JP2013039645A - Rotation speed display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、工具又はワークを回転させながら加工を行う工作機械において、加工中に発生するびびり振動を抑制可能な回転軸の回転速度を表示するための回転速度表示装置に関するものである。 The present invention relates to a rotation speed display device for displaying a rotation speed of a rotary shaft capable of suppressing chatter vibration generated during machining in a machine tool that performs machining while rotating a tool or a workpiece.
回転軸を回転させて加工を行う工作機械では、切り込み量や回転軸の回転速度などの加工条件が適切でない等に起因して加工中に所謂びびり振動が生じるおそれがある。そして、びびり振動が生じると、加工面の仕上げ精度が悪化したり工具が破損してしまうといった問題が生じることから、びびり振動の抑制が求められている。 In a machine tool that performs processing by rotating a rotating shaft, so-called chatter vibration may occur during processing due to factors such as inadequate processing conditions such as the amount of cutting and the rotational speed of the rotating shaft. When chatter vibration occurs, problems such as deterioration of the finished surface finish accuracy and damage to the tool occur, and thus suppression of chatter vibration is required.
このようなびびり振動を抑制するための技術としては、非特許文献1に記載の技術、すなわち安定限界線図の理論を用いた技術が公知となっている。そして、この技術を利用した振動抑制方法としては、たとえば特許文献1に記載されているように、工作機械の回転軸の近傍に振動検出手段を取り付けることによってびびり周波数を測定し、該びびり周波数を60倍すると共に工具刃数及び所定の整数で除して得た値を安定回転速度とし、該安定回転速度にて回転軸を回転させるといったものがある。
As a technique for suppressing such chatter vibration, a technique described in Non-Patent
上記特許文献1に記載の振動抑制方法によれば、回転速度の変更のみによってびびり振動の抑制を図るとしているが、実際には回転速度のみならず、たとえば主軸(回転軸)の送り速度や切込量等の加工条件も変更しなければならない場合がある。そして、そのような加工条件を安易に変更してしまうと、加工能率がそれほど向上しない事態が起こり得るばかりか、逆に加工能率が悪化してしまうおそれもある。そこで、作業者は、びびり振動を抑制するに際して加工能率の向上比率等を一々計算しながら加工条件を変更しなければならず、作業者に多大な負担がかかるという問題がある。
According to the vibration suppression method described in
そこで、本発明は、上記問題に鑑みなされたものであって、加工条件を変更した場合における加工能率の変化を作業者が容易に把握することができ、びびり振動を抑制する際における作業者の負担を軽減することができる回転速度表示装置を提供しようとするものである。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and the operator can easily grasp the change in the machining efficiency when the machining conditions are changed, and the operator's in suppressing chatter vibrations. An object of the present invention is to provide a rotation speed display device capable of reducing the burden.
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項1に記載の発明は、工具又はワークを回転させるための回転軸を備え、前記工具及び/又はワークを所定方向へ相対的に送りながら加工する工作機械において、前記回転軸にびびり振動が発生した際に生じる振動情報を検出する振動検出手段と、前記びびり振動の発生を検出すると、前記びびり振動を抑制可能な安定回転速度を算出する演算手段と、前記安定回転速度を表示する表示手段と、加工プログラムを記憶する記憶手段とを備えた回転速度表示装置であって、前記演算手段は、前記加工プログラムをもとに、前記びびり振動が発生した際の回転速度で加工した場合の第1の想定加工時間と、回転速度を前記安定回転速度に変更して加工した場合の第2の想定加工時間とを算出するとともに、前記第1の想定加工時間と前記第2の想定加工時間とをもとに、回転速度を前記安定回転速度に変更することによる加工能率の変化を算出し、前記表示手段に前記加工能率の変化を表示することを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、演算手段は、前記加工プログラムにおける座標値をもとに、直線指令及び円指令での夫々の移動距離Lを下記式で算出するとともに、その累積値を移動距離Lcとし、前記第1の想定加工時間及び前記第2の想定加工時間を、前記移動距離Lcを送り速度Fで割って求めることを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、前記演算手段は、前記加工プログラムをもとに、前記回転速度に加えて他の加工条件についても変更前と変更後とで夫々想定加工時間を算出するととともに、変更前後での想定加工時間をもとに、前記他の加工条件を変更することによる加工能率の変化を算出し、前記表示手段に前記加工能率の変化を表示することを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の何れかに記載の発明において、前記演算手段は、下記式(1)〜(5)を用いて安定回転速度を算出することを特徴とする。
安定回転速度=係数×60×びびり周波数/(任意の整数×工具刃数) ・・・(1)
係数=a−b×k値+c×位相情報 ・・・(2)
