JP3436899B2 - 工具異常検出装置及びこれを備えた数値制御装置 - Google Patents

工具異常検出装置及びこれを備えた数値制御装置

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    • Y10T408/13—Cutting by use of rotating axially moving tool with randomly-actuated stopping means
    • Y10T408/14—Responsive to condition of Tool or tool-drive

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械における
加工で使用される工具について、その摩耗限界など、工
具の異常状態を検出する工具異常検出装置、並びにこの
工具異常検出装置を備えた数値制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】上記加工で使用される工具は加工時間の
経過とともに刃先が摩耗して切削抵抗が増加し、最終的
には折損に至る。また、摩耗が進むと加工精度が悪化
し、ワークに求められる所定の加工精度を維持すること
ができない。
【０００３】一方、現在では無人加工や長時間の自動加
工がごく当たり前のこととして行われており、これに応
じ、摩耗限界など工具の異常状態を自動的に検出し得る
装置が求められていた。そこで、従来、特開平１１−５
８１１３号公報に開示されるような工具摩耗監視装置な
どが開発されている。
【０００４】この工具摩耗監視装置は、主軸モータの負
荷電流から主軸モータに作用するトルク負荷を検出する
一方、送り軸モータの負荷電流から送り軸モータに作用
するスラスト負荷を検出し、検出された最大トルク負荷
としきい値として設定された警告トルク負荷とを表示手
段により比較表示するとともに、検出された最大スラス
ト負荷と同じくしきい値として設定された警告スラスト
負荷とを表示手段により比較表示して、オペレータに工
具摩耗が限界となったかどうかを認識せしめるというも
のである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した工
具摩耗監視装置には次のような問題があった。即ち、上
述した主軸モータの負荷電流から検出されるトルク負荷
や、送り軸モータの負荷電流から検出されるスラスト負
荷は、送り軸の送り速度に応じて変化するものであり、
送り速度が低い加工の場合には工具の摩耗が限界に至っ
た段階においても、そのトルク負荷やスラスト負荷は比
較的低く、逆に送り速度が高い加工の場合には工具摩耗
が初期段階であってもトルク負荷やスラスト負荷は比較
的高く、このために上記警告トルク負荷や警告スラスト
負荷を一律に設定できないのである。したがって、上述
した工具摩耗監視装置においては、送り速度毎にこれに
応じた警告トルク負荷や警告スラスト負荷を設定しなけ
ればならないという煩わしさを生じていた。
【０００６】また、最近では、工作機械の主軸や送り駆
動系の高速，高加速度化が進み、かかる高速，高加速度
化した工作機械を用いて、安全且つ高能率な高速切削を
行うべく、適応制御により送り駆動系の作動が制御され
るようになってきている。この適応制御は、主軸駆動系
や送り駆動系に作用する切削負荷を監視し、この切削負
荷が、主軸駆動系や送り駆動系が最適な能力を発揮する
ように設定された目標切削負荷となるように、送り駆動
系の送り速度を徐々に高めていくというものである。こ
の適応制御によって送り駆動系の送り速度を徐々に高く
していき、ドリル加工を行ったときの切削負荷（スラス
ト負荷）の変化を図６に示す。尚、工具には直径８．５
ｍｍのオイルホール付きコーティング超硬ソリッドドリ
ル（住友電工製ＭＤＷ０８５ＭＨＫ）を用い、切削速度
