JP2019217560A - Machine tool, calculation method and calculation program - Google Patents

Machine tool, calculation method and calculation program Download PDF

Info

Publication number
JP2019217560A
JP2019217560A JP2018114330A JP2018114330A JP2019217560A JP 2019217560 A JP2019217560 A JP 2019217560A JP 2018114330 A JP2018114330 A JP 2018114330A JP 2018114330 A JP2018114330 A JP 2018114330A JP 2019217560 A JP2019217560 A JP 2019217560A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tool
time
timing
work
contact
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.)
Granted
Application number
JP2018114330A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6738859B2 (en
Inventor
謙吾 河合
Kengo Kawai
謙吾 河合
静雄 西川
Shizuo Nishikawa
静雄 西川
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.)
DMG Mori Co Ltd
Original Assignee
DMG Mori Seiki Co Ltd
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 DMG Mori Seiki Co Ltd filed Critical DMG Mori Seiki Co Ltd
Priority to JP2018114330A priority Critical patent/JP6738859B2/en
Publication of JP2019217560A publication Critical patent/JP2019217560A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6738859B2 publication Critical patent/JP6738859B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)

Abstract

To provide a machine tool that can accurately calculate a contact time during which a tool is in contact with a work-piece.SOLUTION: The machine tool comprises: a tool for processing a work-piece; a main spindle for rotating the tool or the work-piece; a detecting part for detecting loads acting on the tool or the main spindle; and a control device for controlling the machine tool. The control device specifies a first timing at which increase degrees of the loads become maximum in a period of time during which the tool contacts the work-piece and then separates from the work-piece, and specifies a second timing at which decrease degrees of the loads become maximum in the period of time during which the tool contacts the work-piece and then separates from the work-piece, and calculates a period of time from the first timing to a third timing being a timing after a predetermined time elapses after the second timing, as a contact time during which the tool is in contact with the work-piece.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本開示は、工具とワークとの接触時間を正確に算出するための技術に関する。   The present disclosure relates to a technique for accurately calculating a contact time between a tool and a workpiece.

工作機械内の工具の摩耗が進むと様々な問題が生じる。たとえば、所望する加工精度が得られなかったり、工具の破損によって工作機械が故障したりする。これらの問題に対処するために、工具の摩耗の度合いを推定するための技術が開発されている。   Various problems occur when wear of the tool in the machine tool progresses. For example, a desired machining accuracy cannot be obtained, or a machine tool breaks down due to breakage of a tool. In order to address these problems, techniques for estimating the degree of tool wear have been developed.

工具の摩耗の度合いを推定するための技術に関し、特開2017−24112号公報(特許文献1)は、「予め加工負荷等の事前データを用意する必要がなく、工具の状態を簡単に把握できる」工作機械を開示している。当該工作機械は、工具の摩耗が進むと工具に作用する負荷が増大することに着目して、当該負荷の平均値が所定閾値を超えた場合に工具が摩耗していると判断する。   Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 2017-24112 (Patent Document 1) discloses a technique for estimating the degree of wear of a tool. "Discloses machine tools. Focusing on the fact that the load acting on the tool increases as the tool wears, the machine tool determines that the tool is worn when the average value of the load exceeds a predetermined threshold.

特開2017−24112号公報JP-A-2017-24112

他の例として、工具の摩耗の度合いは、工具とワークとの接触時間から推定され得る。より具体的には、工作機械は、ワークの加工中において、工具負荷が予め設定された閾値を超えたタイミングを工具がワークに接触した瞬間の第1タイミングとして特定する。次に、工作機械は、ワークの加工中において、予め設定された閾値を下回ったタイミングを工具がワークから離れた瞬間の第2タイミングとして特定する。そして、工作機械は、第1タイミングから第2タイミングまでの間をワークと工具との接触時間として算出する。この接触時間が長くなるほど、工具の摩耗の度合いが進んでいることを示す。   As another example, the degree of wear of the tool can be estimated from the contact time between the tool and the workpiece. More specifically, the machine tool identifies a timing at which the tool load exceeds a preset threshold during the processing of the workpiece as the first timing at the moment when the tool contacts the workpiece. Next, during machining of the workpiece, the machine tool identifies a timing at which the value falls below a preset threshold value as a second timing at the moment when the tool leaves the workpiece. Then, the machine tool calculates a period between the first timing and the second timing as a contact time between the workpiece and the tool. The longer the contact time, the more the degree of wear of the tool is advanced.

しかしながら、発明者らは、工具がワークから離れる瞬間が上記第2タイミングではないという新たな知見を得た。そのため、上記第2タイミングに基づいて工具とワークとの接触時間が算出されると、誤差が蓄積し、工作機械は、工具の摩耗や寿命を正確に推定することができない。したがって、ワークの加工中における工具とワークとの接触時間をより正確に算出することが望まれている。   However, the inventors have obtained a new finding that the moment when the tool separates from the workpiece is not the second timing. Therefore, if the contact time between the tool and the work is calculated based on the second timing, errors accumulate, and the machine tool cannot accurately estimate the wear and the life of the tool. Therefore, it is desired to more accurately calculate the contact time between the tool and the workpiece during the processing of the workpiece.

本開示は上述のような問題点を解決するためになされたものであって、ある局面における目的は、ワークの加工中における工具とワークとの接触時間をより正確に算出することができる工作機械を提供することである。他の局面における目的は、ワークの加工中における工具とワークとの接触時間をより正確に算出することができる算出方法を提供することである。他の局面における目的は、ワークの加工中における工具とワークとの接触時間をより正確に算出することができる算出プログラムを提供することである。   The present disclosure has been made in order to solve the above-described problems, and an object of one aspect is to provide a machine tool capable of more accurately calculating a contact time between a tool and a workpiece during the processing of the workpiece. It is to provide. An object in another aspect is to provide a calculation method capable of more accurately calculating a contact time between a tool and a work during the processing of the work. Another object of the present invention is to provide a calculation program that can more accurately calculate the contact time between a tool and a workpiece during the processing of the workpiece.

本開示の一例では、工作機械は、ワークを加工するための工具と、上記工具または上記ワークを回転するための主軸と、上記工具または上記主軸にかかる負荷を検知するための検知部と、上記工作機械を制御するための制御装置とを備える。上記制御装置は、上記工具が上記ワークと接触してから非接触状態となるまでの間において上記負荷の増加度合いが最大となる第1タイミングを特定し、上記工具が上記ワークと接触してから非接触状態となるまでの間において上記負荷の減少度合いが最大となる第2タイミングを特定し、上記第1タイミングから、上記第2タイミングの所定時間後である第3タイミングまでの期間を、上記工具と上記ワークとの接触時間として算出する。   In an example of the present disclosure, a machine tool includes a tool for processing a work, a main shaft for rotating the tool or the work, a detection unit for detecting a load applied to the tool or the main shaft, A control device for controlling the machine tool. The control device specifies a first timing at which the degree of increase in the load is maximum between the time when the tool comes into contact with the work and the time when the tool comes into a non-contact state, and after the tool comes into contact with the work. A second timing at which the degree of reduction of the load is maximum before the non-contact state is specified, and a period from the first timing to a third timing that is a predetermined time after the second timing is defined as the second timing. It is calculated as the contact time between the tool and the work.

好ましくは、上記制御装置は、上記工具の半径と、上記工具の移動速度とに基づいて、上記所定時間を算出する。   Preferably, the control device calculates the predetermined time based on a radius of the tool and a moving speed of the tool.

好ましくは、上記制御装置は、上記工具による上記ワークの切込み幅が上記工具の半径よりも大きい場合、上記工具の半径と、上記工具の移動速度とに基づいて、上記所定時間を算出し、上記切込み幅が上記工具の半径よりも小さい場合、上記工具の半径と、上記工具の移動速度と、上記切込み幅とに基づいて、上記所定時間を算出する。   Preferably, when the cutting width of the workpiece by the tool is larger than the radius of the tool, the control device calculates the predetermined time based on the radius of the tool and a moving speed of the tool, When the cut width is smaller than the radius of the tool, the predetermined time is calculated based on the radius of the tool, the moving speed of the tool, and the cut width.

好ましくは、上記制御装置は、上記接触時間の累積値に基づいて、上記工具の摩耗の度合いを推定する。   Preferably, the control device estimates the degree of wear of the tool based on the accumulated value of the contact time.

好ましくは、上記制御装置は、上記接触時間の累積値に基づいて、上記工具の寿命に達するまでの残りの加工時間を推定する。   Preferably, the control device estimates a remaining machining time until the life of the tool is reached, based on the accumulated value of the contact time.

好ましくは、上記制御装置は、上記検知部によって順次検出される負荷の移動平均を算出し、順次算出される上記移動平均の単位時間当たりの変化量を算出し、順次算出される上記変化量の移動平均を上記増加度合いおよび上記減少度合いの指標として用いる。   Preferably, the control device calculates a moving average of the load sequentially detected by the detection unit, calculates a change amount of the sequentially calculated moving average per unit time, and calculates the change amount of the sequentially calculated change amount. The moving average is used as an index of the degree of increase and the degree of decrease.

本開示の他の例では、工具とワークとの接触時間を算出する算出方法は、上記工具または上記ワークを回転するための主軸を駆動し、上記工具が上記ワークを加工するステップと、上記工具または上記主軸にかかる負荷を検知するステップと、上記工具が上記ワークと接触してから非接触状態となるまでの間において上記負荷の増加度合いが最大となる第1タイミングを特定するステップと、上記工具が上記ワークと接触してから非接触状態となるまでの間において上記負荷の減少度合いが最大となる第2タイミングを特定するステップと、上記第1タイミングから、上記第2タイミングの所定時間後である第3タイミングまでの期間を、上記工具と上記ワークとの接触時間として算出するステップとを備える。   In another example of the present disclosure, a calculation method for calculating a contact time between a tool and a workpiece includes driving a spindle for rotating the tool or the workpiece, and the tool machining the workpiece; and Or a step of detecting a load applied to the spindle, and a step of specifying a first timing at which the degree of increase in the load is maximum between the time when the tool comes into contact with the workpiece and a time when the tool is brought into a non-contact state. A step of specifying a second timing at which the degree of reduction of the load is maximum between the time when the tool comes into contact with the workpiece and the time when the tool is brought into a non-contact state, and after a predetermined time from the first timing, after the second timing Calculating a period up to the third timing as a contact time between the tool and the work.

