JP2970497B2 - 油膜を利用した回転体のａｅ検出方法及びその装置 - Google Patents
油膜を利用した回転体のａｅ検出方法及びその装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転工具等の回転
体と、ＡＥセンサーを取り付けた固定治具との隙間に油
膜を形成介在させ、その油膜を信号伝達媒体としてその
回転体内を伝播するＡＥ信号をより明確に検出する検出
方法及び検出装置に属する。
体と、ＡＥセンサーを取り付けた固定治具との隙間に油
膜を形成介在させ、その油膜を信号伝達媒体としてその
回転体内を伝播するＡＥ信号をより明確に検出する検出
方法及び検出装置に属する。
【０００２】
【従来の技術】切削加工中の工具の状態をリアルタイム
で把握することは、自動化や無人・夜間運転が可能とな
り、生産性を向上させるのに重要な技術となっている。
こうした工具の異常状態の検出方法として、従来より工
作機械の工具の近傍にＡＥセンサーを設け、そこからＡ
Ｅ信号を検出し、その正常時と比較した信号レベルの上
昇に基づいて工具の異常状態を判定していた。なお、Ａ
Ｅとは、アコースティック・エミッション（Ａｃｏｕｓ
ｔｉｃ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）のことで、金属をはじめと
する固体材料が破壊する際、内部に蓄積されていたエネ
ルギーが解放される時に発生する信号で、通常は数十ｋ
Ｈｚ〜数ＭＨｚの超音波領域の信号を対象にしている。
この信号は、金属を削る時や、切削工具が折れた時にも
発生する。
で把握することは、自動化や無人・夜間運転が可能とな
り、生産性を向上させるのに重要な技術となっている。
こうした工具の異常状態の検出方法として、従来より工
作機械の工具の近傍にＡＥセンサーを設け、そこからＡ
Ｅ信号を検出し、その正常時と比較した信号レベルの上
昇に基づいて工具の異常状態を判定していた。なお、Ａ
Ｅとは、アコースティック・エミッション（Ａｃｏｕｓ
ｔｉｃ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）のことで、金属をはじめと
する固体材料が破壊する際、内部に蓄積されていたエネ
ルギーが解放される時に発生する信号で、通常は数十ｋ
Ｈｚ〜数ＭＨｚの超音波領域の信号を対象にしている。
この信号は、金属を削る時や、切削工具が折れた時にも
発生する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、切削加
工の大半を占めているエンドミルやドリル加工において
は、工具が回転体であるため、切削加工点から発生する
ＡＥ信号を直接に検出することは困難であった。そのた
め従来は、静止した主軸頭の外壁にＡＥセンサーを取り
付け、その内部の軸受部に保持された回転工具内を伝播
するＡＥ信号を検出するようにしているが、軸受部での
ＡＥ信号の減衰や軸受部で発生するノイズの影響を受け
て、検出精度を著しく低下させ、満足すべき検出方法と
はなっていなかった。そのため、簡潔かつ適確な検出方
法でもって、軸受部で発生するノイズや軸受部でのＡＥ
信号の減衰などの影響を受けずに、回転工具等の回転体
から発生するＡＥ信号をより明確に検出する方法の実現
が待たれていた。
工の大半を占めているエンドミルやドリル加工において
は、工具が回転体であるため、切削加工点から発生する
ＡＥ信号を直接に検出することは困難であった。そのた
め従来は、静止した主軸頭の外壁にＡＥセンサーを取り
付け、その内部の軸受部に保持された回転工具内を伝播
するＡＥ信号を検出するようにしているが、軸受部での
ＡＥ信号の減衰や軸受部で発生するノイズの影響を受け
て、検出精度を著しく低下させ、満足すべき検出方法と
はなっていなかった。そのため、簡潔かつ適確な検出方
法でもって、軸受部で発生するノイズや軸受部でのＡＥ
信号の減衰などの影響を受けずに、回転工具等の回転体
から発生するＡＥ信号をより明確に検出する方法の実現
