JP2002196807A - 切削刃の破損防止用表、それを利用したnc工作機械用制御装置、並びにnc工作機械 - Google Patents

切削刃の破損防止用表、それを利用したnc工作機械用制御装置、並びにnc工作機械

Info

Publication number
JP2002196807A
JP2002196807A JP2000392559A JP2000392559A JP2002196807A JP 2002196807 A JP2002196807 A JP 2002196807A JP 2000392559 A JP2000392559 A JP 2000392559A JP 2000392559 A JP2000392559 A JP 2000392559A JP 2002196807 A JP2002196807 A JP 2002196807A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cutting blade
machine tool
spindle
machine
cutting
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.)
Withdrawn
Application number
JP2000392559A
Other languages
English (en)
Inventor
Daisaku Namazue
大作 鯰江
Kazuo Ishii
和夫 石井
Toshimitsu Komatsuzaki
俊光 小松崎
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.)
FA TOOL KK
PROCAST KK
Tool Kk Fa
Original Assignee
FA TOOL KK
PROCAST KK
Tool Kk Fa
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 FA TOOL KK, PROCAST KK, Tool Kk Fa filed Critical FA TOOL KK
Priority to JP2000392559A priority Critical patent/JP2002196807A/ja
Publication of JP2002196807A publication Critical patent/JP2002196807A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 NC工作機械の安全稼動と効率的な加工を実
現する為の表、制御装置、及びNC工作機械を提供。 【解決手段】 NC工作機械による加工時における切削
刃の破損を防止するための表、これを利用した制御装
置、及び、該制御装置を有するNC工作機械。この表に
は、切削刃の材質とワークの材質毎に、加工時の回転数
に対応する破損防止閾値として、NC工作機械独自の主
軸負荷値が、切削刃の太さに対応して記載されている。
また、前記制御装置は、切削時の主軸負荷値を計測する
計測部と、データ記憶部、データ比較部、及び、前記デ
ータ記憶部にデータを入力するためのデータ入力部を有
する。データ記憶部に閾値として入力し設定した主軸過
負荷値と計測した切削時の主軸負荷値が前記データ比較
部で比較され、前記計測値が前記閾値を超えた時、直ち
に切削加工を停止させるための信号が出される。また、
この制御装置を有するNC工作機械は、制御装置から出
された停止信号によって機械を停止させる一時停止機構
を有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、NC工作機械の安
全操作に関する制御装置に関し、特に、適宜安全を見込
んで設定する閾値を主軸の負荷が超えた場合に、直ちに
工作機械を停止させるための制御装置、前記閾値を自動
設定するための表、及び、該制御装置を有するNC工作
機械に関する。
【0002】
【従来の技術】NC工作機械によってワークを切削加工
する場合、ワークに密度むらがあったり切削刃が鈍るな
どの不具合が生ずると主軸に過負荷がかかる結果となる
場合がある。このことを察知しないで加工を続けると工
具の破損やワーク不良が生じるので、従来から、主軸に
ロードメーターを設け、主軸負荷値を作業者が監視し、
主軸制御用のデータを算出するなどして異常時に対応す
るということがなされていた。しかしながら、このよう
な対応は、作業者に多大の負担となるだけでなく、作業
者毎に判断が異なるので、異常事態でないにも関わらず
異常と認識し、機械の稼働率を低下させるという欠点も
あった。
【0003】斯かる欠点を改善する方法として、主軸負
荷値の平均値及び最大値を表す教示用主軸負荷値を用い
て加工の駆動制御を行う方法(特開平5−228791
号公報)や、主軸負荷状態をグラフ表示して主軸モータ
ーの駆動状態を適切に判断し、駆動制御する方法(特開
平10−293605号公報)、主軸モーター等が、切
削時にその能力をどの位発揮しているかを経時的に検出
し、切削条件を変更しながら加工する方法(特開平11
−65626号公報)等が提案されている。しかしなが
ら、これらは何れもプログラムが煩雑であるのみなら
ず、工作機械に負担をかけないように加工条件を頻繁に
変更するので加工効率が抑えられるという欠点があっ