本開示の他の例では、工具とワークとの接触時間を算出する算出プログラムは、工作機械に、上記工具または上記ワークを回転するための主軸を駆動し、上記工具が上記ワークを加工するステップと、上記工具または上記主軸にかかる負荷を検知するステップと、上記工具が上記ワークと接触してから非接触状態となるまでの間において上記負荷の増加度合いが最大となる第1タイミングを特定するステップと、上記工具が上記ワークと接触してから非接触状態となるまでの間において上記負荷の減少度合いが最大となる第2タイミングを特定するステップと、上記第1タイミングから、上記第2タイミングの所定時間後である第3タイミングまでの期間を、上記工具と上記ワークとの接触時間として算出するステップとを実行させる。   In another example of the present disclosure, a calculation program for calculating a contact time between a tool and a work includes: driving a main spindle for rotating the tool or the work on a machine tool; and the tool processing the work. Detecting the load applied to the tool or the spindle; and specifying a first timing at which the degree of increase in the load is maximum between the time when the tool comes into contact with the work and the time when the tool is not contacted. Determining a second timing at which the degree of reduction of the load is maximum between the time when the tool comes into contact with the workpiece and the time when the tool is brought into a non-contact state; and the second timing from the first timing. Calculating a contact time between the tool and the workpiece during a period up to a third timing after the predetermined time.

ある局面において、ワークの加工中における工具とワークとの接触時間をより正確に算出することができる。   In one aspect, the contact time between the tool and the workpiece during the processing of the workpiece can be calculated more accurately.

本発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解される本発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。   The above and other objects, features, aspects and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of the invention that is understood in connection with the accompanying drawings.

実施の形態に従う工作機械の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a machine tool according to an embodiment. ワークの加工態様の一例を示す図である。It is a figure showing an example of a processing mode of a work. 図2に示される加工態様をZ方向から表わす図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a processing mode illustrated in FIG. 2 from a Z direction. 工具がワークに接触してから非接触状態になるまでの加工態様の例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a processing mode from when a tool comes into contact with a work until the tool comes into a non-contact state. 図4に示される加工過程における、工具負荷の時間的推移と、工具負荷の変化率の時間的推移とを示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a temporal change of a tool load and a temporal change of a rate of change of a tool load in the machining process illustrated in FIG. 4. ワークの切込み幅が工具の半径よりも大きい場合における加工態様を示す図である。It is a figure showing the processing mode in case the cut width of a work is larger than the radius of a tool. ワークの切込み幅が工具の半径よりも小さい場合における加工態様を示す図である。It is a figure showing a processing mode in case a cut width of a work is smaller than a radius of a tool. 実施の形態に従う工作機械の機能構成の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a functional configuration of the machine tool according to the embodiment. 加工履歴情報のデータ構造の一例を示す図である。It is a figure showing an example of the data structure of processing history information. 工具の加工時間の算出処理を表わすフローチャートである。It is a flowchart showing the calculation processing of the machining time of a tool. 実施の形態に従う工作機械の主要なハードウェア構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a main hardware configuration of the machine tool according to the embodiment.

以下、図面を参照しつつ、本発明に従う各実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらについての詳細な説明は繰り返さない。なお、以下で説明される各実施の形態および各変形例は、適宜選択的に組み合わされてもよい。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts and components are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated. In addition, each embodiment and each modification described below may be appropriately selectively combined.

<A.工作機械100の構成>
図1を参照して、工作機械100の構成について説明する。図1は、工作機械100の一例を示す図である。
<A. Configuration of Machine Tool 100>
The configuration of the machine tool 100 will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a machine tool 100.

図1には、マシニングセンタとしての工作機械100が示されている。以下では、マシニングセンタとしての工作機械100について説明するが、工作機械100は、マシニングセンタに限定されない。たとえば、工作機械100は、旋盤であってもよいし、その他の切削機械や研削機械であってもよい。また、工作機械100は、工具が鉛直方向に取り付けられる横形のマシニングセンタであってもよいし、工具が水平方向に取り付けられる立形のマシニングセンタであってもよい。   FIG. 1 shows a machine tool 100 as a machining center. The following describes the machine tool 100 as a machining center, but the machine tool 100 is not limited to a machining center. For example, the machine tool 100 may be a lathe or another cutting machine or grinding machine. The machine tool 100 may be a horizontal machining center on which tools are mounted in a vertical direction, or may be a vertical machining center on which tools are mounted in a horizontal direction.

図1に示されるように、工作機械100は、主軸頭21を有する。主軸頭21は、主軸22と、ハウジング23とで構成されている。主軸22は、ハウジング23の内部に配置されている。主軸22には、被加工物であるワークを加工するための工具が装着される。図1の例では、エンドミルとしての工具32が主軸22に装着されている。   As shown in FIG. 1, the machine tool 100 has a spindle head 21. The spindle head 21 includes a spindle 22 and a housing 23. The main shaft 22 is arranged inside the housing 23. A tool for processing a workpiece, which is a workpiece, is mounted on the spindle 22. In the example of FIG. 1, a tool 32 as an end mill is mounted on the main shaft 22.

主軸頭21は、ボールねじ25に沿ってZ軸方向に駆動可能に構成されている。ボールねじ25にはサーボモータなどの駆動機構が接続されている。当該駆動機構は、ボールねじ25を駆動することで主軸頭21を移動させ、Z軸方向の任意の位置に主軸頭21を移動する。   The spindle head 21 is configured to be drivable in the Z-axis direction along a ball screw 25. A drive mechanism such as a servomotor is connected to the ball screw 25. The drive mechanism moves the spindle head 21 by driving the ball screw 25, and moves the spindle head 21 to an arbitrary position in the Z-axis direction.

また、主軸22にはサーボモータなどの駆動機構が接続される。当該駆動機構は、Z軸方向(鉛直方向)に平行な中心軸AX1を中心に主軸22を回転駆動する。その結果、主軸22に装着された工具32は、主軸22の回転と連動して中心軸AX1を中心に回転する。なお、工作機械100が旋盤である場合には、主軸22には、ワークが装着される。この場合、主軸22の回転に伴って、主軸22に装着されたワークが回転する。   A drive mechanism such as a servomotor is connected to the spindle 22. The drive mechanism drives the main shaft 22 to rotate about a center axis AX1 parallel to the Z-axis direction (vertical direction). As a result, the tool 32 mounted on the main shaft 22 rotates around the central axis AX1 in conjunction with the rotation of the main shaft 22. When the machine tool 100 is a lathe, a work is mounted on the spindle 22. In this case, the work mounted on the main shaft 22 rotates with the rotation of the main shaft 22.

工作機械100は、自動工具交換装置(ATC:Automatic Tool Changer)30をさらに有する。自動工具交換装置30は、マガジン31と、押出し機構33と、アーム36とで構成されている。マガジン31は、ワークを加工するための種々の工具32を収容するための装置である。マガジン31は、複数の工具保持部34と、スプロケット35とで構成されている。   The machine tool 100 further includes an automatic tool changer (ATC: Automatic Tool Changer) 30. The automatic tool changer 30 includes a magazine 31, an extruding mechanism 33, and an arm 36. The magazine 31 is a device for accommodating various tools 32 for processing a work. The magazine 31 is composed of a plurality of tool holders 34 and sprockets 35.

工具保持部34は、種々の工具32を保持可能なように構成されている。複数の工具保持部34は、スプロケット35の周囲に環状に配列されている。スプロケット35は、モータ駆動により、X軸に平行な中心軸AX2を中心に回転可能に設けられている。スプロケット35の回転に伴って、複数の工具保持部34が中心軸AX2を中心に回転移動する。   The tool holding unit 34 is configured to be able to hold various tools 32. The plurality of tool holders 34 are arranged annularly around the sprocket 35. The sprocket 35 is provided so as to be rotatable around a central axis AX2 parallel to the X axis by driving a motor. With the rotation of the sprocket 35, the plurality of tool holders 34 rotate around the central axis AX2.

自動工具交換装置30は、工具の交換命令を受けたことに基づいて、マガジン31から装着対象の工具32を抜き取り、当該工具32を主軸22に装着する。より具体的には、自動工具交換装置30は、目的の工具32を保持する工具保持部34を押出し機構33の前に移動する。次に、押出し機構33は、アーム36による交換位置に向けて目的の工具32を押し出す。その後、アーム36は、目的の工具32を工具保持部34から抜き取るとともに、現在装着されている工具32を主軸22から抜き取る。その後、アーム36は、これらの工具32を保持した状態で半回転し、目的の工具32を主軸22に装着するとともに、元の工具32を工具保持部34に収容する。これにより、工具32の交換が行われる。   The automatic tool changer 30 extracts the tool 32 to be mounted from the magazine 31 and mounts the tool 32 on the spindle 22 based on receiving the tool replacement command. More specifically, the automatic tool changer 30 moves the tool holding unit 34 that holds the target tool 32 before the pushing mechanism 33. Next, the pushing mechanism 33 pushes out the target tool 32 toward the replacement position by the arm 36. Thereafter, the arm 36 removes the target tool 32 from the tool holder 34 and removes the currently mounted tool 32 from the spindle 22. Thereafter, the arm 36 makes a half turn while holding these tools 32, mounts the target tool 32 on the main shaft 22, and stores the original tool 32 in the tool holder 34. Thereby, the exchange of the tool 32 is performed.