k’値=60×びびり周波数/(工具刃数×回転速度) ・・・(3)
k値=k’値の整数部 ・・・(4)
位相情報=k’値−k値 ・・・(5)
なお、式(2)におけるa、b、cは予め定められた定数である。
In order to achieve the above object, the invention described in
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the computing means calculates the respective movement distances L in the straight line command and the circle command based on the coordinate values in the machining program by the following equations. In addition, the accumulated value is set as a movement distance Lc, and the first assumed machining time and the second assumed machining time are obtained by dividing the movement distance Lc by a feed speed F.
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the calculation means is configured so that, based on the machining program, other machining conditions in addition to the rotation speed are also changed before and after the change. And calculating the change in machining efficiency by changing the other machining conditions based on the assumed machining time before and after the change, and changing the machining efficiency on the display means. Is displayed.
According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the calculating means calculates a stable rotational speed using the following formulas (1) to (5). To do.
Stable rotational speed = coefficient × 60 × chat frequency / (arbitrary integer × number of tool blades) (1)
Coefficient = a−b × k value + c × phase information (2)
k ′ value = 60 × chat frequency / (number of tool blades × rotational speed) (3)
k value = integer part of k ′ value (4)
Phase information = k ′ value−k value (5)
Note that a, b, and c in Equation (2) are predetermined constants.
本発明によれば、びびり振動の発生を検出すると、安定回転速度を算出するとともに、回転軸の回転速度を安定回転速度へと変更した場合に、変更する前からどのように加工能率が変化するかを演算し、表示手段に表示する。したがって、作業者は、表示手段の表示にもとづいて回転速度の変更に伴う加工能率の変化を容易に把握することができ、ひいては加工能率の向上を図ることができる。
また、請求項3に記載の発明によれば、回転軸の回転速度のみならず他の加工条件(たとえば送り速度)を変更する場合についても、該加工条件の変更に伴って加工能率がどのように変化するかを演算し、表示手段に表示するため、作業者は、表示手段の表示にもとづいて他の加工条件をどのように変更すれば加工能率がどのように変化するかを容易に把握することができる。したがって、加工能率が向上しないばかりか悪化してしまうような加工条件としてしまうおそれがなく、極めて容易且つ確実に加工能率の向上を図ることができる。
According to the present invention, when occurrence of chatter vibration is detected, a stable rotational speed is calculated, and when the rotational speed of the rotary shaft is changed to the stable rotational speed, how the machining efficiency changes before the change. Is calculated and displayed on the display means. Therefore, the operator can easily grasp the change in the machining efficiency due to the change in the rotation speed based on the display on the display means, and thus can improve the machining efficiency.
According to the third aspect of the present invention, not only the rotation speed of the rotary shaft but also other machining conditions (for example, feed speed) are changed. The operator can easily figure out how the machining efficiency will change if other machining conditions are changed based on the display on the display means. can do. Therefore, there is no fear that the machining efficiency is not only improved but deteriorated, and the machining efficiency can be improved extremely easily and reliably.