が待たれていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題の解
決を目標とするものである。特に、ＡＥ信号は、空気中
では減衰しほとんど伝わらないため、信号が伝播する経
路は固体又は液体中としなければならない。本方式のよ
うに、回転体とセンサ固定治具との隙間に空気が存在す
る場合には、その隙間を埋めるための液体等の信号伝達
媒体が必要となる。本発明者は、ＡＥ信号が油膜内を超
高速で伝播すること、また油膜は水などと違って粘性が
高く回転体表面における付着性が良好であるため、特に
立て型の回転工具等の回転体との隙間に油膜を適確にあ
る程度長時間にわたって形成介在可能であることに着目
し、ＡＥセンサー固定治具、特に好ましくは回転工具ホ
ルダーの一部外形に合わせて半環状に形成したＡＥセン
サー固定治具を、その回転工具ホルダーに近接して取り
付け、その隙間に回転工具ホルダーの下部突縁を利用し
て、油膜を形成介在させ、これを信号伝達媒体として、
その回転工具ホルダー内を伝播するＡＥ信号を検出する
ごとくした油膜を利用した回転工具ホルダーのＡＥ検出
方法及びその装置を提供しようとするものである。 す
なわち、本解決手段は以下に列記するごとくなってい
る。 （１）工作機械の立て型の回転工具において、ＡＥセン
サーを取り付けた固定治具を回転工具ホルダーに近接し
て取り付け、その回転工具ホルダーの下部突縁上方の外
周面に油膜を円筒状に付着させて、固定治具との隙間に
油膜を形成介在させると共に、そのＡＥセンサーをその
油膜に接触させ、その油膜を信号伝達媒体として、切
削、穿孔等の加工点から発生しその回転工具ホルダー内
を伝播するＡＥ信号を検出するごとくしたことを特徴と
する油膜を利用した回転工具のＡＥ検出方法。 （２）工作機械の立て型の回転工具において、ＡＥセン
サーを取付けた固定治具を回転工具ホルダーに近接して
半環状に設け、また、前記の回転工具ホルダーの下部突
縁上方の外周面と固定治具との隙間に油膜を形成介在さ
せるため、上方から油剤を供給し、下方から余分な油剤
を排出する油剤自動供給装置を付設し、かつそのＡＥセ
ンサーの感知部を油膜に接触可能なごとく取り付け、そ
の油膜を信 号伝達媒体として、切削、穿孔等の加工点か
ら発生しその回転工具ホルダー内を伝播するＡＥ信号を
検出するごとくしたことを特徴とする油膜を利用した回
転工具のＡＥ検出装置。 （３）固定治具が無給油軸受材料で構成されてなること
を特徴とする前記（２）項記載の油膜を利用する回転工
具のＡＥ検出装置。
決を目標とするものである。特に、ＡＥ信号は、空気中
では減衰しほとんど伝わらないため、信号が伝播する経
路は固体又は液体中としなければならない。本方式のよ
うに、回転体とセンサ固定治具との隙間に空気が存在す
る場合には、その隙間を埋めるための液体等の信号伝達
媒体が必要となる。本発明者は、ＡＥ信号が油膜内を超
高速で伝播すること、また油膜は水などと違って粘性が
高く回転体表面における付着性が良好であるため、特に
立て型の回転工具等の回転体との隙間に油膜を適確にあ
る程度長時間にわたって形成介在可能であることに着目
し、ＡＥセンサー固定治具、特に好ましくは回転工具ホ
ルダーの一部外形に合わせて半環状に形成したＡＥセン
サー固定治具を、その回転工具ホルダーに近接して取り
付け、その隙間に回転工具ホルダーの下部突縁を利用し
て、油膜を形成介在させ、これを信号伝達媒体として、
その回転工具ホルダー内を伝播するＡＥ信号を検出する
ごとくした油膜を利用した回転工具ホルダーのＡＥ検出
方法及びその装置を提供しようとするものである。 す
なわち、本解決手段は以下に列記するごとくなってい
る。 （１）工作機械の立て型の回転工具において、ＡＥセン
サーを取り付けた固定治具を回転工具ホルダーに近接し
て取り付け、その回転工具ホルダーの下部突縁上方の外
周面に油膜を円筒状に付着させて、固定治具との隙間に
油膜を形成介在させると共に、そのＡＥセンサーをその
油膜に接触させ、その油膜を信号伝達媒体として、切
削、穿孔等の加工点から発生しその回転工具ホルダー内
を伝播するＡＥ信号を検出するごとくしたことを特徴と