た。
【0004】本発明者等は、斯かる欠点を改善すべく鋭
意検討した結果、ベテラン作業員であれば、工具の材質
と太さ、ワークの材質及び切削刃の回転数が決まれば、
工作機械を停止させるべき主軸の負荷閾値を容易に設定
することが出来ることから、この情報を活用することに
より、工作機械の稼動安全性を担保したまま、加工効率
を大幅に改善することが可能となることを見出し本発明
に到達した。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の第1の
目的は、NC工作機械の安全稼動と効率的な加工を実現
することのできる、切削刃とワークの材質毎に、主軸回
転数と切削刃破損防止のための主軸過負荷閾値とを関係
付けた表を提供することにある。本発明の第2の目的
は、NC工作機械稼動時の安全性と効率性を両立させる
ための制御装置を提供することにある。更に、本発明の
第3の目的は、安全稼動が担保されていると共に、最大
加工効率を追求することの出来るNC工作機械を提供す
ることにある。
【0006】本発明の上記の諸目的は、NC工作機械に
よる加工時における切削刃の破損を防止するための表で
あって、切削刃の材質とワークの材質毎に、加工時の回
転数に対応する破損防止閾値として、NC工作機械独自
の主軸負荷値が、切削刃の太さに対応して記載されたこ
とを特徴とする切削刃の破損防止用表、それを利用した
NC工作機械用の制御装置、及び、該制御装置を有する
NC工作機械によって達成された。
【0007】
【発明の実施の形態】NC工作機械による加工におい
て、最もおこり易い異常は切削刃の破損である。この破
損は、当然切削刃に過大な負荷がかかることに起因する
が、この過負荷は、切削刃の材質と太さ及びワークの材
質並びにワークの送り速度によって定まる。通常は、ワ
ークの材質と送り速度を決め、これを可能とするように
切削刃の材質と太さを選定し、最後に主軸の回転数(切
削刃の回転数)を決定する。決定した回転数に対して、
一義的に破損が防止される負荷の閾値が決まるので、本
発明においてはこれを設定し、この閾値を超える過負荷
が発生したときは、直ちに加工を停止させる。
【0008】従って、本発明においては、ワークの材質
毎にシートを分け、ワークの送り速度の欄を設け、その
各欄に、使用し得る切削刃の材質と太さを記入する。次
に、この一本一本の切削刃について、回転数毎に破損防
止閾値に対応する主軸負荷を記入する。このような一連
の表を、ワークの材質、送り速度、切削刃の材質と太
さ、及び回転数の全ての組み合わせについて用意する。
この表が整えば、加工条件毎に破損防止閾値に対応する
主軸負荷を設定することが出来る。これらの閾値は、実
験によって破損過負荷値を求め、それに安全率をかけて
適宜決定すれば良い。尚、破損過負荷値は、これをグラ
フ化することによって実験数を減らすことが出来る。
【0009】上記の説明においては、ワークの材質と送
り速度を初めに設定したが、他の因子を先に設定してか
ら、同様の手順で本発明の表を作成することも出来る。
本発明の表は、このまま表として利用することも出来る
が、このデータをコンピュータに入力し、各因子のボタ
ンを押すと、他の因子が次々にプルダウンされるように
プログラムすると便利である。尚、切削刃の名称が切削
刃の材質を表す場合には、これらの名称を材質の代わり
に使用して表を作成することもできることは当然であ
り、本発明にはこのような場合も包含される。
【0010】本発明の制御装置は、NC工作機械の切削
時における主軸負荷値を計測する計測部と、前記表のデ
ータ、設定した破損防止閾値としての主軸負荷値を記憶
するデータ記憶部、計測した主軸負荷値と閾値として設
定した主軸負荷値(以下主軸過負荷値とする)を比較す
るデータ比較部、及び、前記閾値(主軸過負荷値)を入
力するためのデータ入力部、並びに、必要に応じて、計
測した主軸負荷値と設定した主軸過負荷値を時間軸に対
して表示する表示装置からなる装置であり、前記データ
の記憶部、比較部及び入力部については、通常のパソコ
ンに、これらのデータ処理プログラムをインストールし
て構成することが出来る。
【0011】上記プログラムを起動させ、例えば、「ワ
ークの材質」、「切削刃の材質」、「切削刃の太さ」、
「主軸回転数」等のボタンを表示させる。例えば「ワー
クの材質」のボタンを選択すると、種々の材質の中か
ら、加工しようとするワークの材質が選択できるよう
に、表示装置にプルダウンメニューが表示される。次い
で該プルダウンメニューからワークの材質を選択する
と、ワークの送り速度についてプルダウンメニューが現
れる。この場合、予め設定された速度を選択したくない
場合の為に、送り速度を入力可能とすることが好まし
い。
【0012】何れにしても、ここで送り速度を設定する
と、加工に使用できる切削刃の材質についてのプルダウ
ンメニュー画面に変わり、切削刃の材質を選択すると使
用できる太さについてのプルダウンメニュー画面に変わ
る。次いで太さを選定すると、この場合の標準的な主軸
回転速度が表示される。これを確認して設定しても良い
が、作業者の判断で変更または手入力することが出来る
ようにしておくことが好ましい。上記の手順は一例であ
り、切削刃や切削刃の太さを最初に決めてから、順次ワ
ークの材質、ワークの送り速度、主軸回転速度というよ
うにたどる等、種々のルートが可能である。また、切削