以下、本発明の一実施形態となる回転速度表示装置を含んだ振動抑制装置について、図面にもとづき詳細に説明する。 Hereinafter, a vibration suppression device including a rotation speed display device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、振動抑制装置10のブロック構成を示した説明図である。図2は、振動抑制の対象となる回転軸ハウジング1を側方から示した説明図であり、図3は、回転軸ハウジング1を軸方向から示した説明図である。
振動抑制装置10は、回転軸ハウジング1にC軸周りで回転可能に備えられた回転軸3に生じるびびり振動を抑制するためのものであって、回転中の回転軸3に生じる振動に伴う特性値である時間領域の振動加速度(時間軸上の振動加速度を意味する)を検出するための振動センサ2a〜2cと、該振動センサ2a〜2cによる検出値を解析してびびり振動の発生の有無を判定するとともに、その判定結果に基づいてびびり振動を抑制可能な安定回転速度を算出・表示したり、回転軸3の回転速度を制御したりする制御装置5とを備えてなる。尚、回転軸ハウジング1は、所定の方向へスライド可能となっており、回転軸3に装着されて回転する工具(図示せず)を所定方向へ送りながら、ワークを加工するようになっている。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a block configuration of the
The
振動センサ2a〜2cは、図2及び図3に示す如く回転軸ハウジング1に取り付けられており、一の振動センサは、他の振動センサに対して直角方向への時間領域の振動加速度を検出するようになっている(たとえば、振動センサ2a〜2cにて、それぞれ直交するX軸、Y軸、Z軸方向での時間領域の振動加速度を検出するように取り付ける)。
The
一方、制御装置5は、振動センサ2a〜2cから検出される時間領域の振動加速度をもとにした解析を行うFFT演算装置11と、作業者に入力される各種の値(びびり振動の発生を判定したり、安定回転速度を算出したりする際に用いる値)や加工プログラム等を記憶するための記憶装置13と、びびり振動が発生しているか否かを判定するとともに、後述の如くして加工能率を演算したり安定回転速度を算出したりする演算装置12と、回転軸3の回転速度を制御するNC装置14とを備えており、NC装置14には、加工プログラムや機械の現在位置に加え、加工能率や安定回転速度等の演算装置12での演算結果等を表示するためのモニタ15が備えられている。
On the other hand, the
また、振動抑制装置10による「びびり振動」の振動抑制制御について説明する。
まず、加工を開始する前に、加工プログラムや工具刃数等の工具情報、びびり振動の発生を判定するための閾値等を入力し、記憶装置13に予め記憶させておく。そして、加工が開始されると、制御装置5では、振動センサ2a〜2cにより得られる振動情報をもとに、回転軸ハウジング1にびびり振動が生じているか否かを監視する。すなわち、振動センサ2a〜2cにより回転軸ハウジング1における時間領域の振動加速度を常時検出し、FFT演算装置11においてその時間領域の振動加速度のフーリエ解析を行い、振動情報である周波数領域の振動加速度の最大値(最大加速度)とその周波数(びびり周波数)とを取得する。また、演算装置12において、取得した最大加速度と記憶装置13に記憶されている閾値とを比較し、最大加速度が閾値を超えると、回転軸ハウジング1に抑制すべきびびり振動が発生していると判定し、下記式(1)〜式(5)により安定回転速度を算出する。そして、算出した安定回転速度を後述するようにして求める安定限界線図とともにモニタ15に表示し(図4のような態様で表示し)、作業者に対して回転速度の変更の指令を入力するように促す。
The vibration suppression control of “chatter vibration” by the
First, before starting machining, a machining program, tool information such as the number of tool blades, a threshold value for determining occurrence of chatter vibration, and the like are input and stored in the
安定回転速度=係数×60×びびり周波数/(任意の整数×工具刃数) ・・・(1)
係数=a−b×k値+c×位相情報 ・・・(2)
k’値=60×びびり周波数/(工具刃数×回転速度) ・・・(3)
k値=k’値の整数部 ・・・(4)
位相情報=k’値−k値 ・・・(5)
なお、式(2)におけるa、b、cは予め定められた定数であり、記憶装置13に記憶されているものとする。
Stable rotational speed = coefficient × 60 × chat frequency / (arbitrary integer × number of tool blades) (1)
Coefficient = a−b × k value + c × phase information (2)
k ′ value = 60 × chat frequency / (number of tool blades × rotational speed) (3)
k value = integer part of k ′ value (4)
Phase information = k ′ value−k value (5)
Note that a, b, and c in Equation (2) are predetermined constants and are stored in the
したがって、作業者により、回転軸3の回転速度が安定回転速度へと変更されるとともに、必要に応じて回転軸3の送り速度等の加工条件が変更されることによってびびり振動の抑制が図られることになるが、演算装置12では、各パラメータ(回転速度や送り速度等)を変更した際における加工能率の変化を以下のようにして算出し、図4に示す如く安定回転速度と共にモニタ15に表示する。
Therefore, the vibration speed of the
ここで、本発明の要部となる加工能率の算出及び表示態様について、図4〜図6をもとに詳述する。