工作機械100は、加工対象のワークをXY平面上で移動するための移動機構50をさらに有する。移動機構50は、ガイド51,53と、ボールねじ52,54と、ワークを保持するためのテーブル55(ワーク保持部)とで構成されている。   The machine tool 100 further includes a moving mechanism 50 for moving the work to be processed on the XY plane. The moving mechanism 50 includes guides 51 and 53, ball screws 52 and 54, and a table 55 (work holding unit) for holding a work.

ガイド51は、Y軸に対して平行に設置されている。ガイド53は、ガイド51上に設けられており、X軸に対して平行に設置されている。ガイド53は、ガイド51に沿って駆動可能に構成されている。テーブル55は、ガイド53上に設けられており、ガイド53に沿って駆動可能に構成されている。   The guide 51 is installed parallel to the Y axis. The guide 53 is provided on the guide 51 and is installed parallel to the X axis. The guide 53 is configured to be drivable along the guide 51. The table 55 is provided on the guide 53, and is configured to be driven along the guide 53.

ボールねじ52にはサーボモータなどの駆動機構が接続されている。当該駆動機構は、ボールねじ52を駆動することでガイド53をガイド51に沿って移動し、Y軸方向の任意の位置にガイド53を移動する。同様に、ボールねじ54にもサーボモータなどの駆動機構が接続されている。当該駆動機構は、ボールねじ54を駆動することでテーブル55をガイド53に沿って移動し、X軸方向の任意の位置にテーブル55を移動する。すなわち、工作機械100は、ボールねじ52,54のそれぞれに接続される駆動機構を協働して制御することで、XY平面上の任意の位置にテーブル55を移動する。これにより、工作機械100は、テーブル55上で保持されるワークをXY平面上で移動させながら加工を行うことができる。   A drive mechanism such as a servomotor is connected to the ball screw 52. The drive mechanism moves the guide 53 along the guide 51 by driving the ball screw 52, and moves the guide 53 to an arbitrary position in the Y-axis direction. Similarly, a drive mechanism such as a servomotor is connected to the ball screw 54. The drive mechanism moves the table 55 along the guide 53 by driving the ball screw 54, and moves the table 55 to an arbitrary position in the X-axis direction. That is, the machine tool 100 moves the table 55 to an arbitrary position on the XY plane by cooperatively controlling the drive mechanisms connected to the ball screws 52 and 54, respectively. Thereby, the machine tool 100 can perform the processing while moving the work held on the table 55 on the XY plane.

テーブル55上のワークWの設置部分には、動力計110が設けられる。動力計110は、工具32がワークWに及ぼす力を検知することで、主軸22または工具32にかかる負荷を間接的に検知する。詳細については後述するが、検知された負荷は、工具32とワークWとの接触時間を推定するために用いられる。   A dynamometer 110 is provided at a portion where the work W is installed on the table 55. The dynamometer 110 indirectly detects a load applied to the main shaft 22 or the tool 32 by detecting a force exerted by the tool 32 on the work W. Although the details will be described later, the detected load is used for estimating the contact time between the tool 32 and the workpiece W.

<B.ワークの加工態様>
図2および図3を参照して、工具32によるワークWの加工態様について説明する。図2は、ワークWの加工態様の一例を示す図である。図3は、図2に示される加工態様をZ方向から表わす図である。
<B. Work mode of work>
With reference to FIG. 2 and FIG. 3, a working mode of the work W by the tool 32 is described. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a processing mode of the workpiece W. FIG. 3 is a diagram showing the processing mode shown in FIG. 2 from the Z direction.

図2および図3には、エンドミルとしての工具32が示されている。工具32は、その側面に複数の刃を有し、回転しながらワークWに接触することでワークWを加工する。   2 and 3 show the tool 32 as an end mill. The tool 32 has a plurality of blades on its side surface, and processes the work W by rotating and contacting the work W.

図2および図3の例では、工具32は、予めプログラミングされた加工経路Lに沿ってワークWを繰り返し切削している。設定され得る加工パラメータの一例として、ワークWの切込み幅がある。ここでいう「切込み幅」は、主軸22の軸方向において工具32がワークWを切込む幅(以下、「切込み幅a」ともいう。)と、主軸22の軸方向の直交方向であってワークWに対する工具32の移動方向の直交方向において工具32がワークWを切込む幅(以下、「切込み幅a」ともいう。)とを含む概念である。 In the examples of FIGS. 2 and 3, the tool 32 repeatedly cuts the workpiece W along the machining path L programmed in advance. An example of a processing parameter that can be set is a cutting width of the work W. The “cutting width” here is a direction perpendicular to the axial direction of the main shaft 22 and the width at which the tool 32 cuts the work W in the axial direction of the main spindle 22 (hereinafter, also referred to as “cutting width a p ”). This is a concept including a width at which the tool 32 cuts the work W in a direction orthogonal to the moving direction of the tool 32 with respect to the work W (hereinafter, also referred to as “cutting width a e ”).

図2および図3の例では、径方向の切込み幅aと軸方向の切込み幅aとがパラメータとして設定されている。このパラメータに従って加工が開始されると、工具32は、切込み幅aの1段目の加工部分を切込み幅aごとに順次切削する。次に、工具32は、切込み幅aの2段目の加工部分を切込み幅aごとに順次切削する。次に、切込み幅aの3段目の加工部分を切込み幅aごとに順次切削する。次に、切込み幅aの4段目の加工部分を切込み幅aごとに順次切削する。このように、工具32は、予めプログラミングされた加工経路Lに沿ってワークWを順次切削することでワークWを任意の形状に加工する。 In the examples of FIGS. 2 and 3, a radial cut width a e and an axial cut width a e are set as parameters. When processed in accordance with this parameter is started, the tool 32 is sequentially cut the working portion of the first-stage cut width a p for each notch width a e. Next, the tool 32 is sequentially cut the working portion of the second stage notch width a p for each notch width a e. Then, successively cutting the working portion of the third stage of the cut width a p for each notch width a e. Then, successively cutting the working portion of the fourth-stage cut width a p for each notch width a e. As described above, the tool 32 processes the work W into an arbitrary shape by sequentially cutting the work W along the processing path L programmed in advance.

<C.工具とワークとの接触時間の算出方法>
以下では、図4および図5を参照して、工具32とワークWとの接触時間の算出処理について説明する。図4は、工具32がワークWに接触してから非接触状態になるまでの加工態様の例を示す図である。図5は、図4に示される加工過程における、工具負荷の時間的推移と、工具負荷の変化率の時間的推移とを示す図である。
<C. Calculation method of contact time between tool and workpiece>
Hereinafter, the process of calculating the contact time between the tool 32 and the workpiece W will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a processing mode from when the tool 32 comes into contact with the workpiece W until the tool 32 comes into a non-contact state. FIG. 5 is a diagram showing a temporal transition of the tool load and a temporal transition of the rate of change of the tool load in the machining process shown in FIG.

図5に示される「工具負荷」は、たとえば、ワークWを除去する際に工具32の刃面に作用する力で表わされる。「工具負荷の変化率」とは、単位時間当たりにおける、主軸22または工具32に作用する力の変化量のことをいう。当該単位時間の長さは任意である(たとえば、1秒)。工具負荷の変化率は、工具負荷の時間微分(すなわち、傾き)に相当する。工具負荷は、たとえば、上述の動力計110(図1参照)から取得される。   The “tool load” shown in FIG. 5 is represented, for example, by a force acting on the blade surface of the tool 32 when the work W is removed. The “rate of change in tool load” refers to the amount of change in the force acting on the spindle 22 or the tool 32 per unit time. The length of the unit time is arbitrary (for example, 1 second). The rate of change of the tool load corresponds to the time derivative (that is, the slope) of the tool load. The tool load is obtained, for example, from the above-mentioned dynamometer 110 (see FIG. 1).

図4の例では、エンドミルとしての工具32が紙面左方向から紙面右方向に向かってダウンカットでワークWを加工する様子が示されている。この加工過程のタイミングT1において、工具32がワークWに接触したとする。このとき、工具32によるワークWの切削量が変化し、工具負荷は急激に増大する(図5参照)。このことに着目して、工作機械100は、工具32がワークWと接触してから非接触状態となるまでの間において工具負荷の増加度合いが最大となるタイミングT1(第1タイミング)を、工具32がワークWに接触した瞬間とする。   In the example of FIG. 4, a state is shown in which the tool 32 as an end mill processes the workpiece W by down-cut from the left side of the page to the right side of the page. It is assumed that the tool 32 comes into contact with the workpiece W at the timing T1 of this machining process. At this time, the cutting amount of the work W by the tool 32 changes, and the tool load increases rapidly (see FIG. 5). Focusing on this, the machine tool 100 determines the timing T1 (first timing) at which the degree of increase in the tool load is maximum between the time when the tool 32 comes into contact with the workpiece W and the time when the tool 32 is brought into the non-contact state. It is assumed that the contact point 32 contacts the workpiece W.

その後、工具負荷は、多少の増減を繰り返しながら安定する。すなわち、工具負荷の変化率が略ゼロになる。   Thereafter, the tool load stabilizes while repeating some increase and decrease. That is, the rate of change of the tool load becomes substantially zero.

その後、タイミングT2において、工具32がワークWの端に到達したとする。このとき、工具32によるワークWの切削量が変化し、工具負荷は、急激に減少する。その後、工具負荷は、多少の増減を繰り返しながら安定する。すなわち、工具負荷の変化率が略ゼロになる。その後、タイミングT3において、工具32によるワークWの切削量がゼロになり、工具32とワークWとが非接触状態となる。   Thereafter, it is assumed that the tool 32 reaches the end of the workpiece W at timing T2. At this time, the cutting amount of the work W by the tool 32 changes, and the tool load sharply decreases. Thereafter, the tool load stabilizes while repeating some increase and decrease. That is, the rate of change of the tool load becomes substantially zero. Thereafter, at timing T3, the cutting amount of the work W by the tool 32 becomes zero, and the tool 32 and the work W are brought into a non-contact state.

