j)βに従って瞬時工具摩耗係数ｒ_(j)を計算する 過程を含んでいることを特徴としているが、ここでFは該ストックリムーバルカ ッターと加工物の間の相対運動の瞬時的送り速度であり、Ａ_O，α及びβは該ス トックリムーバルカッターと加工物材料の組み合わせに依存する係数である。 図面の簡単な説明 本発明を良く理解するためそして同じものが実際に実行出来る方法を示すため に、限定しない単なる例示用として付属する図面を参照するが、 図１はフライ スカッターの瞬時的工具状態指標を提供する自動モニターシステム（エイエムエ ス）の略図を示し、 図２は図１のエイエムエスの略ブロック図であり、 図３は図１のエイエムエスの動作の流れ図であり、そして 図４は与えられた加工作業について連続する第ｉ番の加工物に対する比Ｒ_i／ Ｒ_Oの典型的カーブを示すグラフである。 好ましい実施例の詳細な説明 図１が示すものは、接続されたトルクモニター７で測定した工作機械３が発揮 するトルクに応答して少なくともフライスカッターの送り速度を適応制御するよ うに適応制御システム（エイシーエス）５により修正されてシーエヌシーユニッ ト４の制御下で工作機械３により回転可能に駆動されるフライスカッター２の瞬 時的工具状態指標を提供する自動モニターシステム１である。 請求の範囲 １．同じ型の実質的に新しいストックリムーバルカッターが基準平均工具摩耗 係数Ｒ_Oを有する与えられた加工作業に依って同一加工物を切削するストックリ ムーバルカッターの瞬時工具状態指標を提供するように工具状態を自動的にモニ ターするシステムに於いて、該システムが （ａ）連続する第ｉ番の加工物の切削中に切削用主駆動トルクＭを決定する手 段と、 （ｂ）前記第ｉ番の加工物の切削中に該ストックリムーバルカッター用の複数 の瞬時工具摩耗係数ｒ_(j)を計算するための瞬時工具摩耗係数プロセツサーと、 （ｃ）前記複数の瞬時工具摩耗係数ｒ_(j)からストックリムーバルカッター用 平均工具係数Ｒ_(i)を計算するための平均工具摩耗係数プロセツサーと、そして （ｄ）連続する各第ｉ番の加工物の切削後の該ストックリムーバルカッターの 瞬時的工具状態指標を提供するために前記平均工具摩耗係数Ｒ_(i)を該基準平均 工具摩耗係数Ｒ_Oと比較するための工具摩耗係数比較器とを 具備しており 前記瞬時工具摩耗係数プロセツサーは一般的関係式： Ｍ_(j)＝Ａ_OＦ_(j) ^αｒ_(j) ^βに従って瞬時工具摩耗係数ｒ_(j)を計算することを特 徴とするシステムであるが、ここでＦは該ストックリムーバルカッターと加工物 の間の相対運動の瞬時的送り速度であり、Ａ_O，α及びβは該ストックリムーバ ルカッターと加工物材料の組み合わせに依存する係数である。 ２．請求項１のシステムに於いて、該ストックリムーバルカッターがフライス カッターでありＦ_Zが該フライスカッターの毎歯当たり送りである時には前記瞬 時工具摩耗係数プロセツサーは一般的関係式： Ｍ_(j)＝Ａ_OＦ_Z(j) ^αｒ_(j) ^βに従って瞬時工具摩耗係数ｒ_(j)を計算することを特 徴とするシステム。 ３．同じ型の実質的に新しいストックリムーバブルカッターが基準平均工具摩 耗係数Ｒ_Oを有する与えられた加工動作に依って同一加工物を切削するストック リムーバルカッターの工具状態の瞬時的指標を提供するように工具状態を自動的 にモニターする方法に於いて、該方法が （ａ）連続する第ｉ番の加工物の切削中に切削用主駆動トルクＭを決定する過 程と、 （ｂ）連続する第ｉ番の加工物の切削中に該ストックリムーバルカッター用の 複数の瞬時工具摩耗係数ｒ_(j)を計算する過程と、 （ｃ）前記複数の瞬時工具摩耗係数ｒ_(j)からストックリムーバルカッター用 平均工具摩耗係数Ｒ_(i)を計算する過程と、そして （ｄ）連続する各第ｉ番の加工物の切削後の該ストックリムーバルカッターの 瞬時的工具状態指標を提供するために前記平均工具摩耗係数Ｒ_(i)を該基準平均 工具摩耗係数Ｒ_Oと比較する過程とを 具備しており 過程（ｂ）は一般的関係式：Ｍ_(j)＝Ａ_OＦ_(j) ^αｒ_(j) ^βに従って瞬時工具摩耗 係数ｒ_(j)を計算する過程を含むことを特徴とする方法であるが、ここでFは該ス トックリムーバルカッターと加工物の間の相対運動の瞬時的送り速度であり、Ａ_O ，α及びβは該ストックリムーバルカッターと加工物材料の組み合わせに依存 する係数である。 ４．請求項３の方法に於いて、該ストックリムーバルカッターがフライスカッ ターであり、F_Zが該フライスカッターの毎歯当たりの送りである時には過程（ｂ ）は一般的関係式：Ｍ_(j)＝Ａ_OＦ_Z(j) ^αｒ_(j) ^βに従って瞬時工具摩耗係数ｒ_(j) を計算する過程を含むことを特徴とする方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ， ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｇ Ｅ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ， ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，Ｐ Ｌ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ (72)発明者 ズツカーマン，マーク イスラエル・69395テル―アビブ・ラマト アビブ・ハラブアシストリート９／61 (72)発明者 ルバシユキン，イゴル イスラエル・97350エルサレム・ネベヤー コブストリート208／21

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．同じ型の実質的に新しいストックリムーバブルカッターが基準平均工具摩耗 係数Ｒ_Oを有する与えられた加工作業に依って同一加工物を切削するストックリ ムーバルカッターの瞬時的工具状態指標を提供するように工具状態を自動的にモ ニターするシステムに於いて、該システムが （ａ）連続する第ｉ番の加工物の切削中に切削用主駆動トルクＭを測定するた めのトルクモニターと、 （ｂ）前記第ｉ番の加工物の切削中に該ストックリムーバルカッター用の複数 の瞬時工具摩耗係数ｒ_(j)を計算するための瞬時工具摩耗係数プロセツサーと、 （ｃ）前記複数の瞬時工具摩耗係数ｒ_(j)から該ストックリムーバルカッター 用平均工具摩耗係数Ｒ_(i)を計算するための平均工具摩耗係数プロセツサーと、 そして （ｄ）連続する各第ｉ番の加工物の切削後の該ストックリムーバルカッター用 の瞬時工具状態指標を提供するために前記平均工具摩耗係数Ｒ_(i)を該基準平均 工具摩耗係数Ｒ_Oと比較するための工具摩耗係数比較器とを 具備することを特徴とするシステム。 ２．請求項１のシステムに於いて、前記瞬時工具摩耗係数プロセツサーは一般 的関係式： Ｍ_(j)＝Ａ_OＦ_(j) ^αｒ_(j) ^β に従って瞬時工具摩耗係数ｒ_(j)を計算することを特徴とするシステム。 ３．請求項１のシステムに於いて、前記瞬時工具摩耗係数プロセツサ ーは該ストックリムーバルカッターがフライスカッターである時用には一般的関 係式： Ｍ_(j)＝Ａ_OＦ_Z(j) ^αｒ_(j) ^β に従って瞬時工具摩耗係数ｒ_(j)を計算することを特徴とするシステム。 ４．同じ型の実質的に新しいストックリムーバブルカッターが基準平均工具摩 耗係数Ｒ_Oを有する与えられた加工作業に依って同一加工物を切削するストック リムーバルカッターの瞬時工具状態指標を提供するように工具状態を自動的にモ ニターする方法に於いて、該方法が （ａ）連続する第ｉ番の加工物の切削中に切削用主駆動トルクＭを測定する過 程と、 （ｂ）連続する第ｉ番の加工物の切削中に該ストックリムーバルカッター用の 複数の瞬時工具摩耗係数ｒ_(j)を計算する過程と、 （ｃ）前記複数の瞬時工具摩耗係数ｒ_(j)からストックリムーバルカッター用 平均工具摩耗係数Ｒ_(i)を計算する過程と、そして （ｄ）連続する各第ｉ番の加工物の切削後の該ストックリムーバルカッター用 の瞬時工具状態指標を提供するために前記平均工具摩耗係数Ｒ_(i)を該基準平均 工具摩耗係数Ｒ_Oと比較する過程とを 具備することを特徴とする該方法。 ５．請求項４の方法に於いて、過程（ｂ）が一般的関係式： Ｍ_(j)＝Ａ_OＦ_(j) ^αｒ_(j) ^β に従って瞬時工具摩耗係数ｒ_(j)を計算する過程を備えることを特徴とする方法 。 ６．請求項４の方法に於いて、過程（ｂ）が、該ストックリムーバルカッター がフライスカッターである時用に一般的関係式： Ｍ_(j)＝Ａ_OＦ_Z(j) ^αｒ_(j) ^β に従って瞬時工臭摩耗係数ｒ_(j)を計算する過程を備えることを特徴とする方法 。