を１５０ｍ／ｍｉｎとし、ＦＣ２５０を被削材として深
さ２５．５ｍｍの穴加工を行った。
【０００７】図６において、１番目の山は送り速度を
０．２ｍｍ／ｒｅｖとし、２番目の山は送り速度を０．
２５ｍｍ／ｒｅｖとし、３番目の山は送り速度を０．３
ｍｍ／ｒｅｖとし、４番目の山は送り速度を０．３５ｍ
ｍ／ｒｅｖとし、５番目の山は送り速度を０．４ｍｍ／
ｒｅｖとしたときの切削負荷をそれぞれ示している。
尚、図中のラインＡは適応制御の目標値として設定され
た切削負荷であり、ラインＢは工具折損などの異常を検
出すべく設定された切削負荷の下限値である。
【０００８】この図に示されるように、送り速度が０．
２ｍｍ／ｒｅｖのときの切削負荷は１０００Ｎであり、
送り速度が０．４ｍｍ／ｒｅｖのときの切削負荷は１８
００Ｎであり、送り速度が２倍になると切削負荷は約
１．８倍にもなる。したがって、仮に、工具寿命（摩耗
による寿命）に至った工具で、送り速度を０．２ｍｍ／
ｒｅｖとして加工したときの切削負荷が１５００Ｎであ
るとした場合、この１５００Ｎをしきい値として工具寿
命を判断すると、切削負荷が１８００Ｎとなるような送
り速度０．４ｍｍ／ｒｅｖでの加工を行うことができな
い、換言すれば適応制御による加工を行うことができな
いという問題を生じる。逆に、工具寿命に至った工具
で、送り速度を０．４ｍｍ／ｒｅｖとして加工したとき
の切削負荷が２５００Ｎであるとした場合に、この２５
００Ｎをしきい値として工具寿命を判断すると、送り速
度を０．２ｍｍ／ｒｅｖとした加工では工具寿命を超え
て加工が行われ工具が折損に至ることもあり得る。この
ように、適応制御を行った場合には、一律に設定したし
きい値を用いては工具寿命を判断できないのである。
【０００９】本発明は以上の実情に鑑みなされたもので
あって、送り速度が刻々変化する加工、特に適応制御の
下で加工を行う場合にも、切削負荷に関して一定に設定
されたしきい値でもって工具異常を判別することができ
る工具異常検出装置及びこれを備えた数値制御装置の提
供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段及びその効果】上記目的を
達成するための本発明の請求項１に係る発明は、工作機
械における加工で使用される工具の異常を検出する装置
であって、前記工作機械の送り駆動系に出力される駆動
電流及び／又は主軸系に出力される駆動電流を基に切削
負荷を検出する切削負荷検出手段と、新品の工具を用
い、送り速度を変化させてワークを加工することによっ
て、予め得られた送り速度と切削負荷との関係から、前
記送り駆動系の送り速度を基に、該送り速度に依存した
負荷成分である送り負荷を推定する送り負荷推定手段
と、前記切削負荷検出手段により検出された切削負荷デ
ータから前記送り負荷推定手段により推定された送り負
荷データを除去して工具摩耗に依存した負荷成分である
工具負荷を抽出する工具負荷検出手段と、該工具負荷検
出手段により抽出された負荷データを基に前記工具が異
常であるか否かを判定する異常判定手段とを設けて構成
したことを特徴とする。
【００１１】この発明によると、工作機械の送り駆動系
に出力される駆動電流及び／又は主軸系に出力される駆
動電流を基に切削負荷（切削総負荷）が検出される一
方、新品の工具を用い、送り速度を変化させてワークを
加工することによって、予め得られた送り速度と切削負
荷との関係から、送り駆動系の送り速度に依存した負荷
成分である送り負荷が推定される。そして、検出された
前記切削総負荷から前記推定送り負荷が除去されて工具
摩耗に依存した負荷成分（工具負荷）が抽出され、抽出
された工具負荷を予め設定されたしきい値と比較するな
どして、前記工具が異常であるか否かが判定される。
【００１２】このように、この発明によれば、切削総負
荷から送り駆動系の送り速度に依存した負荷成分である
送り負荷を除去して、工具摩耗に依存した負荷成分を抽