まず、現在の加工プログラムにおいて、使用する工具の種類(工具番号に対応付けて記憶)、回転軸3の回転速度(安定回転速度へと変更前の回転速度)、及び送り速度と、加工プログラムの座標から算出される切削送りの移動距離とから、当該条件(変更前の初期条件)で加工した際の想定加工時間(第1の想定加工時間)を算出し、初期条件の欄(図5中の左側の欄)に表示する。次に、回転速度を安定回転速度へと変更した場合についての想定加工時間(第2の想定加工時間)を、安定回転速度と送り速度(変更する場合、変更しない場合の両方を含む)との組み合わせ毎に切削送りの移動距離を用いて算出し、最終条件の欄(図5中の右側の欄)に表示する。そして、各場合において初期条件での想定加工時間からどれだけ加工時間が短縮されるかを示す加工能率の比率(加工能率の変化)を演算し、加工能率比率の欄に表示する。また、変更前の条件や変更後の各条件を選択すると、演算装置12は、図4に示すような態様で安定限界線図及び加工能率の比率をモニタ15に表示する。
Here, the calculation and display mode of the machining efficiency, which is the main part of the present invention, will be described in detail with reference to FIGS.
First, in the current machining program, the type of tool to be used (stored in association with the tool number), the rotation speed of the rotary shaft 3 (rotation speed before changing to a stable rotation speed), the feed speed, and the machining program From the moving distance of the cutting feed calculated from the coordinates, an assumed machining time (first assumed machining time) when machining under the condition (initial condition before change) is calculated, and an initial condition column (in FIG. 5) In the left column). Next, the assumed machining time (second assumed machining time) when the rotation speed is changed to the stable rotation speed is the same as the stable rotation speed and the feed speed (including both cases of changing and not changing). It calculates using the moving distance of the cutting feed for each combination and displays it in the final condition column (right column in FIG. 5). In each case, a machining efficiency ratio (change in machining efficiency) indicating how much the machining time is shortened from the assumed machining time in the initial condition is calculated and displayed in the machining efficiency ratio column. When the pre-change condition and the post-change conditions are selected, the
なお、図5は、想定加工時間等が表示される前の画面であり、想定加工時間等が表示されると、たとえば図6に示すような画面となる。図6に示す例では、1行目の工程は同じであるものの、2行目〜4行目の工程において、加工時間や回転速度、送り速度等が異なっており、加工条件を最終条件に示されている条件に変更した方が効率の良い加工を期待できることがわかる。特に3行目及び4行目の工程では、左側の欄に記載の回転速度(たとえば加工プログラム等で設定されている回転速度)から、右側の欄に記載の回転速度(安定回転速度)へ変更したとしても加工時間が短縮され、加工能率が向上することがわかる。 FIG. 5 is a screen before the estimated machining time and the like are displayed. When the estimated machining time and the like are displayed, for example, a screen as shown in FIG. 6 is displayed. In the example shown in FIG. 6, the process in the first line is the same, but the process time, rotational speed, feed speed, etc. are different in the processes in the second to fourth lines, and the processing conditions are shown as the final conditions. It can be seen that efficient machining can be expected by changing to the conditions described above. In particular, in the processes in the third and fourth lines, the rotation speed described in the left column (for example, the rotation speed set by the machining program) is changed to the rotation speed described in the right column (stable rotation speed). Even if it does, it turns out that processing time is shortened and processing efficiency improves.