刃の材質は名称と重複する場合もあるので、本発明の前
記表の作成時点から名称を用いることもできる。
【0013】回転数の設定迄完了すると、この回転数に
対して、切削刃の破損を防止する為の標準的な閾値とし
ての主軸過負荷値が表示される。これを確認して設定し
ても良いが、作業者の判断で変更したり手入力すること
が出来るようにしておくことが好ましい。このようにし
て閾値が設定され、NC工作機械が稼動し、切削刃が設
定された回転数で回転して加工が始まると、計測部によ
って主軸にかかる負荷が計測され、この負荷及び閾値が
表示装置の画面にグラフ表示される。
【0014】ベテランの作業員であると、この画面表示
に基く加工効率を更に高めることも可能であるので、画
面を見ながら閾値としての主軸過負荷値を適宜変更する
ことができるようにしておくことが好ましい。ここで計
測された負荷は、設定された前期閾値とデータ比較部で
常に比較され、計測された負荷が該閾値を超えた場合に
は、その旨の信号が切削加工装置に伝えられ、NC工作
機械の一時停止機構を作動させ、加工されるワークの送
りが停止される。必要に応じて主軸の回転も停止するよ
うに設計することもできる。
【0015】主軸にかかる負荷の計測は、逆磁歪効果を
利用して主軸にかかるトルクを直接計測したり、切削刃
のチャック内部や主軸の途中にトルクセンサを取り付け
て間接的に計測する等、公知の方法によって適宜行うこ
とが出来る。また、NC工作機械の一時停止機構を作動
させる為には、計測された主軸負荷が設定された閾値を
超えた瞬間に、前記一時停止機構の作動スイッチが入る
ようにしておけば良い。従って、本発明における制御装
置は、主軸負荷計測部と一時停止機構への作動信号送り
部と共に、データ処理部をも含む構成としても良いが、
データ処理部をパソコンに担わせ、該データ処理部を除
いた部分だけを独立させ、パソコンと接続して使用でき
るようにすることが、汎用のパソコンを使用することが
でき、安価となるので好ましい。
【0016】以下、本発明を実施例によって更に詳述す
るが、本発明はこれによって限定されるものではない。
図1は、本発明の制御装置を有する、本発明のNC工作
機械の全体図である。図中の符号1は切削加工装置、2
は本発明の制御装置のうち、データ処理部を除いた部分
からなる部分ユニット、3はパソコンであり、上記の部
分ユニット2とパソコン3の本体を併せて、本発明の制
御装置が構成されている。この場合、パソコンのモニタ
ーは必要に応じて加える表示装置に該当するが、この表
示装置は、実際の使用からすれば殆ど必須である。
【0017】図2は、図1の構成を有する本発明のNC
工作機械におけるデータの流れの概略図である。即ち、
1)切削加工装置1に配された主軸アンプから出力され
た主軸回転速度と負荷電流が部分ユニット2で検出さ
れ、2)デジタルデータに変換されて、例えば0.5秒
毎にパソコン3に送信され、パソコン3でデータが履歴
として保存される。3)一方、パソコン3から本発明の
切削刃破損防止用表に記載されている過負荷値又は任意
に手入力した過負荷値を部分ユニット2に送信し、主軸
の過負荷値が設定される。4)前記1)で検出した負荷
が3)で設定された過負荷値より大きい場合には、部分
ユニット2から停止信号が出力され、この信号によって
切削加工装置に配された一時停止機構が作動し、機械が
停止される。
【0018】図3は、過負荷トルクを16,000と設
定した場合における切削状況を、リアルタイムでグラフ
表示している状態を表す。過負荷値は、自動入力された
値をそのまま使用しても、それを変更して手動で直接入
力して設定することも出来る。このようにすることによ
り、予期せぬ事故やNCデータの不備、工具の磨耗など
により、設定された過負荷値を超える異常負荷が検出さ
れた場合には、一時停止機構が作動し、機械が停止す
る。
【0019】
【発明の効果】本発明の表を使用すれば、切削条件から
切削刃の破損防止負荷閾値を容易に設定することが出来
るので、NC工作機械に必ずしも習熟していない作業者
でも安心して作業することが出来る。また、本発明の制
御装置は、閾値を自動設定することが出来るだけでな
く、加工中であっても閾値の変更を可能とすることによ
り、ベテランの作業員が安全を保ちながら最大加工効率
を追求することも出来る。また、閾値の設定ミスその他
の原因で異常が発生した場合でも、機械が直ちに停止さ
れるので、被害を最小限に留める事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の制御装置を有する、本発明のNC工作
機械の全体図である。
【図2】本発明のNC工作機械におけるデータの流れを
示す図である。
【図3】主軸過負荷値が1600と設定されている本発
明の制御装置動作時の、加工状態における主軸負荷をリ
アルタイムで表示させている状態を表す図である。
【符号の説明】
1.切削加工装置 2.本発明の制御装置における部分ユニット 3.パソコン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石井 和夫 東京都北区赤羽2−2−2−619 有限会 社エフエー・ツール 内 (72)発明者 小松崎 俊光 東京都北区赤羽2−2−2−619 有限会 社エフエー・ツール 内 Fターム(参考) 3C029 DD01 DD11 5H269 AB02 BB11 PP08