出した後、抽出された工具負荷を基に工具の寿命を判定
するようにしているので、送り駆動系の送り速度が刻々
変化するような加工を行う場合にも、一定に設定された
しきい値でもって上記工具寿命を判定することができ
る。したがって、送り速度が変わる度に判定用のしきい
値の設定を変えなければならないといった従来装置にお
けるような煩わしさを解消することができる。
【００１３】上記工具寿命の判定基礎となるデータは上
記請求項１の発明における工具負荷に限られず、請求項
２に係る発明のように、これを基にして更に工具摩耗度
合いを算出し、この工具摩耗度を基礎に工具寿命を判定
するようにしても良い。ここに、請求項２に係る発明
は、上記請求項１に係る発明の構成に加え、工具の新品
時における前記切削負荷と、前記工具負荷検出手段によ
って抽出された工具負荷との比をとって、前記工具の摩
耗度合いを算出する摩耗度算出手段を更に設け、前記異
常判定手段を、前記摩耗度算出手段により算出された摩
耗度を基に前記工具が異常であるか否かを判定するよう
に構成してなるものである。上記請求項１の発明におけ
る工具負荷には前記送り速度に関わる成分が含まれてい
るが、新品工具の切削負荷と、所定時間加工後の工具負
荷との比をとった工具摩耗度には、送り速度に関わる成
分が含まれておらず、したがって、工具寿命をより正確
に判断することが可能となる。
【００１４】上述した請求項１又は請求項２に係る各発
明は、送り駆動系の送り速度に影響されず、一定に設定
したしきい値で工具異常を判定することができることか
ら、特に、請求項３の発明に係る数値制御装置のような
切削負荷に応じて送り駆動系の送り速度を変化させる適
応制御の下で、大きな効果が奏される。ここに、請求項
３に係る発明は、工作機械の送り駆動系及び主軸系を数
値制御する数値制御装置であって、前記請求項１又は２
記載のいずれかの工具異常検出装置を備え、更に、前記
切削負荷検出手段により検出された切削負荷を基に、該
切削負荷に応じて前記送り駆動系の送り速度を増速又は
減速させる適応制御手段を備えてなるものである。
【００１５】尚、上記各発明において異常を検出するが
できる工具には、マシニングセンタの主軸に装着されて
加工に用いられるものの他、複合加工旋盤における回転
工具や旋削に用いられる工具など、およそ工作機械で使
用される全ての工具が含まれる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施形態
について添付図面に基づき説明する。図１は、本発明の
一実施形態に係る数値制御装置の概略構成を示すブロッ
ク図である。尚、本例では、ドリル加工における工具の
異常検出を可能とした数値制御装置を例示している。
【００１７】図１に示すように、本例の数値制御装置１
は、その主だった構成として、加工プログラム記憶部
２，プログラム解析部３，分配指令生成部４，送り駆動
制御部５，主軸駆動制御部６，適応制御手段７及び工具
異常検出手段１０などを備えており、更に、適応制御手
段７は切削負荷検出部８及び適応制御部９からなり、工
具異常検出手段１０は、適応制御手段７とその構成を共
有する切削負荷検出部８、並びに送り負荷推定部１２，
工具負荷検出部１１及び異常判定部１３からなる。以
下、各部の詳細について説明する。尚、図中、１４は工
作機械の送り駆動系、１５は主軸駆動系、１６はＣＲＴ
などの表示手段である。
【００１８】前記加工プログラム記憶部２は予め作成さ
れた加工プログラムを格納する機能部であり、プログラ
ム解析部３は加工プログラム記憶部２に格納された加工
プログラムを解析して加工プログラム中の主軸回転や送
り駆動系の適応制御指令，送り速度，移動位置などに関
する指令を抽出し、主軸回転に関する指令を主軸駆動制
御部６に送信し、送り駆動系１４の送り速度や移動位置
に関する指令を分配指令生成部４に送信し、適応制御に
関する指令を適応制御部９に送信する。
【００１９】そして、主軸駆動制御部６は受信した信号