また、想定加工時間を算出するに際しては、たとえば以下のようにして算出することができる。つまり、加工プログラムが直線指令である場合、及び円指令である場合における移動距離を下記式で夫々算出して、工具、回転速度、送り速度が同じ連続した指令の累積値を移動距離Lcとして求める。そして、求めた移動距離Lcを送り速度Fで割ることにより、想定加工時間Tを算出することができる(想定加工時間T=移動距離Lc/送り速度F)。尚、式中のx0、y0、z0は夫々現在位置座標であり、x1、y1、z1は夫々目標位置座標である。また、Rは円弧半径である。
そこで、作業者は、モニタ15の表示を参照して、びびり振動を抑制することができ、且つ、最も加工能率の高くなる加工条件を把握し、NC装置14を操作して回転軸3の回転速度を安定回転速度へと変更するとともに、回転軸3の送り速度を加工能率の最も高くなる送り速度とすればよい。
Therefore, the operator can refer to the display on the
なお、びびり振動の発生に拘わらず、加工能率の向上を狙って加工条件(たとえば回転速度や送り速度に加え、工具の種類や切込量等を含む)を変更したい場合も考えられる。そこで、そのような場合には、変更したい加工条件及び加工プログラムを入力することにより、上記同様の方法でたとえば工具、切込量、回転速度、及び送り速度の組み合わせ毎に想定加工時間を算出するとともに、当初の条件(初期条件)での想定加工時間との比較から加工能率の変化を夫々算出し、モニタ15に表示することも可能である。
It may be possible to change the machining conditions (for example, in addition to the rotation speed and feed speed, including the type of tool and the cutting depth) in order to improve the machining efficiency regardless of the occurrence of chatter vibration. Therefore, in such a case, by inputting a machining condition and a machining program to be changed, an estimated machining time is calculated for each combination of, for example, a tool, a cutting amount, a rotation speed, and a feed speed by the same method as described above. At the same time, it is possible to calculate the change in machining efficiency from the comparison with the assumed machining time under the initial condition (initial condition) and display it on the
また、モニタ15に表示する安定限界線図の算出について説明する。
加工条件で定まる係数行列をA0、系の伝達関数をGとすると、びびり振動が生じる臨界条件式は下記式(6)となる。
The calculation of the stability limit diagram displayed on the
When the coefficient matrix determined by the processing conditions is A 0 and the transfer function of the system is G, the critical condition formula causing chatter vibration is the following formula (6).
ただ、本実施例では簡単にするため系の回転軸直交方向のモーダルパラメータがそれぞれ等しいと仮定し、伝達関数行列を下記式(7)で定義する。
そして、fnを系の固有振動数、ζを減衰比、Rmaxをコンプライアンスとすると、等価パラメータM、K、Cは、それぞれ下記式(8)で表される。
ここで、行列A0・G(iωc)の固有値の逆数をΛとおくと、下記式(9)の関係が成り立つ。
そして、このとき限界切込量alim、位相情報ε、及びびびり周波数ωcに対応する回転軸回転速度Sは、夫々下記式(10)〜(12)で表される。
ここで、式(12)中のlを加工結果から算出したk値とし、k値前後の回転軸回転速度Sと限界切込量alimとの関係を整理することにより、安定限界線図における安定回転速度を算出することができる。なお、式(6)〜式(11)の関係式から、コンプライアンスRmaxは位相情報εに影響しないため、Rmaxを任意の値とし、位相情報εを用いてパラメータ同定を行うことにより固有振動数及び減衰比を得ることができる。 Here, in the stability limit diagram, l in Equation (12) is a k value calculated from the machining result, and the relationship between the rotational shaft rotational speed S around the k value and the limit cut amount a lim is arranged. A stable rotation speed can be calculated. Since the compliance R max does not affect the phase information ε from the relational expressions (6) to (11), the natural vibration is obtained by setting R max to an arbitrary value and performing parameter identification using the phase information ε. Numbers and damping ratios can be obtained.