する油膜を利用した回転工具のＡＥ検出方法。 （２）工作機械の立て型の回転工具において、ＡＥセン
サーを取付けた固定治具を回転工具ホルダーに近接して
半環状に設け、また、前記の回転工具ホルダーの下部突
縁上方の外周面と固定治具との隙間に油膜を形成介在さ
せるため、上方から油剤を供給し、下方から余分な油剤
を排出する油剤自動供給装置を付設し、かつそのＡＥセ
ンサーの感知部を油膜に接触可能なごとく取り付け、そ
の油膜を信 号伝達媒体として、切削、穿孔等の加工点か
ら発生しその回転工具ホルダー内を伝播するＡＥ信号を
検出するごとくしたことを特徴とする油膜を利用した回
転工具のＡＥ検出装置。 （３）固定治具が無給油軸受材料で構成されてなること
を特徴とする前記（２）項記載の油膜を利用する回転工
具のＡＥ検出装置。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図面に基
づき以下に説明する。図１は本発明のＡＥ検出方法の実
施形態を例示する説明図であり、図２はそのＡ〜Ａ線断
面図で、ＡＥセンサーを取り付けた固定治具の平面図で
ある。図中、１はＡＥセンサー、２は固定治具、３は回
転工具ホルダー、４は主軸頭、５は油剤自動供給装置、
６は切削工具、９は油膜である。エンドミル加工、ドリ
ル加工等の切削加工に使用されるフライス盤、ボール
盤、マシニングセンター等の工作機械の静止した主軸頭
４には、主軸４ａが軸受４ｂによって回転自在に保持さ
れており、その主軸４ａの下端には切削工具６を装着す
る回転工具ホルダー３が一体に連結されている。かくし
て、主軸４ａの回動と共に下端の切削工具６は回動して
テーブル８上に固定された加工ワーク７を切削し、切削
によるＡＥ信号を発生する。なお、Ｍは切削工具６の切
削加工点であり、ＡＥ信号発生点である。
づき以下に説明する。図１は本発明のＡＥ検出方法の実
施形態を例示する説明図であり、図２はそのＡ〜Ａ線断
面図で、ＡＥセンサーを取り付けた固定治具の平面図で
ある。図中、１はＡＥセンサー、２は固定治具、３は回
転工具ホルダー、４は主軸頭、５は油剤自動供給装置、
６は切削工具、９は油膜である。エンドミル加工、ドリ
ル加工等の切削加工に使用されるフライス盤、ボール
盤、マシニングセンター等の工作機械の静止した主軸頭
４には、主軸４ａが軸受４ｂによって回転自在に保持さ
れており、その主軸４ａの下端には切削工具６を装着す
る回転工具ホルダー３が一体に連結されている。かくし
て、主軸４ａの回動と共に下端の切削工具６は回動して
テーブル８上に固定された加工ワーク７を切削し、切削
によるＡＥ信号を発生する。なお、Ｍは切削工具６の切
削加工点であり、ＡＥ信号発生点である。
【０００６】本発明の検出方法は、ＡＥセンサー１を取
り付けた固定治具２を立て型の回転工具ホルダー３に近
接して取り付け、その回転工具ホルダー３と固定治具２
との隙間に油膜９を生成し、そのＡＥセンサーを油膜に
接触させ、その油膜９を信号伝達媒体として、切削加工
によるＡＥ信号発生点Ｍから発生し、その回転工具ホル
ダー３内を伝播するＡＥ信号をより明確に検出するごと
くしたことを特徴とする。そして、その検出方法を実施
するために、下部に突縁を有する立て型の回転工具ホル
ダー３の囲りに近接させ、その対向部２ａを約９０゜の
円弧状とすると共にＬ字状に立上がらせて半環状に形成
したＡＥセンサー固定治具２を、２本の保持棒２ｂ、２
ｂを介し、主軸頭４の下面に垂下して固着する。なお、
固定治具２はホルダー上の切削加工点Ｍからなるべく近
い距離で、かつ該ホルダー３に接触しない程度に近接さ
せることが望ましい。また主軸頭４の側方には、その回
転工具ホルダー３と固定治具２の対向部２ａとの間に形
成された隙間に油膜９を形成介在させるための油剤自動
供給装置５が付設されている。そして固定治具２の対向
部２ａの対向面に対しては、油剤自動供給装置５から上
方の供給パイプ５ａを介して油剤を供給するようにし、
その供給油剤は回転する立て型の回転工具ホルダー３の
対向する外周面にも円筒状に連続付着して固定治具２の
対向部２ａとの隙間を埋め、油膜９を生成する。さらに