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 NC工作機械による加工時における切削
    刃の破損を防止するために利用する表であって、切削刃
    の材質とワークの材質毎に、加工時の回転数に対応する
    破損防止閾値として、NC工作機械独自の主軸負荷値
    が、切削刃の太さに対応して記載されたことを特徴とす
    る切削刃の破損防止用表。
  2. 【請求項2】 ワークの材質毎に、切削刃の加工時にお
    ける回転数に対応したNC工作機械独自の主軸負荷値を
    記載した表が、切削刃の材質とワークの材質毎に束ねら
    れた階層構造を有することを特徴とする、請求項1に記
    載された切削刃の破損防止用表。
  3. 【請求項3】 切削時の主軸負荷値を計測する計測部
    と、データ記憶部、データ比較部、及び、前記データ記
    憶部にデータを入力するためのデータ入力部を有するN
    C工作機械用制御装置であって、データ記憶部に閾値と
    して入力し設定した主軸負荷値と計測した切削時の主軸
    負荷値を前記データ比較部で比較し、前記計測値が前記
    閾値を超えた時、直ちに切削加工を停止させるための信
    号を出すことを特徴とするNC工作機械用制御装置。
  4. 【請求項4】 入力される閾値が、切削刃の材質と太
    さ、及び、主軸回転数、並びにワークの材質を特定した
    時に、請求項1又は2に記載された表のデータに基いて
    自動入力されることを特徴とする、請求項3に記載され
    たNC工作機械用制御装置。
  5. 【請求項5】 少なくとも、閾値として入力した主軸負
    荷値と切削時の主軸負荷値を表示するための表示装置を
    更に有する、請求項3又は4に記載されたNC工作機械
    用制御装置。
  6. 【請求項6】 切削加工中の主軸の負荷状況を表示画面
    で目視しながら、閾値としての主軸負荷値を任意に設定
    又は変更することの出来る、請求項5に記載されたNC
    工作機械用制御装置。
  7. 【請求項7】 請求項3〜6の何れかに記載された制御
    装置を具備したNC工作機械であって、該制御装置から
    出される切削加工を停止させるための信号によって直ち
    に停止し得る停止装置を有することを特徴とするNC工
    作機械。
  8. 【請求項8】 切削刃の自動交換が可能である、請求項
    7に記載されたNC工作機械。
JP2000392559A 2000-12-25 2000-12-25 切削刃の破損防止用表、それを利用したnc工作機械用制御装置、並びにnc工作機械 Withdrawn JP2002196807A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000392559A JP2002196807A (ja) 2000-12-25 2000-12-25 切削刃の破損防止用表、それを利用したnc工作機械用制御装置、並びにnc工作機械