このように、工具負荷の減少度合いが最大となるタイミングT2においては、工具32は、ワークWに未だ接触している。そのため、工作機械100は、タイミングT2の所定時間ΔT後であるタイミングT3を、工具32がワークWから離れた瞬間とする。   As described above, the tool 32 is still in contact with the workpiece W at the timing T2 when the degree of reduction of the tool load is maximized. Therefore, the machine tool 100 sets the timing T3, which is the predetermined time ΔT after the timing T2, as the moment when the tool 32 separates from the workpiece W.

工作機械100は、タイミングT1からタイミングT3までの期間を工具32とワークWとの接触時間(以下、「加工時間」ともいう。)とする。工作機械100は、タイミングT1,T2ではなく、タイミングT1,T3に基づいて加工時間を算出することで、工具32がワークWを実際に加工している時間をより正確に算出することができる。   The machine tool 100 sets a period from the timing T1 to the timing T3 as a contact time between the tool 32 and the workpiece W (hereinafter, also referred to as a “machining time”). The machine tool 100 calculates the processing time based on the timings T1 and T3 instead of the timings T1 and T2, so that the time during which the tool 32 is actually processing the workpiece W can be calculated more accurately.

なお、上述では、エンドミルとしての工具32で切削を行う前提で説明を行ったが、工具32は、エンドミルに限定されない。工具32は、平面加工を行うための切削工具であればよく、たとえば、フライスであってもよい。   In the above description, the description has been given on the assumption that cutting is performed with the tool 32 as an end mill. However, the tool 32 is not limited to an end mill. The tool 32 may be any cutting tool for performing plane machining, and may be, for example, a milling cutter.

<D.所定時間ΔTの算出方法>
図4および図5で説明したように、工作機械100は、工具負荷の減少度合いが最大となるタイミングT2の所定時間ΔT後であるタイミングT3を、工具32がワークWから離れた瞬間とする。以下では、所定時間ΔTの算出方法について説明する。
<D. Calculation method of predetermined time ΔT>
As described with reference to FIGS. 4 and 5, the machine tool 100 sets the timing T3, which is a predetermined time ΔT after the timing T2 at which the degree of reduction of the tool load becomes maximum, as the moment when the tool 32 separates from the workpiece W. Hereinafter, a method of calculating the predetermined time ΔT will be described.

上述の通り、タイミングT2は、工具32によるワークWの切削量が減少し始める瞬間である。このタイミングT2から、工具32がその半径の距離をさらに進むと、工具32とワークWとが確実に非接触状態となる。この点に着目して、工作機械100は、工具32の半径と、工具32の移動速度とに基づいて、所定時間ΔTを算出する。   As described above, the timing T2 is a moment when the cutting amount of the work W by the tool 32 starts to decrease. When the tool 32 further advances the distance of the radius from the timing T2, the tool 32 and the workpiece W are surely brought into a non-contact state. Focusing on this point, the machine tool 100 calculates the predetermined time ΔT based on the radius of the tool 32 and the moving speed of the tool 32.

好ましくは、工作機械100は、工具32によるワークWの切込み幅aが工具32の半径よりも大きいか否かによって、上記所定時間ΔTの算出方法を変える。図6は、ワークWの切込み幅aが工具32の半径rよりも大きい場合における加工態様を示す図である。 Preferably, the machine tool 100 changes the method of calculating the predetermined time ΔT depending on whether the cutting width a e of the work W by the tool 32 is larger than the radius of the tool 32. Figure 6 is a diagram cut width a e of the workpiece W is shown a working embodiment when greater than the radius r of the tool 32.

図6に示されるように、ワークWの切込み幅aが工具32の半径rよりも大きい場合、工具32は、タイミングT2から半径rの距離を進むと、工具32とワークWとが非接触状態となり、ワークWの切削量がゼロになる。そのため、この場合には、工作機械100は、工具32の半径rと、工具32の移動速度vとに基づいて、所定時間ΔTを算出する。より具体的には、工作機械100は、下記算出式(1)に基づいて、所定時間ΔTを算出する。 As shown in FIG. 6, when the cut width a e of the work W is larger than the radius r of the tool 32, the tool 32 moves out of the radius r from the timing T2, and the tool 32 and the work W do not contact each other. In this state, the cutting amount of the work W becomes zero. Therefore, in this case, the machine tool 100 calculates the predetermined time ΔT based on the radius r of the tool 32 and the moving speed v of the tool 32. More specifically, the machine tool 100 calculates the predetermined time ΔT based on the following calculation formula (1).

ΔT=r/v ・・・(1)
図7は、ワークWの切込み幅aが工具32の半径rよりも小さい場合における加工態様を示す図である。
ΔT = r / v (1)
Figure 7 is a diagram cut width a e of the workpiece W is shown a working embodiment when smaller than the radius r of the tool 32.

図7に示されるように、ワークWの切込み幅aが工具32の半径rよりも小さい場合、切削量が変化するタイミングT2において、工具32がワークWの端からある程度突き出ている。そのため、この場合には、工作機械100は、工具32の半径rと、工具32の移動速度vと、切込み幅aとに基づいて、所定時間Δを算出する。より具体的には、工作機械100は、下記算出式(2)に基づいて、所定時間ΔTを算出する。 As shown in FIG. 7, when the cut width a e of the workpiece W is smaller than the radius r of the tool 32, at the timing T2 where the cutting amount changes, the tool 32 is somewhat protruding from the end of the workpiece W. Therefore, in this case, the machine tool 100 calculates the radius r of the tool 32, the moving speed v of the tool 32, based on the notch width a e, a predetermined time delta. More specifically, the machine tool 100 calculates the predetermined time ΔT based on the following calculation formula (2).

ΔT=√{r−(r−a}/v ・・・(2)
以上のように、工作機械100は、工具32によるワークWの切込み幅aが工具32の半径rよりも大きいか否かによって、所定時間ΔTの算出方法を変える。これにより、工作機械100は、工具32の加工時間をより正確に算出することができる。
ΔT = √ {r 2 - ( r-a e) 2} / v ··· (2)
As described above, the machine tool 100 changes the method of calculating the predetermined time ΔT depending on whether the cutting width a e of the work W by the tool 32 is larger than the radius r of the tool 32. Thereby, the machine tool 100 can calculate the processing time of the tool 32 more accurately.

なお、所定時間ΔTは、必ずしも上記式(1),(2)に基づいて算出される必要はなく、工具32の種類ごとに予め決められていてもよい。また、所定時間ΔTの算出タイミングは、ワークWの加工中であってもよいし、ワークWの加工開始前であってもよい。   The predetermined time ΔT does not necessarily need to be calculated based on the above equations (1) and (2), and may be determined in advance for each type of tool 32. The calculation timing of the predetermined time ΔT may be during the processing of the work W or before the start of the processing of the work W.

<E.工作機械100の機能構成>
図8を参照して、工作機械100の機能について説明する。図8は、工作機械100の機能構成の一例を示す図である。
<E. Functional Configuration of Machine Tool 100>
With reference to FIG. 8, functions of the machine tool 100 will be described. FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of the machine tool 100.

図8に示されるように、工作機械100は、ハードウェア構成として、制御装置101と、記憶装置120とを含む。制御装置101は、たとえば、NC(Numerical Control)プログラムを実行可能なNC制御装置である。NC制御装置は、少なくとも1つの集積回路によって構成される。集積回路は、たとえば、少なくとも1つのCPU(Central Processing Unit)、少なくとも1つのASIC(Application Specific Integrated Circuit)、少なくとも1つのFPGA(Field Programmable Gate Array)、またはそれらの組み合わせなどによって構成される。   As shown in FIG. 8, the machine tool 100 includes a control device 101 and a storage device 120 as a hardware configuration. The control device 101 is, for example, an NC control device that can execute an NC (Numerical Control) program. The NC control device includes at least one integrated circuit. The integrated circuit includes, for example, at least one CPU (Central Processing Unit), at least one ASIC (Application Specific Integrated Circuit), at least one FPGA (Field Programmable Gate Array), or a combination thereof.

制御装置101は、負荷取得部152と、移動平均部154と、変化率算出部156と、移動平均部158と、加工時間算出部160と、摩耗推定部162と、寿命推定部164とを含む。   The control device 101 includes a load acquisition unit 152, a moving average unit 154, a change rate calculation unit 156, a moving average unit 158, a machining time calculation unit 160, a wear estimation unit 162, and a life estimation unit 164. .

負荷取得部152は、動力計110(図1参照)などの負荷検知部から工具負荷を所定のサンプリンレートで取得する。取得された工具負荷は、時間情報に対応付けられた上で工具負荷m(t)として移動平均部154に出力される。 The load acquisition unit 152 acquires a tool load from a load detection unit such as the dynamometer 110 (see FIG. 1) at a predetermined sampling rate. The acquired tool load is output to the moving average unit 154 as the tool load m 1 (t) after being associated with the time information.

なお、工具負荷を検知するための負荷検知部は、動力計110に限定されず、種々の検知手段(検出部)が採用される。一例として、主軸22を駆動するサーボモータへの指令値は、工具負荷に相関する。そのために、工作機械100は、当該サーボモータへの指令値を工具負荷の指標として用いてもよい。   The load detecting unit for detecting the tool load is not limited to the dynamometer 110, and various detecting means (detecting units) may be employed. As an example, the command value to the servo motor that drives the spindle 22 is correlated with the tool load. Therefore, the machine tool 100 may use a command value to the servomotor as an index of a tool load.