以上のような振動抑制装置10によれば、びびり振動の発生を検出すると、安定回転速度を算出するとともに、加工プログラムをもとに、現在の回転速度で加工した際の想定加工時間と、安定回転速度で加工した際の想定加工時間とを夫々算出し、さらに回転軸3の回転速度を安定回転速度へと変更した場合に、加工能率がどのように変化するかを演算し、安定回転速度とともにモニタ15に表示する。したがって、作業者は、モニタ15の表示にもとづいて回転速度の変更に伴う加工能率の変化を容易に把握することができ、ひいては加工能率の向上を図ることができる。
According to the
また、回転軸3の回転速度のみならず送り速度を変更する場合についても、送り速度の値毎に変更前後で加工能率が変化するかを演算し、モニタ15に表示するため、作業者は、モニタ15の表示にもとづいて送り速度をどのように変更すれば加工能率がどのように変化するかを容易に把握することができる。したがって、加工能率が向上しないばかりか悪化してしまうような加工条件としてしまうおそれがなく、極めて容易且つ確実に加工能率の向上を図ることができる。
さらに、びびり振動の発生に関係なく加工条件を変更したい場合にも、加工条件の変更に伴い加工能率がどのように変化するかを演算し、モニタ15に表示するため、極めて使い勝手が良い。
In addition, when changing not only the rotation speed of the
Furthermore, even when it is desired to change the machining conditions regardless of the occurrence of chatter vibration, how the machining efficiency changes with the change of the machining conditions is calculated and displayed on the
なお、本発明に係る回転速度表示装置は、上記実施形態の態様に何ら限定されるものではなく、振動検出手段、及びびびり振動の検出後の制御等に係る構成を、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、必要に応じて適宜変更することができる。 The rotational speed display device according to the present invention is not limited to the aspect of the above embodiment, and the configuration relating to vibration detection means, control after detection of chatter vibration, etc. departs from the spirit of the present invention. As long as it is not necessary, it can be changed as needed.
たとえば、上記実施形態では、算出した安定回転速度をモニタ15に表示するにとどめているが、びびり振動の発生を検出すると、取り敢えずびびり振動を抑制するために、NC装置14において回転速度を自動的に安定回転速度へと変更するように構成することも可能である。
また、上記実施形態では、振動センサにより回転軸の振動加速度を検出するよう構成しているが、振動による回転軸の変位や音圧を検出し、当該変位や音圧にもとづいて安定回転速度を算出するようにしてもよく、他には、回転軸の位置や回転を検出する検出器、回転軸モータや送り軸モータの電流を測定する電流測定器を振動検出手段として採用することも可能である。
For example, in the above embodiment, the calculated stable rotation speed is only displayed on the
In the above embodiment, the vibration acceleration of the rotating shaft is detected by the vibration sensor. However, the displacement and sound pressure of the rotating shaft due to vibration are detected, and the stable rotation speed is determined based on the displacement and sound pressure. Alternatively, a detector that detects the position and rotation of the rotating shaft, and a current measuring device that measures the current of the rotating shaft motor and the feed shaft motor can be used as the vibration detecting means. is there.
さらに、演算装置12やFFT演算装置11を、NC装置14とは別体の外部コンピュータとし、ネットワークを介して両者を接続する等しても何ら問題はない。
加えて、上記実施形態では、工作機械の回転軸における振動を検出する構成としているが、回転しない側(固定側)の振動を検出し、安定限界線図や強制びびり領域を算出するように構成してもよい。また、工具を回転させるマシニングセンタに限らず、ワークを回転させる旋盤等といった工作機械にも適用可能であるし、振動検出手段の設置位置や設置数、閾値等を、工作機械の種類、大きさ等に応じて適宜変更してもよいことは言うまでもない。
Furthermore, there is no problem even if the
In addition, in the above embodiment, the configuration is such that the vibration on the rotating shaft of the machine tool is detected, but the configuration is such that the vibration on the non-rotating side (fixed side) is detected and the stability limit diagram and forced chatter region are calculated. May be. Moreover, the present invention can be applied not only to a machining center that rotates a tool, but also to a machine tool such as a lathe that rotates a workpiece, and the installation position and number of vibration detection means, the threshold value, etc., the type and size of the machine tool, etc. Needless to say, it may be appropriately changed according to the above.