にしたがって生成した駆動電流を主軸駆動系１５に出力
し、当該主軸駆動系１５の作動を制御する。一方、分配
指令生成部４は受信した信号を基に予め定められた時定
数を加味して送り駆動系１４の時間あたりの移動目標位
置（動作指令信号）を生成し、これを送り駆動制御部５
に逐次送信する。送り駆動制御部５は、まず、受信した
移動目標位置と送り駆動系１４からフィードバックされ
る現在位置信号との偏差に位置ループゲインを乗じて速
度指令信号を生成し、次いで生成した速度指令信号と送
り駆動系１４からフィードバックされる現在速度信号と
の偏差に速度ループゲインを乗じて電流指令信号を生成
した後、生成した電流指令信号と送り駆動系１４からフ
ィードバックされる現在駆動電流信号との偏差に電流ル
ープゲインを乗じて得られる駆動指令信号に応じた駆動
電流を送り駆動系１４に出力し、当該送り駆動系１４の
作動を制御する。尚、図１には、一つの送り駆動系につ
いて図示しているが、マシニングセンタなどの工作機械
は通常、複数の送り駆動系１４を備えており、それに応
じた分配指令生成部４及び送り駆動制御部５がそれぞれ
設けられている。
【００２０】前記切削負荷検出部８は、送り駆動制御部
５から送り駆動系１４に出力される駆動電流から切削負
荷（スラスト負荷であり、切削総負荷である）を算出す
る処理部であり、具体的には駆動電流に予め設定された
定数を乗じて前記切削負荷を算出する。前記適応制御部
９は、前記プログラム解析部３から適応制御開始指令を
受信して適応制御の処理を開始し、前記切削負荷検出部
８により検出された切削負荷が、予め設定された目標切
削負荷となるように、送り駆動系１４の送り速度を段階
的に高めるべく分配指令生成部４に指令を出力する一
方、プログラム解析部３から適応制御終了指令を受信し
て当該処理を終了する。
【００２１】前記送り負荷推定部１２は、前記分配指令
生成部４から送り駆動系１４の送り速度に関する情報を
得て、前記切削総負荷に占められる送り負荷（送り駆動
系１４の送りに依存した負荷）を推定する処理部であ
り、経験的手法によって予め求められた送り速度と送り
負荷との関係から、前記送り負荷を算出する。具体的に
は、まず、新品の工具を用いてワークを加工し、その際
の送り速度を変化させ、上記切削負荷検出部８における
と同様の処理を行って送り速度と送り負荷との関係式を
算出した。このように新品の工具を用いることで、工具
摩耗に依存した負荷成分を含まない純粋な送り負荷のみ
を得ることができる。
【００２２】工具に直径８．５ｍｍのオイルホール付き
コーティング超硬ソリッドドリル（住友電工製ＭＤＷ０
８５ＭＨＫ）の新品を用い、切削速度を１００，１２
５，１５０，１７５，２００ｍ／ｍｉｎと変化させ、送
り量を０．２，０．２５，０．３，０．３５，０．４と
変化させ、ＦＣ２５０を被削材として深さ２５．５ｍｍ
の穴加工を行った際に検出された切削負荷を図２に示
す。そして、本例では得られたデータから切削負荷と送
り速度との関係式を算出したところ、次式で表せること
が判明した。 Ｆｎｅｗ＝３１０１．２×ｆ０．６８６１ 尚、Ｆｎｅｗは新品工具を用いて加工したときの切削負
荷（Ｎ）、ｆは送り駆動系１４の送り速度（ｍｍ／ｒｅ
ｖ）である。
【００２３】前記送り負荷推定部１２は、このようにし
て求められた送り速度と切削負荷との関係式と、前記分
配指令生成部４から得た送り速度データとを用いて前記
送り負荷を算出する。
【００２４】前記工具負荷検出部１１は、前記切削負荷
検出部８により検出された切削総負荷データ及び前記送
り負荷推定部１２により算出された送り負荷データの双
方を受信して、前記切削総負荷から送り負荷を減算し、
工具摩耗に依存した負荷成分である工具負荷を算出する
処理部である。このようにして算出された工具負荷の一
例を図３に示す。図中、Ｃ部は適応制御によって変動す
る切削総負荷を示すデータ群であり、Ｄ部は切削総負荷