移動平均部154は、時系列の工具負荷m(t)の移動平均を算出する。より具体的には、移動平均部154は、ある区間における工具負荷m(t)の平均値を算出する処理と、当該区間をずらす処理とを繰り返すことで、工具負荷m(t)から移動平均m(t)を算出する。算出された移動平均m(t)は、変化率算出部156に順次出力される。 The moving average unit 154 calculates a moving average of the time-series tool load m 1 (t). More specifically, the moving average unit 154 repeats the processing of calculating the average value of the tool load m 1 (t) in a certain section and the processing of shifting the section, so that the moving average unit 154 calculates the average value of the tool load m 1 (t) from the tool load m 1 (t). The moving average m 2 (t) is calculated. The calculated moving average m 2 (t) is sequentially output to the change rate calculation unit 156.

移動平均m(t)が算出されることで、断続切削に伴って発生する工具負荷m(t)の周期的変化が平滑化される。また、突発的な工具負荷の変化が吸収される。 By calculating the moving average m 2 (t), the periodic change of the tool load m 1 (t) generated due to the interrupted cutting is smoothed. Also, sudden changes in tool load are absorbed.

変化率算出部156は、移動平均m(t)の単位時間当たりの変化率m(t)を算出する。一例として、変化率算出部156は、移動平均m(t)の時間微分を工具負荷の変化率m(t)として算出する。算出された変化率m(t)は、移動平均部158に順次出力される。 The change rate calculation unit 156 calculates a change rate m 3 (t) per unit time of the moving average m 2 (t). As an example, the change rate calculating unit 156 calculates the time derivative of the moving average m 2 (t) as the tool load change rate m 3 (t). The calculated change rate m 3 (t) is sequentially output to the moving average unit 158.

移動平均部154は、時系列の変化率m(t)の移動平均を算出する。より具体的には、移動平均部154は、ある区間における変化率m(t)の平均値を算出する処理と、当該区間をずらす処理とを繰り返すことで、変化率m(t)から移動平均m(t)を算出する。算出された移動平均m(t)は、加工時間算出部160に出力される。 The moving average unit 154 calculates a moving average of the time-series change rate m 3 (t). More specifically, the moving average unit 154 repeats the process of calculating the average value of the change rate m 3 (t) in a certain section and the process of shifting the section, thereby obtaining the change rate m 3 (t) from the change rate m 3 (t). The moving average m 4 (t) is calculated. The calculated moving average m 4 (t) is output to the processing time calculation unit 160.

移動平均m(t)が算出されることで、変化率m(t)が平滑化される。その結果、移動平均部154は、突発的な工具負荷の変化を吸収することができ、工具32の加工時間を算出する際にノイズの影響を受けにくくなる。 By calculating the moving average m 4 (t), the rate of change m 3 (t) is smoothed. As a result, the moving average unit 154 can absorb sudden changes in the tool load, and is less likely to be affected by noise when calculating the machining time of the tool 32.

加工時間算出部160は、工具32がワークWを実際に加工している時間(すなわち、加工時間)を算出する。より具体的には、加工時間算出部160は、移動平均m(t)の増加度合いが最大となるタイミングT1を特定し、当該タイミングT1を工具32がワークWに接触した瞬間とする。また、加工時間算出部160は、移動平均m(t)の減少度合いが最大となるタイミングT2を特定し、当該タイミングT2から所定時間ΔT後であるタイミングT3を、工具32がワークWから離れた瞬間とする。そして、加工時間算出部160は、タイミングT1からT3までの期間を工具32の加工時間とする。 The processing time calculation unit 160 calculates the time during which the tool 32 is actually processing the workpiece W (that is, the processing time). More specifically, the processing time calculation unit 160 specifies the timing T1 at which the degree of increase of the moving average m 4 (t) is maximum, and sets the timing T1 as the moment when the tool 32 contacts the workpiece W. Further, the processing time calculation unit 160 specifies the timing T2 at which the degree of decrease of the moving average m 4 (t) is maximum, and sets the timing T3 that is a predetermined time ΔT after the timing T2 to the position where the tool 32 separates from the workpiece W. Moment. Then, the processing time calculation unit 160 sets the period from the timing T1 to T3 as the processing time of the tool 32.

上述のように、所定時間ΔTは、工具32の半径と、工具32の移動速度とに基づいて算出される。工具32の半径は、種々の方法で取得される。一例として、工具32の半径は、工具32の各種情報を規定している後述の工具情報124(図11参照)から取得される。あるいは、工具32の半径は、ユーザによって予め設定されてもよい。   As described above, the predetermined time ΔT is calculated based on the radius of the tool 32 and the moving speed of the tool 32. The radius of the tool 32 can be obtained in various ways. As an example, the radius of the tool 32 is acquired from the below-described tool information 124 (see FIG. 11) that defines various information of the tool 32. Alternatively, the radius of the tool 32 may be set in advance by the user.

また、工具32の移動速度は、種々の方法で特定される。一例として、工具32の移動速度は、実行中の加工プログラムを解析することにより特定される。あるいは、工具32の移動速度は、後述のサーボモータ112A〜112D(図11参照)に出力される指令値から特定される。あるいは、工具32の移動速度は、後述のエンコーダ113A〜113D(図11参照)から出力されるフィードバック信号に基づいて特定される。   Further, the moving speed of the tool 32 is specified by various methods. As an example, the moving speed of the tool 32 is specified by analyzing a machining program being executed. Alternatively, the moving speed of the tool 32 is specified from command values output to servo motors 112A to 112D (see FIG. 11) described later. Alternatively, the moving speed of the tool 32 is specified based on feedback signals output from encoders 113A to 113D (see FIG. 11) described later.

算出された加工時間は、記憶装置120に格納されている加工履歴情報126に書き込まれる。図9は、加工履歴情報126のデータ構造の一例を示す図である。   The calculated processing time is written in the processing history information 126 stored in the storage device 120. FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the data structure of the processing history information 126.

図9に示されるように、加工履歴情報126において、時刻情報と工具32の加工時間とが対応付けられている。当該時刻情報は、たとえば、工具32がワークWに接触した時刻であってもよいし、工具32がワークWから離れた時刻であってもよい。また、加工履歴情報126において、工具32の加工時間の累積値が加工総時間として管理される。好ましくは、加工履歴情報126は、工具32ごとに複数準備され、加工総時間は、工具32ごとに管理される。   As shown in FIG. 9, in the machining history information 126, the time information and the machining time of the tool 32 are associated with each other. The time information may be, for example, the time at which the tool 32 contacts the workpiece W, or the time at which the tool 32 separates from the workpiece W. In the machining history information 126, the accumulated value of the machining time of the tool 32 is managed as the total machining time. Preferably, a plurality of machining history information 126 are prepared for each tool 32, and the total machining time is managed for each tool 32.

摩耗推定部162は、加工履歴情報126を参照して、摩耗推定対象の工具32の加工総時間を取得し、当該加工総時間に基づいて、工具32の摩耗度合いを推定する。典型的には、加工総時間が長くなるほど、工具32の摩耗度合いは大きくなる。異なる言い方をすれば、加工総時間が短くなるほど、工具32の摩耗度合いは小さくなる。   The wear estimating unit 162 refers to the processing history information 126 to obtain the total processing time of the tool 32 whose wear is to be estimated, and estimates the degree of wear of the tool 32 based on the total processing time. Typically, the longer the total machining time is, the greater the degree of wear of the tool 32 is. In other words, the shorter the total machining time, the smaller the degree of wear of the tool 32.

一例として、工具32の摩耗度合いは、加工総時間と摩耗度合いとの予め定められた相関関係に基づいて算出される。ある局面において、当該相関関係は、加工総時間を説明変数とし、工具32の工具摩耗を目的変数とする相関式で規定される。他の局面において、当該相関関係は、加工総時間ごとに工具32の工具摩耗を対応付けたテーブル形式で規定される。   As an example, the wear degree of the tool 32 is calculated based on a predetermined correlation between the total machining time and the wear degree. In a certain aspect, the correlation is defined by a correlation formula using the total machining time as an explanatory variable and the tool wear of the tool 32 as an objective variable. In another aspect, the correlation is defined in a table format in which the tool wear of the tool 32 is associated with each total machining time.

寿命推定部164は、加工履歴情報126を参照して、寿命推定対象の工具32の加工総時間を取得し、当該加工総時間に基づいて、工具32が寿命に達するまでの残りの加工時間(以下、「工具寿命」ともいう。)を推定する。ここでいう「工具寿命」とは、工具32の交換推奨タイミングまたは故障タイミングが到来するまでの期間の長さを意味する。   The life estimation unit 164 refers to the processing history information 126 to obtain the total processing time of the tool 32 whose life is to be estimated, and based on the total processing time, the remaining processing time until the tool 32 reaches the life ( Hereinafter, this is also referred to as “tool life”.) Here, the “tool life” means the length of a period until the recommended replacement timing of the tool 32 or the failure timing comes.

典型的には、加工総時間が長くなるほど、工具寿命は短くなる。異なる言い方をすれば、加工総時間が短くなるほど、工具寿命は長くなる。   Typically, the longer the total machining time, the shorter the tool life. Stated differently, the shorter the total machining time, the longer the tool life.

一例として、工具寿命は、加工総時間と工具寿命との予め定められた相関関係に基づいて算出される。ある局面において、当該相関関係は、加工総時間を説明変数とし、工具寿命を目的変数とする相関式で規定される。他の局面において、当該相関関係は、加工総時間ごとに工具寿命を対応付けたテーブル形式で規定される。   As an example, the tool life is calculated based on a predetermined correlation between the total machining time and the tool life. In a certain aspect, the correlation is defined by a correlation formula using the total machining time as an explanatory variable and the tool life as an objective variable. In another aspect, the correlation is defined in a table format in which the tool life is associated with each total machining time.