1・・回転軸ハウジング、2a、2b、2c・・振動センサ(振動検出手段)、3・・回転軸、5・・制御装置、10・・振動抑制装置(回転速度表示装置)、11・・FFT演算装置(振動検出手段)、12・・演算装置(振動検出手段、演算手段)、13・・記憶装置(記憶手段)、14・・NC装置、15・・モニタ(表示手段)。 Rotating shaft housing, 2a, 2b, 2c, vibration sensor (vibration detecting means), 3, rotating shaft, 5, control device, 10 vibration suppression device (rotation speed display device), 11 FFT computing device (vibration detecting means), 12 .... arithmetic device (vibration detecting means, computing means), 13 .... storage device (memory means), 14 .... NC device, 15 .... monitor (display means).
Claims (4)
前記演算手段は、前記加工プログラムをもとに、前記びびり振動が発生した際の回転速度で加工した場合の第1の想定加工時間と、回転速度を前記安定回転速度に変更して加工した場合の第2の想定加工時間とを算出するとともに、
前記第1の想定加工時間と前記第2の想定加工時間とをもとに、回転速度を前記安定回転速度に変更することによる加工能率の変化を算出し、前記表示手段に前記加工能率の変化を表示することを特徴とする回転速度表示装置。 In a machine tool that has a rotating shaft for rotating a tool or a workpiece and that processes the tool and / or the workpiece while relatively feeding in a predetermined direction, vibration information generated when chatter vibration is generated on the rotating shaft is detected. Vibration detecting means for detecting the occurrence of chatter vibration, calculating means for calculating a stable rotation speed capable of suppressing the chatter vibration, display means for displaying the stable rotation speed, and storage means for storing a machining program A rotational speed display device comprising:
The arithmetic means is based on the machining program, the first assumed machining time when machining at the rotation speed when chatter vibration occurs, and the machining is performed by changing the rotation speed to the stable rotation speed And calculating the second assumed machining time of
Based on the first assumed machining time and the second assumed machining time, a change in machining efficiency due to changing the rotation speed to the stable rotation speed is calculated, and the change in the machining efficiency is displayed on the display means. Rotation speed display device characterized by displaying.
変更前後での想定加工時間をもとに、前記他の加工条件を変更することによる加工能率の変化を算出し、前記表示手段に前記加工能率の変化を表示することを特徴とする請求項1又は2に記載の回転速度表示装置。 The calculation means calculates an estimated machining time before and after the change for the other machining conditions in addition to the rotation speed based on the machining program,
The change in machining efficiency due to changing the other machining conditions is calculated based on the assumed machining time before and after the change, and the change in machining efficiency is displayed on the display means. Or the rotational speed display apparatus of 2.
安定回転速度=係数×60×びびり周波数/(任意の整数×工具刃数) ・・・(1)
係数=a−b×k値+c×位相情報 ・・・(2)
k’値=60×びびり周波数/(工具刃数×回転速度) ・・・(3)
k値=k’値の整数部 ・・・(4)
位相情報=k’値−k値 ・・・(5)
なお、式(2)におけるa、b、cは予め定められた定数である。 The rotational speed display device according to any one of claims 1 to 3, wherein the calculation means calculates a stable rotational speed using the following formulas (1) to (5).
Stable rotational speed = coefficient × 60 × chat frequency / (arbitrary integer × number of tool blades) (1)
Coefficient = a−b × k value + c × phase information (2)
k ′ value = 60 × chat frequency / (number of tool blades × rotational speed) (3)
k value = integer part of k ′ value (4)
Phase information = k ′ value−k value (5)
Note that a, b, and c in Equation (2) are predetermined constants.
Priority Applications (1)
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