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000392559A JP2002196807A (ja) 2000-12-25 2000-12-25 切削刃の破損防止用表、それを利用したnc工作機械用制御装置、並びにnc工作機械

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002196807A true JP2002196807A (ja) 2002-07-12

Family

ID=18858527

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000392559A Withdrawn JP2002196807A (ja) 2000-12-25 2000-12-25 切削刃の破損防止用表、それを利用したnc工作機械用制御装置、並びにnc工作機械

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002196807A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014186371A (ja) * 2013-03-21 2014-10-02 Fanuc Ltd 切削条件表示装置
WO2017221354A1 (ja) * 2016-06-22 2017-12-28 三菱電機株式会社 無線通信装置、無線局装置、機器制御方法及び機器制御プログラム
JP2018103340A (ja) * 2016-12-28 2018-07-05 ファナック株式会社 工作機械、生産管理システム及び工具の寿命を予測・検出する方法
JPWO2021241149A1 (ja) * 2020-05-26 2021-12-02

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014186371A (ja) * 2013-03-21 2014-10-02 Fanuc Ltd 切削条件表示装置
US9665085B2 (en) 2013-03-21 2017-05-30 Fanuc Corporation Cutting condition and tool life display device for a numerical controller
WO2017221354A1 (ja) * 2016-06-22 2017-12-28 三菱電機株式会社 無線通信装置、無線局装置、機器制御方法及び機器制御プログラム
JPWO2017221354A1 (ja) * 2016-06-22 2018-06-28 三菱電機株式会社 無線通信装置、無線局装置、機器制御方法及び機器制御プログラム
CN109313414A (zh) * 2016-06-22 2019-02-05 三菱电机株式会社 无线通信装置、无线站点装置、设备控制方法及设备控制程序
JP2018103340A (ja) * 2016-12-28 2018-07-05 ファナック株式会社 工作機械、生産管理システム及び工具の寿命を予測・検出する方法
US10663946B2 (en) 2016-12-28 2020-05-26 Fanuc Corporation Machine tool, production management system and method for estimating and detecting tool life
JPWO2021241149A1 (ja) * 2020-05-26 2021-12-02
JP7140293B2 (ja) 2020-05-26 2022-09-21 住友電気工業株式会社 管理装置、表示処理方法および表示処理プログラム

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3331024B2 (ja) 工具寿命管理方式
JP3100406B2 (ja) 工作機械の故障予知装置
JP5536611B2 (ja) 工作機械のモニタ方法及びモニタ装置、工作機械
RU2180967C2 (ru) Автоматический текущий контроль состояния инструмента
US20090030545A1 (en) Numeric control device of machine tool
JPH0751998A (ja) 工具の寿命推定方法
JP2006205350A (ja) 工具損傷異常検出装置
JP3944942B2 (ja) 工作機械の工具異常検出装置及び工作機械の工具異常検出用プログラムを記録した記録媒体
US10429818B2 (en) Numerical control device
JP7000295B2 (ja) 送り軸およびウォームギヤ異常判定システム
JP2002196807A (ja) 切削刃の破損防止用表、それを利用したnc工作機械用制御装置、並びにnc工作機械
JPH11170142A (ja) 主軸異常監視装置
KR20090056706A (ko) 공작기계 취급시의 불량 검출방법
WO1996019316A1 (fr) Systeme de detection de rupture d'outil
JPH0751999A (ja) 工具破損検出方式
EP1646141A2 (en) Numerical control device
JPWO2018083746A1 (ja) 設備診断装置および設備診断方法
JPH02100857A (ja) 工作機械の負荷監視装置
TWI742458B (zh) 木工機刀具保護系統
JPS62136344A (ja) 主軸装置の故障予知装置
JP2017047489A (ja) 工作機械の加工異常検出装置及び加工異常検出方法
JPS59142048A (ja) 工具異常検出装置
JPS60127957A (ja) 工具損傷検出方法及びそれに用いる装置
JPH0313028B2 (ja)
JPS6146260B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20080304