固定治具２上には、ＡＥセンサー１がその感知部１ａを
回転工具ホルダー３側に突出させ、前記の生成油膜９に
接触可能なごとく取り付けられている。かくして、切削
加工点Ｍに発生したＡＥ信号は、切削工具６→回転工具
ホルダー３→油膜９→ＡＥセンサー１の経路を経て検出
可能となる。なお、汎用のＡＥセンサーは耐油性が劣る
ため、それを使用する場合は、センサー感知部１ａを耐
油性コーティング樹脂等で被覆して耐油処理を施してお
くことが好ましい。あるいは、センサー感知部１ａを、
固定治具２の対向部２ａの裏面（図２の対向部２ａの右
面）に密接固定しておくことで、ＡＥ信号を間接的に感
知するようにしてもよい。この際は、対向部２ａの右面
側を深く削り込んで、その壁厚を薄くしておき、その削
り込部の奥にＡＥセンサー感知部１ａを密接固定するこ
とが好ましい。
り付けた固定治具２を立て型の回転工具ホルダー３に近
接して取り付け、その回転工具ホルダー３と固定治具２
との隙間に油膜９を生成し、そのＡＥセンサーを油膜に
接触させ、その油膜９を信号伝達媒体として、切削加工
によるＡＥ信号発生点Ｍから発生し、その回転工具ホル
ダー３内を伝播するＡＥ信号をより明確に検出するごと
くしたことを特徴とする。そして、その検出方法を実施
するために、下部に突縁を有する立て型の回転工具ホル
ダー３の囲りに近接させ、その対向部２ａを約９０゜の
円弧状とすると共にＬ字状に立上がらせて半環状に形成
したＡＥセンサー固定治具２を、２本の保持棒２ｂ、２
ｂを介し、主軸頭４の下面に垂下して固着する。なお、
固定治具２はホルダー上の切削加工点Ｍからなるべく近
い距離で、かつ該ホルダー３に接触しない程度に近接さ
せることが望ましい。また主軸頭４の側方には、その回
転工具ホルダー３と固定治具２の対向部２ａとの間に形
成された隙間に油膜９を形成介在させるための油剤自動
供給装置５が付設されている。そして固定治具２の対向
部２ａの対向面に対しては、油剤自動供給装置５から上
方の供給パイプ５ａを介して油剤を供給するようにし、
その供給油剤は回転する立て型の回転工具ホルダー３の
対向する外周面にも円筒状に連続付着して固定治具２の
対向部２ａとの隙間を埋め、油膜９を生成する。さらに
固定治具２上には、ＡＥセンサー１がその感知部１ａを
回転工具ホルダー３側に突出させ、前記の生成油膜９に
接触可能なごとく取り付けられている。かくして、切削
加工点Ｍに発生したＡＥ信号は、切削工具６→回転工具
ホルダー３→油膜９→ＡＥセンサー１の経路を経て検出
可能となる。なお、汎用のＡＥセンサーは耐油性が劣る
ため、それを使用する場合は、センサー感知部１ａを耐
油性コーティング樹脂等で被覆して耐油処理を施してお
くことが好ましい。あるいは、センサー感知部１ａを、
固定治具２の対向部２ａの裏面（図２の対向部２ａの右
面）に密接固定しておくことで、ＡＥ信号を間接的に感
知するようにしてもよい。この際は、対向部２ａの右面
側を深く削り込んで、その壁厚を薄くしておき、その削
り込部の奥にＡＥセンサー感知部１ａを密接固定するこ
とが好ましい。
【０００７】また前記の隙間に対し常時安定した油膜を
生成させるために、固定治具２の対向面には円周方向に
油溝が刻設され、固定治具２の下方には、上方の供給パ
イプ５ａから供給された余分な油剤を排出するための排
出口及び排出パイプ５ｂが配設されている。固定治具２
の対向部２ａには、無給油軸受材料（例えば、「ターカ
イトＡ」（商品名：Ｗ．Ｓ．シャムバン社（米国）製の
ポリテトラフロロエチレン樹脂系低摩擦係数の耐摩耗性
材料））が使用される。また、油膜９を生成するための
供給油剤は粘性の比較的高い油剤（例えば、潤滑油「ダ
フニーメカニックオイル２２０」（商品名：出光興産社
製の粘度ＩＳＯ ＶＧ２２０）の工業用潤滑油）が使用
される。油剤の粘度は、ＩＳＯ ＶＧ４６〜３２０が好
ましい。また、工作機械に本発明の油膜を利用したＡＥ
検出装置を取り付ける場合は切削工具６の摩耗、欠損等
による自動工具交換が可能な構成であることが必要であ
り、例えば、ＡＥセンサー固定治具２を工具ホルダーの