から送り負荷（上式により算出された送り負荷）を減算
して得られた工具負荷を示すデータ群である。
【００２５】尚、図３に示したデータは、工具に直径
８．５ｍｍのオイルホール付きコーティング超硬ソリッ
ドドリル（住友電工製ＭＤＷ０８５ＭＨＫ）を用い、切
削速度を１５０ｍ／ｍｉｎとし、ＦＣ２５０を被削材と
して深さ２５．５ｍｍの穴加工を行った２０００個目の
穴加工時のものである。また、前記Ｃ部及びＤ部におい
て、１番目の山は送り速度を０．２ｍｍ／ｒｅｖとし、
２番目の山は送り速度を０．２５ｍｍ／ｒｅｖとし、３
番目の山は送り速度を０．３ｍｍ／ｒｅｖとし、４番目
の山は送り速度を０．３５ｍｍ／ｒｅｖとし、５番目の
山は送り速度を０．４ｍｍ／ｒｅｖとしたときの負荷を
示している。
【００２６】また、前記異常判定部１３は、前記工具負
荷検出部１１によって検出された工具負荷データを受信
し、受信した工具負荷データと予め設定された限界工具
負荷データとを比較して、工具負荷データが限界工具負
荷データを超えたときに工具異常と判定する処理を行
う。そして、工具が異常であると判定された場合、異常
判定部１３は表示手段１６に当該情報を送信して、これ
に工具異常のアラームを表示せしめ、オペレータに警告
する。
【００２７】以上の構成を備えた本例の数値制御装置１
によると、切削負荷検出部８により検出された切削負荷
に応じて送り駆動系１４の送り速度を徐々に増速させる
適応制御が、適応制御部９によって実行される一方、送
り速度に応じた送り負荷が送り負荷推定部１２によって
算出され、更に、工具負荷検出部１１において、前記切
削負荷検出部８により検出された切削総負荷から前記送
り負荷推定部１２により算出された送り負荷が減算さ
れ、工具摩耗に依存した工具負荷が算出される。そし
て、異常判定部１３において、前記算出された工具負荷
と予め設定された限界工具負荷とが比較され、工具負荷
が限界工具負荷を超えたときに、工具が異常であると判
定される。
【００２８】このように、本例の数値制御装置１によれ
ば、切削負荷検出部８によって検出された切削総負荷か
ら送り駆動系１４の送り速度に依存した負荷成分である
送り負荷を除去して、工具摩耗に依存した負荷成分を抽
出した後、抽出された工具負荷を基にして工具の寿命を
判定するようにしているので、送り駆動系１４の送り速
度を刻々変化させる適応制御下における加工であって
も、一定に設定されたしきい値でもって上記工具寿命を
判定することができ、かかる判定処理を平易な手法を用
いて行うことができる。したがって、送り速度が変わる
度に判定用のしきい値の設定を変えなければならないと
いった従来装置におけるような煩わしさを解消すること
ができる。
【００２９】以上、本発明の具体的な実施形態について
説明したが、本発明の採り得る態様がこれに限定される
ものでないことは言うまでもない。例えば、上例では、
送り駆動制御部５から送り駆動系に出力される駆動電流
を基に切削負荷（切削スラスト）を検出するように構成
したが、これに代えて、前記主軸駆動制御部６から主軸
駆動系１５に出力される駆動電流を基に切削負荷（切削
トルク）を検出するように構成しても良く、更に、これ
ら切削トルク及び切削スラストの双方から切削負荷を評
価するように構成しても良い。
【００３０】また、上述の例では、切削総負荷から送り
負荷を減算することによって得られた工具負荷を基に工
具の寿命を判定するように構成したが、かかる工具負荷
から工具の摩耗度を算出し、算出された摩耗度を基に工
具寿命を判定するように構成しても良い。かかる摩耗度
を基に工具寿命を判定するべく構成された数値制御装置
の概要を図４に示す。
【００３１】同図に示すように、この数値制御装置２０
は、図１に示した数値制御装置１の構成に摩耗度算出部
１７を設けた構成を備えるものである。したがって、同
一の構成部分については同一の符号を付してその詳しい
説明を省略する。尚、図中、２１はこの摩耗度算出部１