<F.工作機械100の制御構造>
図10を参照して、工作機械100の制御構造について説明する。図10は、工具32の加工時間の算出処理を表わすフローチャートである。図10の処理は、工作機械100の制御装置101がプログラムを実行することにより実現される。他の局面において、処理の一部または全部が、回路素子またはその他のハードウェアによって実行されてもよい。
<F. Control structure of machine tool 100>
The control structure of the machine tool 100 will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a flowchart illustrating a process of calculating the machining time of the tool 32. The processing in FIG. 10 is realized by the control device 101 of the machine tool 100 executing a program. In other aspects, some or all of the processing may be performed by circuit elements or other hardware.

ステップS110において、制御装置101は、加工が開始されたか否かを判断する。一例として、制御装置101は、加工プログラムが実行されたことに基づいて、加工が開始されたと判断する。制御装置101は、ワークWの加工が開始されたと判断した場合(ステップS110においてYES)、制御をステップS112に切り替える。そうでない場合には(ステップS110においてNO)、制御装置101は、ステップS110の処理を再び実行する。   In step S110, control device 101 determines whether or not processing has been started. As an example, the control device 101 determines that the machining has been started based on the execution of the machining program. When determining that the processing of the workpiece W has been started (YES in step S110), the control device 101 switches the control to step S112. Otherwise (NO in step S110), control device 101 executes the process of step S110 again.

ステップS112において、制御装置101は、上述の負荷取得部152(図8参照)として、所定のサンプリングレートで工具負荷を取得する。一例として、工具負荷は、動力計110(図1参照)などの負荷検知部から取得される。   In step S112, the control device 101 acquires the tool load at a predetermined sampling rate as the above-described load acquisition unit 152 (see FIG. 8). As an example, the tool load is obtained from a load detection unit such as the dynamometer 110 (see FIG. 1).

ステップS114において、上述の移動平均部154(図8参照)として、ステップS112で取得した時系列の工具負荷の移動平均を算出する。   In step S114, the moving average of the time-series tool loads acquired in step S112 is calculated as the moving average unit 154 (see FIG. 8).

ステップS120において、制御装置101は、工具32がワークWに接触したか否かを判断する。一例として、制御装置101は、ステップS114で算出した工具負荷の移動平均が所定値を超えたことに基づいて、工具32がワークWに接触したと判断する。制御装置101は、工具32がワークWに接触したと判断した場合(ステップS120においてYES)、制御をステップS122に切り替える。そうでない場合には(ステップS120においてNO)、制御装置101は、制御をステップS112に戻す。   In step S120, the control device 101 determines whether the tool 32 has contacted the workpiece W. As an example, the control device 101 determines that the tool 32 has contacted the workpiece W based on the fact that the moving average of the tool load calculated in step S114 has exceeded a predetermined value. When determining that the tool 32 has contacted the workpiece W (YES in step S120), the control device 101 switches the control to step S122. Otherwise (NO in step S120), control device 101 returns the control to step S112.

ステップS122において、制御装置101は、上述の変化率算出部156(図8参照)として、工具負荷の変化率を算出する。一例として、工具負荷の変化率は、ステップS114で算出された工具負荷の移動平均の時間微分によって算出される。   In step S122, the control device 101 calculates the tool load change rate as the above-described change rate calculation unit 156 (see FIG. 8). As an example, the change rate of the tool load is calculated by the time derivative of the moving average of the tool load calculated in step S114.

ステップS124において、制御装置101は、ステップS122で算出した工具負荷の変化率を現在の時刻情報に関連付けて記憶装置120に記憶する。   In step S124, the control device 101 stores the change rate of the tool load calculated in step S122 in the storage device 120 in association with the current time information.

ステップS130において、制御装置101は、工具32とワークWとが確実に非接触状態になったか否かを判断する。一例として、制御装置101は、工具負荷の移動平均が所定値を下回ったことに基づいて、工具32とワークWとが確実に非接触状態になったと判断する。制御装置101は、工具32とワークWとが確実に非接触状態になったと判断した場合(ステップS130においてYES)、制御をステップS132に切り替える。そうでない場合には(ステップS130においてNO)、制御装置101は、制御をステップS122に戻す。   In step S130, the control device 101 determines whether or not the tool 32 and the workpiece W have definitely come into a non-contact state. As an example, the control device 101 determines that the tool 32 and the workpiece W have certainly come into a non-contact state based on the fact that the moving average of the tool load has fallen below a predetermined value. If the control device 101 determines that the tool 32 and the workpiece W have definitely come into a non-contact state (YES in step S130), the control device 101 switches the control to step S132. Otherwise (NO in step S130), control device 101 returns the control to step S122.

ステップS132において、制御装置101は、上述の加工時間算出部160(図8参照)として、ステップS124で記憶された時系列の工具負荷の変化率に基づいて、ワークWと工具32との接触時間(すなわち、加工時間)を算出する。当該加工時間の算出方法については、図4〜図7で説明した通りであるので、その説明については繰り返さない。   In step S132, the control device 101 determines the contact time between the workpiece W and the tool 32 based on the time-series change rate of the tool load stored in step S124 as the above-described machining time calculation unit 160 (see FIG. 8). (Ie, processing time) is calculated. The method of calculating the processing time is as described with reference to FIGS. 4 to 7, and thus the description thereof will not be repeated.

ステップS134において、制御装置101は、ステップS132で算出した加工時間を上述の加工履歴情報126(図9参照)に書き込む。   In step S134, the control device 101 writes the processing time calculated in step S132 in the processing history information 126 (see FIG. 9).

ステップS140において、制御装置101は、ワークWの加工が終了したか否かを判断する。制御装置101は、ワークWの加工が終了したと判断した場合(ステップS140においてYES)、図10に示される処理を終了する。そうでない場合には(ステップS140においてNO)、制御装置101は、制御をステップS112に戻す。   In step S140, the control device 101 determines whether the processing of the work W has been completed. If control device 101 determines that machining of work W has been completed (YES in step S140), control device 101 ends the process illustrated in FIG. Otherwise (NO in step S140), control device 101 returns the control to step S112.

なお、図10の例では、ワークWの加工中において加工時間を算出する例について説明を行ったが、加工時間の算出は、加工の終了後に算出されてもよい。一例として、制御装置101は、ステップS122で算出される工具負荷の変化率を記憶装置120に蓄積しておき、加工の終了後の任意の時点で、当該データーベースを参照して、工具32の加工時間を算出してもよい。   In the example of FIG. 10, an example in which the processing time is calculated during the processing of the workpiece W has been described. However, the calculation of the processing time may be calculated after the processing is completed. As an example, the control device 101 accumulates the rate of change of the tool load calculated in step S122 in the storage device 120, and refers to the database at any time after the end of the processing, and The processing time may be calculated.

<G.工作機械100のハードウェア構成>
図11を参照して、工作機械100のハードウェア構成の一例について説明する。図11は、工作機械100の主要なハードウェア構成を示すブロック図である。
<G. Hardware configuration of machine tool 100>
An example of a hardware configuration of the machine tool 100 will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a block diagram illustrating a main hardware configuration of the machine tool 100.

工作機械100は、主軸22と、ボールねじ25,52,54と、制御装置101と、ROM102と、RAM103と、通信インターフェイス104と、表示インターフェイス105と、入力インターフェイス109と、動力計110と、サーボドライバ111A〜111Dと、サーボモータ112A〜112Dと、エンコーダ113A〜113Dと、記憶装置120とを含む。   The machine tool 100 includes a spindle 22, ball screws 25, 52, and 54, a control device 101, a ROM 102, a RAM 103, a communication interface 104, a display interface 105, an input interface 109, a dynamometer 110, a servo Drivers 111A to 111D, servo motors 112A to 112D, encoders 113A to 113D, and a storage device 120 are included.

制御装置101は、工作機械100の加工プログラム122(NCプログラム)など各種プログラムを実行することで工作機械100の動作を制御する。制御装置101は、加工プログラム122の実行命令を受け付けたことに基づいて、記憶装置120からROM102に加工プログラム122を読み出す。RAM103は、ワーキングメモリとして機能し、加工プログラム122の実行に必要な各種データを一時的に格納する。   The control device 101 controls the operation of the machine tool 100 by executing various programs such as a machining program 122 (NC program) of the machine tool 100. The control device 101 reads the processing program 122 from the storage device 120 to the ROM 102 based on the reception of the execution instruction of the processing program 122. The RAM 103 functions as a working memory and temporarily stores various data necessary for executing the machining program 122.

通信インターフェイス104には、LANやアンテナなどが接続される。工作機械100は、通信インターフェイス104を介して、外部の通信機器との間でデータをやり取りする。外部の通信機器は、たとえば、サーバーや、その他の通信端末などを含む。工作機械100は、当該通信端末から加工プログラム122をダウンロードできるように構成されてもよい。   The communication interface 104 is connected to a LAN, an antenna, or the like. The machine tool 100 exchanges data with an external communication device via the communication interface 104. External communication devices include, for example, a server and other communication terminals. The machine tool 100 may be configured to be able to download the machining program 122 from the communication terminal.

表示インターフェイス105は、ディスプレイ130などの表示機器と接続され、制御装置101などからの指令に従ってディスプレイ130に対して画像を表示するための画像信号を送出する。ディスプレイ130は、たとえば、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、またはその他の表示機器である。一例として、ディスプレイ130は、工具32の摩耗の度合いや、工具32の寿命や、工具32の摩耗の度合いが限界値を超えた場合の警告などを表示する。   The display interface 105 is connected to a display device such as the display 130, and transmits an image signal for displaying an image to the display 130 according to a command from the control device 101 or the like. The display 130 is, for example, a liquid crystal display, an organic EL display, or another display device. As an example, the display 130 displays the degree of wear of the tool 32, the life of the tool 32, a warning when the degree of wear of the tool 32 exceeds a limit value, and the like.