自動工具交換装置（ＡＴＣ）アームつかみ部に近接させ
て取り付けることとなるが、そのＡＴＣアーム旋回域に
干渉しない位置に取り付けることが必要である。
生成させるために、固定治具２の対向面には円周方向に
油溝が刻設され、固定治具２の下方には、上方の供給パ
イプ５ａから供給された余分な油剤を排出するための排
出口及び排出パイプ５ｂが配設されている。固定治具２
の対向部２ａには、無給油軸受材料（例えば、「ターカ
イトＡ」（商品名：Ｗ．Ｓ．シャムバン社（米国）製の
ポリテトラフロロエチレン樹脂系低摩擦係数の耐摩耗性
材料））が使用される。また、油膜９を生成するための
供給油剤は粘性の比較的高い油剤（例えば、潤滑油「ダ
フニーメカニックオイル２２０」（商品名：出光興産社
製の粘度ＩＳＯ ＶＧ２２０）の工業用潤滑油）が使用
される。油剤の粘度は、ＩＳＯ ＶＧ４６〜３２０が好
ましい。また、工作機械に本発明の油膜を利用したＡＥ
検出装置を取り付ける場合は切削工具６の摩耗、欠損等
による自動工具交換が可能な構成であることが必要であ
り、例えば、ＡＥセンサー固定治具２を工具ホルダーの
自動工具交換装置（ＡＴＣ）アームつかみ部に近接させ
て取り付けることとなるが、そのＡＴＣアーム旋回域に
干渉しない位置に取り付けることが必要である。
【０００８】
【実施例】本発明の油膜を利用したＡＥ検出方法の有効
性を確認するため、エンドミルを用いた切削加工での工
具損傷を検出する実験を行ったが、図３は本検出方法の
実験例の実験方法を説明するブロック図、図４は本実験
におけるＡＥセンサーの３ケ所の取り付け位置を示す説
明図、図５は本実験結果の１パスあたりの平均ＡＥイベ
ント総数と逃げ面摩耗幅との関係を示すグラフ図、図６
は切削工具の逃げ面摩耗幅の説明図である。本実験の切
削加工は１０ｍｍ径の高速度鋼エンドミルを切削工具と
した、Ｓ５０Ｃ材の側面加工であるが、本実験では、予
め新品、逃げ面摩耗幅６ｂ（図６）が０．０９ｍｍ、
０．１７ｍｍ、０．３１ｍｍの４本のエンドミルを用意
しておき、それぞれのエンドミルで３パス（１パスは１
２０ｍｍ）の側面加工を行い、そのとき発信されたＡＥ
信号を図４のごとく、本発明の検出方法によるＡＥセン
サー１、主軸頭の外面に取り付けたＡＥセンサー１ｂ、
テーブルの表面に取り付けたＡＥセンサー１Ｃの３ケ所
のＡＥセンサーで受信し、分析装置へ送信するようにし
た。分析装置ではそのＡＥ信号を増幅検波してコンパレ
ータに出力し、コンパレータには所定のしきい値レベル
が設定されていて、このしきい値レベルを越える出力信
号をカウントするようにし、その結果より１パス当たり
の平均ＡＥイベント総数を求めた。
性を確認するため、エンドミルを用いた切削加工での工
具損傷を検出する実験を行ったが、図３は本検出方法の
実験例の実験方法を説明するブロック図、図４は本実験
におけるＡＥセンサーの３ケ所の取り付け位置を示す説
明図、図５は本実験結果の１パスあたりの平均ＡＥイベ
ント総数と逃げ面摩耗幅との関係を示すグラフ図、図６
は切削工具の逃げ面摩耗幅の説明図である。本実験の切
削加工は１０ｍｍ径の高速度鋼エンドミルを切削工具と
した、Ｓ５０Ｃ材の側面加工であるが、本実験では、予
め新品、逃げ面摩耗幅６ｂ（図６）が０．０９ｍｍ、
０．１７ｍｍ、０．３１ｍｍの４本のエンドミルを用意
しておき、それぞれのエンドミルで３パス（１パスは１
２０ｍｍ）の側面加工を行い、そのとき発信されたＡＥ
信号を図４のごとく、本発明の検出方法によるＡＥセン
サー１、主軸頭の外面に取り付けたＡＥセンサー１ｂ、
テーブルの表面に取り付けたＡＥセンサー１Ｃの３ケ所
のＡＥセンサーで受信し、分析装置へ送信するようにし
た。分析装置ではそのＡＥ信号を増幅検波してコンパレ
ータに出力し、コンパレータには所定のしきい値レベル
が設定されていて、このしきい値レベルを越える出力信
号をカウントするようにし、その結果より１パス当たり
の平均ＡＥイベント総数を求めた。
【０００９】前記の逃げ面摩耗幅６ｂは切削工具の切れ
刃の逃げ面６ａ（図６）にできる摩耗の幅であって、一
般に工具寿命の基準値として用いられているが、本実験