７を備えた工具異常検出手段である。
【００３２】ところで、一般に、前記切削総負荷は、こ
れを次式によって算出できることが知られている。即
ち、 Ｆ＝Ｋｆ×（１＋Ｗｆ）×ｆｄｆｆ×Ｄｄｆｄ である。尚、Ｆは切削総負荷（Ｎ）、Ｋｆはワークと工
具の組合せで決まるスラスト定数、Ｗｆは工具摩耗度、
ｆは主軸１回転あたりの送り駆動系１４の送り量（ｍｍ
／ｒｅｖ）、Ｄはドリルの直径（ｍｍ）、ｄｆｆはｆに
対する指数、ｄｆｄはＤに対する指数である。
【００３３】そして、工具が新品のときＷｆは０である
から、その切削総負荷Ｆｎｅｗはこれを次式により表わ
すことができる。即ち、 Ｆｎｅｗ＝Ｋｆ×ｆｄｆｆ×Ｄｄｆｄ である。よって、上記Ｆは、 Ｆ＝（１＋Ｗｆ）×Ｆｎｅｗ と表わすことができ、（Ｆ−Ｆｎｅｗ）は上述した工具
負荷であるからこれをＦｉとすると、摩耗度Ｗｆは次式
によりこれを表すことができる。即ち、 Ｗｆ＝Ｆｉ／Ｆｎｅｗ である。
【００３４】前記摩耗度算出部１７は、工具負荷データ
Ｆｉを前記工具負荷検出部１１から受信する一方、送り
速度に応じたＦｎｅｗの値を前記送り負荷推定部１２か
ら受信するように構成されており、前記工具負荷検出部
１１から受信した工具負荷Ｆｉ及び送り負荷推定部１２
から受信したＦｎｅｗの値、並びに上式Ｗｆ＝Ｆｉ／Ｆ
ｎｅｗから摩耗度Ｗｆを算出する。そして、異常判定部
１３は、摩耗度算出部１７により算出された摩耗度に関
するデータを受信して、これを予め設定されたしきい値
と比較し、摩耗度がしきい値を超えたときに工具異常と
判定して、表示手段１６に工具異常のアラームを表示せ
しめる。
【００３５】尚、図３に示した工具負荷データを用い、
上記のようにして摩耗度を算出した結果を図５に示す。
図中、左から１番目の波形は送り速度が０．２ｍｍ／ｒ
ｅｖのときの摩耗度を、２番目の波形は送り速度が０．
２５ｍｍ／ｒｅｖのときの摩耗度を、３番目の波形は送
り速度が０．３ｍｍ／ｒｅｖのときの摩耗度を、４番目
の波形は送り速度が０．３５ｍｍ／ｒｅｖのときの摩耗
度を、５番目の波形は送り速度が０．４ｍｍ／ｒｅｖの
ときの摩耗度をそれぞれ示している。同図から分かるよ
うに、かかる摩耗度を用いると、送り速度に影響され
ず、一定のしきい値でもって工具寿命を判定することが
できる。
【００３６】また、上例の工具負荷（Ｆｉ）には前記送
り速度に関わる成分（ｆｄｆｆ）が含まれているが、本
例の摩耗度Ｗｆには送り速度に関わる成分が含まれてお
らず、したがって、工具寿命をより正確に判断すること
が可能である。
【００３７】また、工具異常を検出し得る加工の態様
は、上述のドリル加工に限られず、エンドミル加工，フ
ライス加工や旋削など他の加工の態様においても同様に
工具異常を検出することができるのは、勿論のことであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る数値制御装置の概略
構成を示したブロック図である。
【図２】本実施形態に係る送り負荷推定部における処理
を説明するための説明図である。
【図３】本実施形態に係る工具負荷検出部における処理
を説明するための説明図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る数値制御装置の概
略構成を示したブロック図である。
【図５】他の実施形態に係る摩耗度算出部における処理
を説明するための説明図である。
【図６】適応制御によってドリル加工を行ったときの切