入力インターフェイス109は、入力デバイス131に接続され得る。入力デバイス131は、たとえば、マウス、キーボード、タッチパネル、またはユーザ操作を受け付けることが可能なその他の入力機器である。   The input interface 109 can be connected to the input device 131. The input device 131 is, for example, a mouse, a keyboard, a touch panel, or another input device that can receive a user operation.

サーボドライバ111Aは、制御装置101から目標回転数(または目標位置)の入力を逐次的に受け、サーボモータ112Aが目標回転数で回転するようにサーボモータ112Aを制御する。より具体的には、サーボドライバ111Aは、エンコーダ113Aのフィードバック信号からサーボモータ112Aの実回転数(または実位置)を算出し、当該実回転数が目標回転数よりも小さい場合にはサーボモータ112Aの回転数を上げ、当該実回転数が目標回転数よりも大きい場合にはサーボモータ112Aの回転数を下げる。このように、サーボドライバ111Aは、サーボモータ112Aの回転数のフィードバックを逐次的に受けながらサーボモータ112Aの回転数を目標回転数に近付ける。サーボドライバ111Aは、ボールねじ54に接続されるテーブル55(図1参照)をX軸方向に沿って移動し、テーブル55をX軸方向の任意の位置に移動する。   The servo driver 111A sequentially receives an input of a target rotation speed (or a target position) from the control device 101, and controls the servo motor 112A so that the servo motor 112A rotates at the target rotation speed. More specifically, the servo driver 111A calculates the actual rotation speed (or actual position) of the servo motor 112A from the feedback signal of the encoder 113A, and when the actual rotation speed is smaller than the target rotation speed, the servo driver 112A. Is increased, and when the actual rotation speed is larger than the target rotation speed, the rotation speed of the servomotor 112A is decreased. As described above, the servo driver 111A approaches the rotation speed of the servo motor 112A to the target rotation speed while sequentially receiving the feedback of the rotation speed of the servo motor 112A. The servo driver 111A moves the table 55 (see FIG. 1) connected to the ball screw 54 along the X-axis direction, and moves the table 55 to an arbitrary position in the X-axis direction.

同様のモータ制御により、サーボドライバ111Bは、ボールねじ52に接続されるガイド53(図1参照)をY軸方向に沿って移動し、ガイド53上のテーブル55(図1参照)をY軸方向の任意の位置に移動する。同様のモータ制御を行うことにより、サーボドライバ111Cは、ボールねじ25に接続される主軸頭21(図1参照)をZ軸方向の任意の位置に移動する。同様のモータ制御を行うことにより、サーボドライバ111Dは、主軸22の回転数を制御する。   With the same motor control, the servo driver 111B moves the guide 53 (see FIG. 1) connected to the ball screw 52 along the Y-axis direction, and moves the table 55 (see FIG. 1) on the guide 53 in the Y-axis direction. Move to any position. By performing the same motor control, the servo driver 111C moves the spindle head 21 (see FIG. 1) connected to the ball screw 25 to an arbitrary position in the Z-axis direction. By performing the same motor control, the servo driver 111D controls the rotation speed of the main shaft 22.

サーボドライバ111Dがサーボモータ112Dに出力する制御信号(電流値)は、工具負荷の大きさに相関する。そのため、制御装置101は、動力計110の出力値の代わりに、サーボドライバ111Dから出力される制御信号から工具負荷を検知してもよい。典型的には、制御装置101は、サーボドライバ111Dから出力される電流値をサーボモータ112Dの回転数で除算した結果を工具負荷として算出する。このように、工具負荷を検知するための構成には、動力計110やサーボドライバ111Dなど種々の検知部が採用され得る。   The control signal (current value) output from the servo driver 111D to the servomotor 112D correlates with the magnitude of the tool load. Therefore, control device 101 may detect the tool load from the control signal output from servo driver 111D instead of the output value of dynamometer 110. Typically, the control device 101 calculates a result obtained by dividing the current value output from the servo driver 111D by the rotation speed of the servomotor 112D as a tool load. As described above, various detection units such as the dynamometer 110 and the servo driver 111D can be employed in the configuration for detecting the tool load.

記憶装置120は、たとえば、ハードディスクやフラッシュメモリなどの記憶媒体である。記憶装置120は、本実施の形態に従う加工プログラム122、工具32の半径などを規定した工具情報124、および上述の加工履歴情報126(図9参照)などを格納する。加工プログラム122、工具情報124および加工履歴情報126の格納場所は、記憶装置120に限定されず、制御装置101の記憶領域(たとえば、キャッシュ領域など)、ROM102、RAM103、外部機器(たとえば、サーバー)などに格納されていてもよい。   The storage device 120 is, for example, a storage medium such as a hard disk or a flash memory. The storage device 120 stores a machining program 122 according to the present embodiment, tool information 124 defining the radius of the tool 32 and the like, the above-described machining history information 126 (see FIG. 9), and the like. The storage locations of the machining program 122, the tool information 124, and the machining history information 126 are not limited to the storage device 120, but include a storage area (for example, a cache area) of the control device 101, the ROM 102, the RAM 103, and an external device (for example, a server). And so on.

加工プログラム122は、単体のプログラムとしてではなく、任意のプログラムの一部に組み込まれて提供されてもよい。この場合、本実施の形態に従う制御処理は、任意のプログラムと協働して実現される。このような一部のモジュールを含まないプログラムであっても、本実施の形態に従う加工プログラム122の趣旨を逸脱するものではない。さらに、加工プログラム122によって提供される機能の一部または全部は、専用のハードウェアによって実現されてもよい。さらに、少なくとも1つのサーバーが加工プログラム122の処理の一部を実行する所謂クラウドサービスのような形態で工作機械100が構成されてもよい。   The machining program 122 may be provided as a part of an arbitrary program, not as a single program. In this case, the control processing according to the present embodiment is realized in cooperation with an arbitrary program. Even a program that does not include such some modules does not depart from the gist of the machining program 122 according to the present embodiment. Further, some or all of the functions provided by the machining program 122 may be realized by dedicated hardware. Further, the machine tool 100 may be configured in a form such as a so-called cloud service in which at least one server executes a part of the processing of the machining program 122.

<H.まとめ>
以上のように、工作機械100は、工具32がワークWと接触してから非接触状態となるまでの間において、工具負荷の増加度合いが最大となるタイミングT1を特定し、当該タイミングT1を工具32がワークWに接触した瞬間とする。その後、工作機械100は、工具32がワークWと接触してから非接触状態となるまでの間において、工具負荷の減少度合いが最大となるタイミングT2を特定し、当該タイミングT2の所定時間ΔT後であるタイミングT3を工具32がワークWから離れた瞬間とする。そして、工作機械100は、タイミングT1からタイミングT3までの期間を実際の加工時間として算出する。これにより、工作機械100は、実際の加工時間をより正確に算出することができる。
<H. Summary>
As described above, the machine tool 100 specifies the timing T1 at which the degree of increase in the tool load is maximum between the time when the tool 32 comes into contact with the workpiece W and the time when the tool 32 comes into a non-contact state, and sets the timing T1 to the tool T It is assumed that the contact point 32 contacts the workpiece W. Thereafter, the machine tool 100 specifies the timing T2 at which the degree of reduction of the tool load is maximum between the time when the tool 32 comes into contact with the workpiece W and the time when the tool 32 comes into non-contact, and after a predetermined time ΔT of the timing T2. Is the moment when the tool 32 is separated from the workpiece W. Then, the machine tool 100 calculates a period from the timing T1 to the timing T3 as an actual machining time. Thereby, the machine tool 100 can calculate the actual machining time more accurately.

今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。   The embodiments disclosed this time are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

21 主軸頭、22 主軸、23 ハウジング、25,52,54 ボールねじ、30 自動工具交換装置、31 マガジン、32 工具、33 押出し機構、34 工具保持部、35 スプロケット、36 アーム、50 移動機構、51,53 ガイド、55 テーブル、100 工作機械、101 制御装置、102 ROM、103 RAM、104 通信インターフェイス、105 表示インターフェイス、109 入力インターフェイス、110 動力計、111A,111B,111C,111D サーボドライバ、112A,112B,112C,112D サーボモータ、113A,113B,113C,113D エンコーダ、120 記憶装置、122 加工プログラム、124 工具情報、126 加工履歴情報、130 ディスプレイ、131 入力デバイス、152 負荷取得部、154,158 移動平均部、156 変化率算出部、160 加工時間算出部、162 摩耗推定部、164 寿命推定部。   21 spindle head, 22 spindle, 23 housing, 25, 52, 54 ball screw, 30 automatic tool changer, 31 magazine, 32 tools, 33 extrusion mechanism, 34 tool holder, 35 sprocket, 36 arm, 50 moving mechanism, 51 , 53 guide, 55 table, 100 machine tool, 101 controller, 102 ROM, 103 RAM, 104 communication interface, 105 display interface, 109 input interface, 110 dynamometer, 111A, 111B, 111C, 111D servo driver, 112A, 112B , 112C, 112D servo motor, 113A, 113B, 113C, 113D encoder, 120 storage device, 122 machining program, 124 tool information, 126 machining history information, 130 display 131 input device 152 load acquisition unit, 154 and 158 moving average unit, 156 change rate calculating section, 160 processing time calculation unit, 162 the wear estimation unit, 164 life estimator.