においても逃げ面摩耗幅の増大と共にＡＥイベント総数
が多く検出されていて、そのことを裏付けている。本実
験の結果を図５にグラフ図示しているが、本発明のＡＥ
検出方法が主軸頭、テーブルにＡＥセンサーを取り付け
た場合と比べて、ＡＥ出力が大きく、かつしきい値レベ
ルを大きく設定しているにもかかわらずＡＥイベント総
数が多く検出されており、切削工具の摩耗進行状態をよ
り明確に判断可能なことを確認できた。またこのことか
ら、本発明の検出方法を切削工具の状態監視システムに
組み込み、十分活用することが可能となることを証明で
きた。
刃の逃げ面６ａ（図６）にできる摩耗の幅であって、一
般に工具寿命の基準値として用いられているが、本実験
においても逃げ面摩耗幅の増大と共にＡＥイベント総数
が多く検出されていて、そのことを裏付けている。本実
験の結果を図５にグラフ図示しているが、本発明のＡＥ
検出方法が主軸頭、テーブルにＡＥセンサーを取り付け
た場合と比べて、ＡＥ出力が大きく、かつしきい値レベ
ルを大きく設定しているにもかかわらずＡＥイベント総
数が多く検出されており、切削工具の摩耗進行状態をよ
り明確に判断可能なことを確認できた。またこのことか
ら、本発明の検出方法を切削工具の状態監視システムに
組み込み、十分活用することが可能となることを証明で
きた。
【００１０】
【発明の効果】以上に詳述したところから明らかなよう
に、本発明によれば、下部に突縁を有する立て型の回転
工具ホルダーとＡＥセンサーを取り付けた固定治具の隙
間に油膜を適確にかつある程度長時間にわたって形成介
在可能であるので、安定、確実なＡＥ信号の検出が可能
となる。また、本発明によれば、切削加工点の近傍から
ノイズの影響を受けず直接ＡＥ信号を検出でき、より信
頼性ある工具損傷検出が可能となるのみならず、さまざ
まな加工方法（エンドミル加工、ドリル加工、乾式、湿
式加工など）における工具損傷の検出が可能となり、実
用的かつ、信頼性の高いインプロセスでの工具状態監視
システムを確立できる。さらに、本発明装置は油剤を油
膜形成のみ使用し、また、余分な油剤を排出する機能を
有することで、あらゆる切削環境（乾式、湿式）に対応
できる。
に、本発明によれば、下部に突縁を有する立て型の回転
工具ホルダーとＡＥセンサーを取り付けた固定治具の隙
間に油膜を適確にかつある程度長時間にわたって形成介
在可能であるので、安定、確実なＡＥ信号の検出が可能
となる。また、本発明によれば、切削加工点の近傍から
ノイズの影響を受けず直接ＡＥ信号を検出でき、より信
頼性ある工具損傷検出が可能となるのみならず、さまざ
まな加工方法（エンドミル加工、ドリル加工、乾式、湿
式加工など）における工具損傷の検出が可能となり、実
用的かつ、信頼性の高いインプロセスでの工具状態監視
システムを確立できる。さらに、本発明装置は油剤を油
膜形成のみ使用し、また、余分な油剤を排出する機能を
有することで、あらゆる切削環境（乾式、湿式）に対応
できる。
【図１】本発明のＡＥ検出方法の実施形態を例示する説
明図である。
明図である。
【図２】図１のＡ〜Ａ線断面図で、ＡＥセンサーを取り
付けた固定治具の平面図である。
付けた固定治具の平面図である。
【図３】本検出方法の実験例の実験方法を説明するブロ
ック図である。
ック図である。
【図４】本実験によるＡＥセンサーの３ケ所の取り付け
位置を示す説明図である。
位置を示す説明図である。
【図５】本実験結果の１パスあたりの平均ＡＥイベント
総数と逃げ面摩耗幅との関係を示すグラフ図である。
総数と逃げ面摩耗幅との関係を示すグラフ図である。
【図６】切削工具の逃げ面摩耗幅の説明図である。
１ ＡＥセンサー １ａ 感知部 １ｂ 主軸頭の外壁に取り付けたＡＥセンサー １ｃ テーブルの表面に取り付けたＡＥセンサー ２ 固定治具 ２ａ 対向部 ２ｂ 保持棒 ３ 回転工
具ホルダー ４ 主軸頭 ４ａ 主軸 ４ｂ 軸受 ５ 油剤自
動供給装置 ５ａ 供給パイプ ５ｂ 排出パ
イプ ６ 切削工具 ６ａ 逃げ面 ６ｂ 逃げ面摩耗幅 ７ 加工ワ
ーク ８ テーブル ９ 油膜 Ｍ 切削加工点