削負荷の変化を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 数値制御装置 ２ 加工プログラム記憶部 ３ プログラム解析部 ４ 分配指令生成部 ５ 送り駆動制御部 ６ 主軸駆動制御部 ７ 適応制御手段 ８ 切削負荷検出部 ９ 適応制御部 １０ 工具異常検出手段 １１ 工具負荷検出部 １２ 送り負荷推定部 １３ 異常判定部 １４ 送り駆動系 １５ 主軸駆動系 １６ 表示部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 000114787 ヤマザキマザック株式会社 愛知県丹羽郡大口町大字小口字乗船１番 地 (73)特許権者 000006013 三菱電機株式会社 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 (72)発明者 垣野 義昭 京都府京都市左京区岩倉花園町256−５ (72)発明者 藤嶋 誠 奈良県大和郡山市北郡山町106番地 株 式会社森精機製作所内 (72)発明者 大坪 寿 岡山県浅口郡里庄町1160番地 安田工業 株式会社内 (72)発明者 中川 秀夫 兵庫県伊丹市北伊丹８丁目10番地 大阪 機工株式会社内 (72)発明者 山岡 義典 愛知県丹羽郡大口町大字小口字乗船１番 地 ヤマザキマザック株式会社内 (72)発明者 竹下 虎男 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三菱電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−51996（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−161241（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−54915（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−286743（ＪＰ，Ａ) 特公 昭59−23943（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23Q 17/09 B23Q 15/12

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 工作機械における加工で使用される工具
    の異常を検出する装置であって、 前記工作機械の送り駆動系に出力される駆動電流及び／
    又は主軸系に出力される駆動電流を基に切削負荷を検出
    する切削負荷検出手段と、新品の工具を用い、送り速度を変化させてワークを加工
    することによって、予め得られた送り速度と切削負荷と
    の関係から、 前記送り駆動系の送り速度を基に、該送り
    速度に依存した負荷成分である送り負荷を推定する送り
    負荷推定手段と、 前記切削負荷検出手段により検出された切削負荷データ
    から前記送り負荷推定手段により推定された送り負荷デ
    ータを除去して工具摩耗に依存した負荷成分である工具
    負荷を抽出する工具負荷検出手段と、 該工具負荷検出手段により抽出された負荷データを基に
    前記工具が異常であるか否かを判定する異常判定手段と
    を設けて構成したことを特徴とする工具異常検出装置。
  2. 【請求項２】 工具の新品時における前記切削負荷と、
    前記工具負荷検出手段によって抽出された工具負荷との
    比をとって、前記工具の摩耗度合いを算出する摩耗度算
    出手段を更に備え、前記異常判定手段が、前記摩耗度算
    出手段により算出された摩耗度を基に前記工具が異常で
    あるか否かを判定するように構成されてなる請求項１記
    載の工具異常検出装置。
  3. 【請求項３】 工作機械の送り駆動系及び主軸系を数値
    制御する数値制御装置であって、前記請求項１又は２記
    載のいずれかの工具異常検出装置を備え、更に、前記切
    削負荷検出手段により検出された切削負荷を基に、該切
    削負荷に応じて前記送り駆動系の送り速度を増速又は減
    速させる適応制御手段を備えてなる数値制御装置。
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