Claims (8)

工作機械であって、
ワークを加工するための工具と、
前記工具または前記ワークを回転するための主軸と、
前記工具または前記主軸にかかる負荷を検知するための検知部と、
前記工作機械を制御するための制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記工具が前記ワークと接触してから非接触状態となるまでの間において前記負荷の増加度合いが最大となる第1タイミングを特定し、
前記工具が前記ワークと接触してから非接触状態となるまでの間において前記負荷の減少度合いが最大となる第2タイミングを特定し、
前記第1タイミングから、前記第2タイミングの所定時間後である第3タイミングまでの期間を、前記工具と前記ワークとの接触時間として算出する、工作機械。
A machine tool,
A tool for processing the work,
A spindle for rotating the tool or the work;
A detection unit for detecting a load applied to the tool or the spindle,
A control device for controlling the machine tool,
The control device includes:
The first timing at which the degree of increase in the load is maximum between the time when the tool comes into contact with the work and the time when the tool becomes non-contact is specified,
A second timing at which the degree of decrease in the load is maximum during a period from when the tool comes into contact with the workpiece to when the tool is in a non-contact state,
A machine tool for calculating a period from the first timing to a third timing that is a predetermined time after the second timing as a contact time between the tool and the work.
前記制御装置は、前記工具の半径と、前記工具の移動速度とに基づいて、前記所定時間を算出する、請求項1に記載の工作機械。   The machine tool according to claim 1, wherein the control device calculates the predetermined time based on a radius of the tool and a moving speed of the tool. 前記制御装置は、
前記工具による前記ワークの切込み幅が前記工具の半径よりも大きい場合、前記工具の半径と、前記工具の移動速度とに基づいて、前記所定時間を算出し、
前記切込み幅が前記工具の半径よりも小さい場合、前記工具の半径と、前記工具の移動速度と、前記切込み幅とに基づいて、前記所定時間を算出する、請求項2に記載の工作機械。
The control device includes:
When the cutting width of the workpiece by the tool is larger than the radius of the tool, the predetermined time is calculated based on the radius of the tool and the moving speed of the tool,
The machine tool according to claim 2, wherein when the cut width is smaller than a radius of the tool, the predetermined time is calculated based on the radius of the tool, a moving speed of the tool, and the cut width.
前記制御装置は、前記接触時間の累積値に基づいて、前記工具の摩耗の度合いを推定する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の工作機械。   The machine tool according to any one of claims 1 to 3, wherein the control device estimates the degree of wear of the tool based on the accumulated value of the contact time. 前記制御装置は、前記接触時間の累積値に基づいて、前記工具の寿命に達するまでの残りの加工時間を推定する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の工作機械。   The machine tool according to any one of claims 1 to 4, wherein the control device estimates a remaining machining time until a life of the tool is reached, based on the accumulated value of the contact time. 前記制御装置は、
前記検知部によって順次検出される負荷の移動平均を算出し、
順次算出される前記移動平均の単位時間当たりの変化量を算出し、
順次算出される前記変化量の移動平均を前記増加度合いおよび前記減少度合いの指標として用いる、請求項1〜5のいずれか1項に記載の工作機械。
The control device includes:
Calculating a moving average of the loads sequentially detected by the detection unit,
Calculating the amount of change per unit time of the moving average, which is calculated sequentially,
The machine tool according to any one of claims 1 to 5, wherein a moving average of the sequentially calculated change amounts is used as an index of the increase degree and the decrease degree.
工具とワークとの接触時間を算出する算出方法であって、
前記工具または前記ワークを回転するための主軸を駆動し、前記工具が前記ワークを加工するステップと、
前記工具または前記主軸にかかる負荷を検知するステップと、
前記工具が前記ワークと接触してから非接触状態となるまでの間において前記負荷の増加度合いが最大となる第1タイミングを特定するステップと、
前記工具が前記ワークと接触してから非接触状態となるまでの間において前記負荷の減少度合いが最大となる第2タイミングを特定するステップと、
前記第1タイミングから、前記第2タイミングの所定時間後である第3タイミングまでの期間を、前記工具と前記ワークとの接触時間として算出するステップとを備える、算出方法。
A calculation method for calculating a contact time between a tool and a work,
Driving a spindle for rotating the tool or the work, and the tool processing the work;
Detecting a load on the tool or the spindle;
A step of specifying a first timing at which the degree of increase in the load is maximum between the time when the tool comes into contact with the workpiece and the time when the tool is brought into a non-contact state,
A step of specifying a second timing at which the degree of decrease in the load is maximum between the time when the tool comes into contact with the work and the time when the tool comes into a non-contact state,
Calculating a period from the first timing to a third timing that is a predetermined time after the second timing as a contact time between the tool and the workpiece.
工具とワークとの接触時間を算出する算出プログラムであって、
前記算出プログラムは、工作機械に、
前記工具または前記ワークを回転するための主軸を駆動し、前記工具が前記ワークを加工するステップと、
前記工具または前記主軸にかかる負荷を検知するステップと、
前記工具が前記ワークと接触してから非接触状態となるまでの間において前記負荷の増加度合いが最大となる第1タイミングを特定するステップと、
前記工具が前記ワークと接触してから非接触状態となるまでの間において前記負荷の減少度合いが最大となる第2タイミングを特定するステップと、
前記第1タイミングから、前記第2タイミングの所定時間後である第3タイミングまでの期間を、前記工具と前記ワークとの接触時間として算出するステップとを実行させる、算出プログラム。
A calculation program for calculating a contact time between a tool and a work,
The calculation program is provided for a machine tool,
Driving a spindle for rotating the tool or the work, and the tool processing the work;
Detecting a load on the tool or the spindle;
A step of specifying a first timing at which the degree of increase in the load is maximum between the time when the tool comes into contact with the workpiece and the time when the tool is brought into a non-contact state,
A step of specifying a second timing at which the degree of decrease in the load is maximum between the time when the tool comes into contact with the work and the time when the tool comes into a non-contact state,
Calculating a period from the first timing to a third timing that is a predetermined time after the second timing as a contact time between the tool and the work.
JP2018114330A 2018-06-15 2018-06-15 Machine tool, calculation method, and calculation program Active JP6738859B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018114330A JP6738859B2 (en) 2018-06-15 2018-06-15 Machine tool, calculation method, and calculation program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018114330A JP6738859B2 (en) 2018-06-15 2018-06-15 Machine tool, calculation method, and calculation program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019217560A true JP2019217560A (en) 2019-12-26
JP6738859B2 JP6738859B2 (en) 2020-08-12

Family

ID=69095341

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018114330A Active JP6738859B2 (en) 2018-06-15 2018-06-15 Machine tool, calculation method, and calculation program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6738859B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112571153A (en) * 2019-09-30 2021-03-30 兄弟工业株式会社 Machine tool, method for measuring number of cutting edges, and storage medium
JP2021083979A (en) * 2019-11-29 2021-06-03 株式会社三洋物産 Game machine
JP7233791B1 (en) * 2022-03-24 2023-03-07 国立大学法人東海国立大学機構 Cutting device and positional relationship identification method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57127648A (en) * 1981-01-31 1982-08-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Tool life monitor
JPS6161741A (en) * 1984-08-29 1986-03-29 Yamaoka Seisakusho:Kk Contact detector
JPH01177950A (en) * 1988-01-07 1989-07-14 Nissan Motor Co Ltd Method for detecting wear of cutting tool
WO2014072554A1 (en) * 2012-11-06 2014-05-15 Consejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic) Method and system for monitoring a machining operation in real time
JP2018001288A (en) * 2016-06-28 2018-01-11 ファナック株式会社 Life determination device of cutting tool, life determination method, and program

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57127648A (en) * 1981-01-31 1982-08-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Tool life monitor
JPS6161741A (en) * 1984-08-29 1986-03-29 Yamaoka Seisakusho:Kk Contact detector
JPH01177950A (en) * 1988-01-07 1989-07-14 Nissan Motor Co Ltd Method for detecting wear of cutting tool
WO2014072554A1 (en) * 2012-11-06 2014-05-15 Consejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic) Method and system for monitoring a machining operation in real time
JP2018001288A (en) * 2016-06-28 2018-01-11 ファナック株式会社 Life determination device of cutting tool, life determination method, and program

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112571153A (en) * 2019-09-30 2021-03-30 兄弟工业株式会社 Machine tool, method for measuring number of cutting edges, and storage medium
CN112571153B (en) * 2019-09-30 2022-11-11 兄弟工业株式会社 Machine tool, method for measuring number of cutting edges, and storage medium
JP2021083979A (en) * 2019-11-29 2021-06-03 株式会社三洋物産 Game machine
JP7233791B1 (en) * 2022-03-24 2023-03-07 国立大学法人東海国立大学機構 Cutting device and positional relationship identification method

Also Published As

Publication number Publication date
JP6738859B2 (en) 2020-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6731395B2 (en) Method of calculating the degree of wear of machine tools and tools
JP6738859B2 (en) Machine tool, calculation method, and calculation program
US10698381B2 (en) Numerical control device and numerical control method
JP5411055B2 (en) Tool life detection method and tool life detection device
JP2021070114A (en) Tool wear prediction system
JP2018081487A (en) Machine tool and control method thereof
KR101396689B1 (en) Machine tool
JP2015036833A (en) Interference confirmation device
CN101322084B (en) Method and control device for determination of the time duration before a machine element requires servicing
JP6407810B2 (en) Machining system that adjusts machining tool rotation speed and workpiece feed speed
US10007252B2 (en) Machine tool controller
JP4947534B2 (en) Machine tool and method of operating machine tool
JP6391861B1 (en) Selection device, selection method, and program
JP6731391B2 (en) Machine tool and method of setting cutting conditions
CN104289972A (en) Machine tool and control method for the same
JP4311686B2 (en) Method for processing printed circuit boards
JP6735266B2 (en) Machine tools, machining methods, and machining programs
JP2009142915A (en) Machine tool and machining method using the same
JP6695306B2 (en) Machine tools, machining methods, and machining programs
US20230078825A1 (en) Numerical control device, chip removal system, and chip removal method
JP2021109289A (en) Machine tool, machine tool control method and machine tool control program
JP2012091305A (en) Turning apparatus and turning method
US20200379433A1 (en) Numerical control device and machine tool
JP7057703B2 (en) Machine Tools
JP7058210B2 (en) Machine tools, defect detection methods, and defect detection programs

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190314

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200331

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200519

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200714

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200720

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6738859

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250