具ホルダー ４ 主軸頭 ４ａ 主軸 ４ｂ 軸受 ５ 油剤自
動供給装置 ５ａ 供給パイプ ５ｂ 排出パ
イプ ６ 切削工具 ６ａ 逃げ面 ６ｂ 逃げ面摩耗幅 ７ 加工ワ
ーク ８ テーブル ９ 油膜 Ｍ 切削加工点
Claims (3)
- 【請求項１】工作機械の立て型の回転工具において、Ａ
Ｅセンサーを取り付けた固定治具を回転工具ホルダーに
近接して取り付け、その回転工具ホルダーの下部突縁上
方の外周面に油膜を円筒状に付着させて、固定治具との
隙間に油膜を形成介在させると共に、そのＡＥセンサー
をその油膜に接触させ、その油膜を信号伝達媒体とし
て、切削、穿孔等の加工点から発生しその回転工具ホル
ダー内を伝播するＡＥ信号を検出するごとくしたことを
特徴とする油膜を利用した回転工具のＡＥ検出方法。 - 【請求項２】工作機械の立て型の回転工具において、Ａ
Ｅセンサーを取付けた固定治具を回転工具ホルダーに近
接して半環状に設け、また、前記の回転工具ホルダーの
下部突縁上方の外周面と固定治具との隙間に油膜を形成
介在させるため、上方から油剤を供給し、下方から余分
な油剤を排出する油剤自動供給装置を付設し、かつその
ＡＥセンサーの感知部を油膜に接触可能なごとく取り付
け、その油膜を信号伝達媒体として、切削、穿孔等の加
工点から発生しその回転工具ホルダー内を伝播するＡＥ
信号を検出するごとくしたことを特徴とする油膜を利用
した回転工具のＡＥ検出装置。 - 【請求項３】固定治具が無給油軸受材料で構成されてな
ることを特徴とする請求項２記載の油膜を利用する回転
工具のＡＥ検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7276630A JP2970497B2 (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 油膜を利用した回転体のａｅ検出方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7276630A JP2970497B2 (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 油膜を利用した回転体のａｅ検出方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0994736A JPH0994736A (ja) | 1997-04-08 |
| JP2970497B2 true JP2970497B2 (ja) | 1999-11-02 |
Family
ID=17572127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7276630A Expired - Fee Related JP2970497B2 (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 油膜を利用した回転体のａｅ検出方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2970497B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114633153B (zh) * | 2022-04-14 | 2023-02-28 | 江苏财经职业技术学院 | 一种机床刀具磨损快速检测装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0543051U (ja) * | 1991-11-15 | 1993-06-11 | 三菱重工業株式会社 | 異常回転音響検出装置 |
-
1995
- 1995-09-29 JP JP7276630A patent/JP2970497B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0994736A (ja) | 1997-04-08 |
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